本發(fā)明涉及高爐熱風(fēng)爐的煙氣余熱回收裝備技術(shù)，更具體地說，涉及一種高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置、方法及其高爐熱風(fēng)爐。

背景技術(shù)：

1、高爐熱風(fēng)爐是高爐主要配套的設(shè)備之一，一般一座高爐配套有3～4座熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐的作用是為高爐持續(xù)不斷地提供1000℃以上的高溫?zé)犸L(fēng)。熱風(fēng)爐一般采用高爐煤氣作為燃料，其煙氣排煙溫度為250～350℃，目前國際國內(nèi)的高爐熱風(fēng)爐均為高空排放，導(dǎo)致了能源的浪費(fèi)。

2、此外，由于高爐煉鐵過程能耗巨大，而熱風(fēng)爐煙氣余熱的浪費(fèi)則進(jìn)一步加大了高爐的能耗。根據(jù)《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平(2021)》的規(guī)定，高爐工序能耗的標(biāo)桿值為361kgce/t，對(duì)熱風(fēng)爐煙氣余熱予以回收有利于促進(jìn)高爐節(jié)能、能耗達(dá)標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置、方法及其高爐熱風(fēng)爐，將熱風(fēng)爐250～350℃及以上余熱煙氣進(jìn)行回收并利用余熱產(chǎn)生定壓蒸汽而滿足冶金生產(chǎn)應(yīng)用。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明第一方面提供了一種高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置，包括壓力容器、換熱器和活動(dòng)阻擋機(jī)構(gòu)；

4、所述壓力容器內(nèi)設(shè)有液體工質(zhì)腔室、蒸汽腔室；

5、所述壓力容器上連有液體工質(zhì)入口管，所述蒸汽腔室上連有蒸汽出口管；

6、所述換熱器設(shè)于所述液體工質(zhì)腔室中，且所述換熱器的一端部延伸至所述壓力容器的外部與熱風(fēng)爐的出口煙氣連通，另一端部延伸至所述壓力容器的外部與煙囪連通；

7、所述活動(dòng)阻擋機(jī)構(gòu)設(shè)于所述蒸汽腔室中，使所述蒸汽腔室與所述蒸汽出口管之間密閉或連通。

8、較佳的，所述換熱器為盤管式換熱器。

9、較佳的，所述活動(dòng)阻擋機(jī)構(gòu)包括阻擋器、密封活塞和加壓重物；

10、所述阻擋器設(shè)于所述液體工質(zhì)腔室與所述蒸汽腔室的連接位置；

11、所述密封活塞的外側(cè)面與所述蒸汽腔室的內(nèi)壁接觸；

12、所述加壓重物設(shè)于所述密封活塞上，對(duì)所述密封活塞施加向下的壓力。

13、較佳的，所述液體工質(zhì)入口管上設(shè)有進(jìn)口閥門；

14、所述蒸汽出口管上設(shè)有出口閥門。

15、較佳的，所述蒸汽腔室上開設(shè)有大氣連通口。

16、本發(fā)明第二方面提供了一種高爐熱風(fēng)爐的余熱回收方法，采用本發(fā)明第一方面提供的所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置實(shí)現(xiàn)以下步驟：

17、s1、所述壓力容器內(nèi)通過所述液體工質(zhì)入口管裝滿液體工質(zhì)，所述密封活塞在所述加壓重物的作用下處于所述阻擋器的位置；

18、s2、關(guān)閉所述進(jìn)口閥門；

19、s3、將所述熱風(fēng)爐的出口煙氣引入所述換熱器，使所述液體工質(zhì)與所述換熱器之間進(jìn)行換熱；

20、s4、換熱時(shí)，所述液體工質(zhì)不斷汽化吸收煙氣余熱，同時(shí)所述壓力容器內(nèi)蒸汽壓力開始增大；

21、s5、隨所述壓力容器內(nèi)蒸汽壓力不斷增大，最終推動(dòng)所述密封活塞向上運(yùn)動(dòng)；

22、s6、當(dāng)所述密封活塞運(yùn)動(dòng)至所述蒸汽出口管的上方后，所述出口閥門打開，蒸汽經(jīng)所述蒸汽出口管排出。

23、較佳的，所述液體工質(zhì)為水或其他低沸點(diǎn)機(jī)工質(zhì)。

24、本發(fā)明第三方面提供了一種高爐熱風(fēng)爐，包括本發(fā)明第一方面提供的所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置；

25、所述換熱器的一端部與熱風(fēng)爐的出口煙氣連通，另一端部與煙囪連通。

26、本發(fā)明所提供的一種高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置、方法及其高爐熱風(fēng)爐，通過充分吸收進(jìn)入換熱器中的煙氣余熱，而且充分利用液體工質(zhì)在發(fā)生企業(yè)相變時(shí)具有巨大的相變潛熱的特點(diǎn)可大量吸收煙氣余熱，此外，本發(fā)明余熱回收裝置中設(shè)有加壓裝置，可改變氣液相變過程的飽和壓力，通過逐漸增加飽和壓力，可使液體工質(zhì)長時(shí)間處于氣液兩相區(qū)域，利用相變潛熱充分吸收煙氣余熱，從而提高換熱效率。此外，在提高氣體飽和壓力的同時(shí)，氣體的飽和溫度也隨之提高，這將使蒸汽具有更高的卡諾循環(huán)效率。此外，液體工質(zhì)(水或其他低沸點(diǎn)有機(jī)工質(zhì))在吸收熱風(fēng)爐煙氣余熱之后，在密封活塞、加壓重物的作用下產(chǎn)生具有一定壓力的蒸汽，起到了不僅可以利用工質(zhì)汽化潛熱充分回收煙氣余熱的效果，還可以產(chǎn)生具有一定壓力的蒸汽，蒸汽的壓力可調(diào)節(jié)活塞上的重物的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。理論上蒸汽可調(diào)節(jié)壓力的范圍為p≤p臨，p臨指蒸汽溫度對(duì)應(yīng)下的飽和壓力。

技術(shù)特征：

1.一種高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置，其特征在于：包括壓力容器、換熱器和活動(dòng)阻擋機(jī)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置，其特征在于：所述換熱器為盤管式換熱器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置，其特征在于：所述活動(dòng)阻擋機(jī)構(gòu)包括阻擋器、密封活塞和加壓重物；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置，其特征在于：所述液體工質(zhì)入口管上設(shè)有進(jìn)口閥門；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置，其特征在于：所述蒸汽腔室上開設(shè)有大氣連通口。

6.一種高爐熱風(fēng)爐的余熱回收方法，其特征在于：采用如權(quán)利要求1-5之一所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置實(shí)現(xiàn)以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收方法，其特征在于：所述液體工質(zhì)為水或其他低沸點(diǎn)機(jī)工質(zhì)。

8.一種高爐熱風(fēng)爐，其特征在于：包括如權(quán)利要求1-5之一所述的高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高爐熱風(fēng)爐的余熱回收裝置、方法及其高爐熱風(fēng)爐，包括壓力容器、換熱器和活動(dòng)阻擋機(jī)構(gòu)；所述壓力容器內(nèi)設(shè)有液體工質(zhì)腔室、蒸汽腔室；所述壓力容器上連有液體工質(zhì)入口管，所述蒸汽腔室上連有蒸汽出口管；所述換熱器設(shè)于所述液體工質(zhì)腔室中，且所述換熱器的一端部延伸至所述壓力容器的外部與熱風(fēng)爐的出口煙氣連通，另一端部延伸至所述壓力容器的外部與煙囪連通；所述活動(dòng)阻擋機(jī)構(gòu)設(shè)于所述蒸汽腔室中，使所述蒸汽腔室與所述蒸汽出口管之間密閉或連通。本發(fā)明將熱風(fēng)爐250～350℃及以上余熱煙氣進(jìn)行回收并利用余熱產(chǎn)生定壓蒸汽而滿足冶金生產(chǎn)應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭林,張永杰,陳國軍,周明熙,王明月,劉燕燕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寶山鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23