本發(fā)明涉及高爐生產(chǎn)，具體涉及一種高爐熱風(fēng)爐換爐熱再次利用系統(tǒng)及其再次利用方法。

背景技術(shù)：

1、高爐一般都會配備三座或四座熱風(fēng)爐為高爐提供熱風(fēng)，每座熱風(fēng)爐的工作狀態(tài)均要經(jīng)過燃燒-燜爐-送風(fēng)-休止四種方式進(jìn)行循環(huán)，且各座熱風(fēng)爐交替向高爐送風(fēng)。熱風(fēng)爐每次從燃燒狀態(tài)轉(zhuǎn)至送風(fēng)狀態(tài)（即換爐）時，送風(fēng)的熱風(fēng)爐休止后，爐內(nèi)的廢氣（壓力約為450kpa）要向另外一座熱風(fēng)爐進(jìn)行熱均壓；但是一般只能充壓到一半（即225kpa），剩余的壓力約為225kpa的廢氣會經(jīng)排壓閥由煙囪直接排入大氣；而且根據(jù)熱風(fēng)爐換爐間隔，基本上每隔一個小時需要排放一次，所以造成了熱源的浪費(fèi)，同時對環(huán)境也產(chǎn)生了污染。因此，以上問題亟需解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高爐熱風(fēng)爐換爐熱再次利用系統(tǒng)及其再次利用方法，利用換爐過程中的廢氣熱量和壓力，對煤氣和空氣進(jìn)行熱交換預(yù)熱，既減少了廢氣的熱源浪費(fèi)，又減少了廢氣對大氣的污染，同時減少了廢氣在排放過程中的噪音對人體的危害。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：本發(fā)明的一種高爐熱風(fēng)爐換爐熱再次利用系統(tǒng)，包括煙囪、煙氣總管、1#熱風(fēng)爐、2#熱風(fēng)爐、3#熱風(fēng)爐和4#熱風(fēng)爐；所述4#熱風(fēng)爐、3#熱風(fēng)爐、2#熱風(fēng)爐和1#熱風(fēng)爐從左至右依次間隔并列設(shè)置，且所述煙囪豎直間隔設(shè)置在所述4#熱風(fēng)爐的左側(cè)；在所述4#熱風(fēng)爐、3#熱風(fēng)爐、2#熱風(fēng)爐以及1#熱風(fēng)爐的兩排煙口還分別連通設(shè)有煙氣支管ⅰ和煙氣支管ⅱ，且在每一所述煙氣支管ⅰ上還連通設(shè)有控制其通斷的液壓閘閥ⅰ，并在每一所述煙氣支管ⅱ上還連通設(shè)有控制其通斷的液壓閘閥ⅱ；每一所述煙氣支管ⅰ的另一端以及每一所述煙氣支管ⅱ的另一端分別與所述煙氣總管連通，且所述煙氣總管與所述煙囪連通，進(jìn)而在燒爐時進(jìn)行排煙；其創(chuàng)新點(diǎn)在于：還包括空氣預(yù)熱器、煤氣預(yù)熱器、廢氣支管、液壓閘閥ⅲ、廢氣總管和液壓閘閥ⅳ；在每一所述煙氣支管ⅰ的一側(cè)設(shè)有廢氣支管，且在每一所述廢氣支管上還連通設(shè)有用于控制其通斷的液壓閘閥ⅲ；每一所述廢氣支管的一端分別與對應(yīng)所述煙氣支管ⅰ連通，且其另一端分別與所述廢氣總管連通；在所述煙氣總管與煙囪之間還間隔并列設(shè)有空氣預(yù)熱器和煤氣預(yù)熱器，且所述煙氣總管和廢氣總管的左端分別通過管道與所述空氣預(yù)熱器的一通道進(jìn)口以及所述煤氣預(yù)熱器的一通道進(jìn)口連通，在所述廢氣總管上靠其左端處還連通設(shè)有用于控制其通斷的液壓閘閥ⅳ，且所述空氣預(yù)熱器的一通道出口以及所述煤氣預(yù)熱器的一通道出口分別通過管道與所述煙囪連通，進(jìn)而通過換爐過程中的廢氣分別對空氣預(yù)熱器另一通道的空氣以及煤氣預(yù)熱器另一通道的煤氣進(jìn)行熱交換預(yù)熱。

3、優(yōu)選的，每一所述廢氣支管與對應(yīng)所述煙氣支管ⅰ的連接處位置，均位于每一所述液壓閘閥ⅰ與對應(yīng)所述1#熱風(fēng)爐、2#熱風(fēng)爐、3#熱風(fēng)爐或4#熱風(fēng)爐的之間段位置處。

4、優(yōu)選的，還包括液壓閘閥ⅴ和液壓閘閥ⅶ；在靠空氣預(yù)熱器一通道進(jìn)口處的管道上還連通設(shè)有液壓閘閥ⅴ，且通過液壓閘閥ⅴ來控制空氣預(yù)熱器與煙氣總管以及廢氣總管之間的通斷；在靠空氣預(yù)熱器一通道出口處的管道上還連通設(shè)有液壓閘閥ⅶ，且通過液壓閘閥ⅶ來控制空氣預(yù)熱器與煙囪之間的通斷。

5、優(yōu)選的，還包括液壓閘閥ⅵ和液壓閘閥ⅷ；在靠煤氣預(yù)熱器一通道進(jìn)口處的管道上還連通設(shè)有液壓閘閥ⅵ，且通過液壓閘閥ⅵ來控制煤氣預(yù)熱器與煙氣總管以及廢氣總管之間的通斷；在靠煤氣預(yù)熱器一通道出口處的管道上還連通設(shè)有液壓閘閥ⅷ，且通過液壓閘閥ⅷ來控制煤氣預(yù)熱器與煙囪之間的通斷。

6、優(yōu)選的，所述空氣換熱器包括換熱箱ⅰ、換熱管ⅰ、固定板ⅰ、進(jìn)氣管ⅰ和出氣管??；所述換熱箱ⅰ為豎直設(shè)置的中空長方體結(jié)構(gòu)，且在其內(nèi)部還左右對稱豎直縱向設(shè)有固定板ⅰ，每一所述固定板ⅰ均為與換熱箱ⅰ內(nèi)部相匹配的長方形結(jié)構(gòu)，并分別與所述換熱箱ⅰ的前后內(nèi)側(cè)壁固定連接；在所述換熱箱ⅰ的內(nèi)部相對于兩個固定板ⅰ之間還從上至下依次水平間隔設(shè)有數(shù)個換熱管ⅰ，每一所述換熱管ⅰ均為水平橫向設(shè)置的中空扁平長方體結(jié)構(gòu)，且其左右兩端分別垂直延伸出對應(yīng)所述固定板ⅰ，上下相鄰兩個所述換熱管ⅰ的相鄰兩端之間分別錯位密封連通，且整體成型，并形成一從上到下豎直設(shè)置的蜿蜒狀結(jié)構(gòu)；最下面一個所述換熱管ⅰ的左端向左垂直延伸出所述換熱箱ⅰ的左側(cè)面，且與所述液壓閘閥ⅶ的輸入端密封連通，最上面一個所述換熱管ⅰ的右端水平向右延伸出所述換熱箱ⅰ的右側(cè)面，并與所述液壓閘閥ⅴ的輸出端密封連通；在所述換熱箱ⅰ的下表面靠右側(cè)設(shè)有出氣管ⅰ，且所述出氣管ⅰ與所述換熱箱ⅰ的內(nèi)部連通；在所述換熱箱ⅰ的上表面靠左側(cè)設(shè)有進(jìn)氣管ⅰ，且所述進(jìn)氣管ⅰ與所述換熱箱ⅰ的內(nèi)部連通，進(jìn)而通入空氣，并與換熱管ⅰ內(nèi)通入的高溫廢氣進(jìn)行熱交換預(yù)熱。

7、優(yōu)選的，還包括擾流塊??；在每一所述換熱管ⅰ的內(nèi)部沿其長度方向還依次間隔設(shè)有數(shù)個擾流塊ⅰ，每一所述擾流塊ⅰ均水平縱向設(shè)置，且均為與對應(yīng)換熱管ⅰ內(nèi)部相匹配的長方體結(jié)構(gòu)；每一所述擾流塊ⅰ的高度均為對應(yīng)換熱管ⅰ內(nèi)部高度的三分之二，且相鄰所述擾流塊ⅰ分別上下錯位間隔設(shè)置，并分別與對應(yīng)所述換熱管ⅰ的對應(yīng)內(nèi)壁固定連接，進(jìn)而降低換熱管ⅰ內(nèi)廢氣的流速。

8、優(yōu)選的，所述煤氣換熱器包括換熱箱ⅱ、換熱管ⅱ、固定板ⅱ、進(jìn)氣管ⅱ和出氣管ⅱ；所述換熱箱ⅱ為豎直設(shè)置的中空長方體結(jié)構(gòu)，且在其內(nèi)部還左右對稱豎直縱向設(shè)有固定板ⅱ，每一所述固定板ⅱ均為與換熱箱ⅱ內(nèi)部相匹配的長方形結(jié)構(gòu)，并分別與所述換熱箱ⅱ的前后內(nèi)側(cè)壁固定連接；在所述換熱箱ⅱ的內(nèi)部相對于兩個固定板ⅱ之間還從上至下依次水平間隔設(shè)有數(shù)個換熱管ⅱ，每一所述換熱管ⅱ均為水平橫向設(shè)置的中空扁平長方體結(jié)構(gòu)，且其左右兩端分別垂直延伸出對應(yīng)所述固定板ⅱ，上下相鄰兩個所述換熱管ⅱ的相鄰兩端之間分別錯位密封連通，且整體成型，并形成一從上到下豎直設(shè)置的蜿蜒狀結(jié)構(gòu)；最下面一個所述換熱管ⅱ的左端向左垂直延伸出所述換熱箱ⅱ的左側(cè)面，且與所述液壓閘閥ⅷ的輸入端密封連通，最上面一個所述換熱管ⅱ的右端水平向右延伸出所述換熱箱ⅱ的右側(cè)面，并與所述液壓閘閥ⅵ的輸出端密封連通；在所述換熱箱ⅱ的下表面靠右側(cè)設(shè)有出氣管ⅱ，且所述出氣管ⅱ與所述換熱箱ⅱ的內(nèi)部連通；在所述換熱箱ⅱ的上表面靠左側(cè)設(shè)有進(jìn)氣管ⅱ，且所述進(jìn)氣管ⅱ與所述換熱箱ⅱ的內(nèi)部連通，進(jìn)而通入煤氣，并與換熱管ⅱ內(nèi)通入的高溫廢氣進(jìn)行熱交換預(yù)熱。

9、優(yōu)選的，還包括擾流塊ⅱ；在每一所述換熱管ⅱ的內(nèi)部沿其長度方向還依次間隔設(shè)有數(shù)個擾流塊ⅱ，每一所述擾流塊ⅱ均水平縱向設(shè)置，且均為與對應(yīng)換熱管ⅱ內(nèi)部相匹配的長方體結(jié)構(gòu)；每一所述擾流塊ⅱ的高度均為對應(yīng)換熱管ⅱ內(nèi)部高度的三分之二，且相鄰所述擾流塊ⅱ分別上下錯位間隔設(shè)置，并分別與對應(yīng)所述換熱管ⅱ的對應(yīng)內(nèi)壁固定連接，進(jìn)而降低換熱管ⅱ內(nèi)廢氣的流速。

10、本發(fā)明的一種高爐熱風(fēng)爐換爐熱再次利用系統(tǒng)的再次利用方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于包括以下步驟：

11、（1）首先將液壓閘閥ⅴ、液壓閘閥ⅵ、液壓閘閥ⅶ以及液壓閘閥ⅷ設(shè)為打開狀態(tài)，并將液壓閘閥ⅰ、液壓閘閥ⅱ、液壓閘閥ⅲ以及液壓閘閥ⅳ設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)；

12、（2）當(dāng)4#熱風(fēng)爐完成送風(fēng)階段準(zhǔn)備進(jìn)入燃燒階段、且3#熱風(fēng)爐完成燃燒階段準(zhǔn)備進(jìn)入送風(fēng)階段時，先打開3#熱風(fēng)爐所對應(yīng)的液壓閘閥ⅲ，然后再打開4#熱風(fēng)爐所對應(yīng)的液壓閘閥ⅲ，此時4#熱風(fēng)爐內(nèi)的廢氣經(jīng)廢氣總管向3#熱風(fēng)爐進(jìn)行熱均壓，并在沖壓至245kpa時，關(guān)閉3#熱風(fēng)爐所對應(yīng)的液壓閘閥ⅲ；

13、（3）當(dāng)3#熱風(fēng)爐所對應(yīng)的液壓閘閥ⅲ完全關(guān)閉后，打開液壓閘閥ⅳ，此時4#熱風(fēng)爐內(nèi)的剩余壓力位245kpa的廢氣經(jīng)廢氣總管分別流入換熱管ⅰ和換熱管ⅱ內(nèi)，且分別經(jīng)擾流塊ⅰ和擾流塊ⅱ進(jìn)行降速，并分別對換熱箱ⅰ內(nèi)的空氣以及換熱箱ⅱ內(nèi)的煤氣進(jìn)行熱交換預(yù)熱；

14、（4）熱交換降溫后的廢氣再經(jīng)煙囪進(jìn)行排放；然后當(dāng)需再更換熱風(fēng)爐時，按循環(huán)上述步驟進(jìn)行3#熱風(fēng)爐與2#熱風(fēng)爐之間、2#熱風(fēng)爐與1#熱風(fēng)爐之間、以及1#熱風(fēng)爐與4#熱風(fēng)爐之間的換爐熱再利用，并以此循環(huán)。

15、優(yōu)選的，在上述步驟（3）中，空氣進(jìn)入空氣換熱器后經(jīng)熱交換加熱至230~250℃，且煤氣進(jìn)入煤氣換熱器后經(jīng)熱交換加熱至230~250℃，然后再輸送至燃燒的對應(yīng)熱風(fēng)爐供其使用。

16、本發(fā)明的有益效果：

17、（1）本發(fā)明利用換爐過程中的廢氣熱量和壓力，對煤氣和空氣進(jìn)行熱交換預(yù)熱，既減少了廢氣的熱源浪費(fèi)，又減少了廢氣對大氣的污染，同時減少了廢氣在排放過程中的噪音對人體的危害；

18、（2）本發(fā)明通過設(shè)置擾流塊ⅰ以及擾流塊ⅱ，可對穿過空氣預(yù)熱器和煤氣預(yù)熱器的廢氣進(jìn)行降速，不僅提高了熱交換效率，還起到了消音效果；

19、（3）本發(fā)明利用剩余廢氣起到預(yù)熱煤氣、空氣的效果，提高了煤氣、空氣的燃燒熱值，提高了熱風(fēng)爐的燃燒溫度，為高爐煉鐵起到降低焦比的作用。