專利名稱：冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器及其工作方法，屬于 節(jié)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)底爐每生產(chǎn)1噸金屬化球團(tuán)，就要產(chǎn)生大約3640MJ的物理熱，所攜帶的熱量占轉(zhuǎn) 底爐系統(tǒng)熱量支出的45%以上，對(duì)該廢氣余熱進(jìn)行有效回收對(duì)于降低轉(zhuǎn)底爐工藝能耗有著 重要意義。
處理含鋅粉塵的轉(zhuǎn)底爐技術(shù)與常規(guī)鐵礦粉的轉(zhuǎn)底爐技術(shù)相比，其廢氣中含有大量氣化 金屬鋅，隨著廢氣溫度的逐漸下降，氣化狀態(tài)金屬鋅與廢氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成氧化鋅， 與堿金屬、氯化物等成分生成多種形態(tài)的絡(luò)合物，煙塵從1000'C左右到20(TC左右整個(gè)降 溫過程中，煙塵由于所含的氧化鋅、絡(luò)合物等成分，物化形態(tài)及其粘性不斷變化，如采用 常規(guī)余熱回收設(shè)備時(shí)，煙塵沉降粘附于管壁，很快就會(huì)發(fā)生管壁增厚、導(dǎo)致熱阻增大，佘 熱無法回收。
CN2563448公開的復(fù)式空氣預(yù)熱器由熱管式空氣預(yù)熱器(1)、擾流子空氣預(yù)熱器(5)和 二者之間的過渡段(4)構(gòu)成，過渡段(4)進(jìn)口端連通熱管式空氣預(yù)熱器(1)，出口端連通擾流 子空氣預(yù)熱器(5);熱管式空氣預(yù)熱器(1)中位于空氣進(jìn)入室(2)的熱管與位于煙氣進(jìn)入室(3) 的熱管其長度比為1 : 2 5。本發(fā)明采用"L"型空氣預(yù)熱路線，使用普通碳鋼管殼熱管預(yù)熱 器和碳鋼管束擾流子空氣預(yù)熱器，成功地解決了石油化工管式加熱爐空氣預(yù)熱器的低溫露 點(diǎn)腐蝕問題，在石油化工管式加熱爐空氣預(yù)熱器的典型操作條件下，不會(huì)產(chǎn)生露點(diǎn)腐蝕問 題，在煙氣入預(yù)熱器溫度在400-45CrC的情況下，不會(huì)產(chǎn)生熱管的爆管失效問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明一種冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器及 其工作方法。
通過本發(fā)明，將系統(tǒng)中燃燒所需的二次風(fēng)、助燃空氣分別預(yù)熱到530'C和35(TC后再 送回系統(tǒng)助然，有效節(jié)約燃料。高溫廢氣經(jīng)管式空預(yù)器后，降溫至30(TC以下，經(jīng)后續(xù)設(shè)備及除塵后達(dá)標(biāo)排放。
一種冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器，包括二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃風(fēng)預(yù) 熱器、清灰裝置和輸灰裝置，二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，殼體上設(shè) 有廢氣進(jìn)口接口和廢氣出口接口， 二次風(fēng)預(yù)熱器位于廢氣進(jìn)口接口側(cè)，助燃風(fēng)預(yù)熱器位于
廢氣出口接口側(cè)；二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器均由換熱管構(gòu)成，二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)
預(yù)熱器頂部設(shè)有可拆卸的頂蓋，底部設(shè)有清灰裝置，清灰裝置與輸灰裝置連接；二次風(fēng)預(yù) 熱器的二次風(fēng)進(jìn)口接口與二次風(fēng)出口接口之間通過二次風(fēng)風(fēng)道連通，助燃風(fēng)預(yù)熱器的助燃 空氣進(jìn)口接口與助燃空氣出口接口之間通過助燃空氣風(fēng)道連通；管式空預(yù)器采用水平安裝 或立式安裝。
所述的二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃空氣預(yù)熱器均由多級(jí)串聯(lián)組成，構(gòu)成多級(jí)二次風(fēng)預(yù)熱器、 助燃空氣預(yù)熱器。
所述的二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃空氣預(yù)熱器中的換熱管為外表面光管的換熱管，換熱管排 列采用多層、多行、大間距順排，換熱管排列的行間距和層間距均》2d， d指換熱管外徑。 所述的二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃空氣預(yù)熱器中每根換熱管內(nèi)設(shè)置繞流帶。 所述的二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器中均設(shè)有正吹風(fēng)、反吹風(fēng)在線清灰裝置。 上述冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器的工作方法如下
1) 高溫廢氣自廢氣進(jìn)口接口進(jìn)入管式空預(yù)器后，高溫廢氣的流動(dòng)方向與二次風(fēng)、助 燃空氣的流動(dòng)方向成十字形交叉，高溫廢氣先經(jīng)過二次風(fēng)預(yù)熱器換熱，將二次風(fēng)溫提高到 》53(TC，再通過助燃空氣預(yù)熱器換熱，將助燃空氣預(yù)熱到》350'C;
2) 二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器中的正吹風(fēng)、反吹風(fēng)在線清灰裝置，對(duì)換熱管表面 進(jìn)行在線清洗，需要拆卸清洗使時(shí)，打開二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器頂部的頂蓋，對(duì)換 熱管進(jìn)行清洗；
3) 對(duì)二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器中的積灰，通過底部的清灰裝置清除。 本發(fā)明利用高溫廢氣，通過高效管式空預(yù)器系統(tǒng)，將該系統(tǒng)中燃燒所需的二次風(fēng)、助
燃空氣分別預(yù)熱到53(TC和35(TC后再回系統(tǒng)助然，可有效節(jié)約燃料。高溫廢氣經(jīng)高效管 式空預(yù)器系統(tǒng)換熱后，降溫至30(TC以下，經(jīng)后續(xù)設(shè)備及除塵后達(dá)標(biāo)排入大氣。


圖1是本發(fā)明的高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器主視圖。
4圖2是本發(fā)明的高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器俯視圖。圖3是本發(fā)明的立式布置圖。 其中，1、廢氣進(jìn)口接口， 2、 二次風(fēng)預(yù)熱器，3、 二次風(fēng)出口接口， 4、 二次風(fēng)進(jìn)口接口， 5、助燃空氣預(yù)熱器，6、助燃空氣出口接口， 7助燃空氣進(jìn)口接口， 8、廢氣出口接口， 9、 助燃空氣風(fēng)道，10、中介連接段，11、 二次風(fēng)風(fēng)道，12、頂蓋，13、清灰裝置，14、輸灰 裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例1:一種冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器，如圖1和圖2所示，包括二次風(fēng)預(yù)熱器2、助燃風(fēng)預(yù)熱器5、清灰裝置13和輸灰裝置14， 二次風(fēng)預(yù)熱器2和助燃風(fēng)預(yù)熱 器5安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，殼體上設(shè)有廢氣進(jìn)口接口 1和廢氣出口接口 8， 二次風(fēng)預(yù)熱器2 位于廢氣進(jìn)口接口l一側(cè)，助燃風(fēng)預(yù)熱器5位于廢氣出口接口 8—側(cè)；二次風(fēng)預(yù)熱器2和 助燃風(fēng)預(yù)熱器5均由換熱管構(gòu)成，二次風(fēng)預(yù)熱器2和助燃風(fēng)預(yù)熱器5頂部設(shè)有可拆卸的頂 蓋12，底部設(shè)有清灰裝置13，清灰裝置13與輸灰裝置14連接；二次風(fēng)預(yù)熱器2的二次 風(fēng)進(jìn)口接口 4與二次風(fēng)出口接口 3之間通過二次風(fēng)風(fēng)道11連通，助燃風(fēng)預(yù)熱器5的助燃空 氣進(jìn)口接口 7與助燃空氣出口接口 6之間通過助燃空氣風(fēng)道9連通；管式空預(yù)器采用水平 安裝。所述的二次風(fēng)預(yù)熱器2、助燃空氣預(yù)熱器5均由1級(jí)串聯(lián)組成，構(gòu)成1級(jí)二次風(fēng)預(yù)熱 器2、助燃空氣預(yù)熱器5。所述的二次風(fēng)預(yù)熱器2、助燃空氣預(yù)熱器5中的換熱管為外表面光管的換熱管，換熱 管排列采用多層、多行、大間距順排，換熱管排列的行間距和層間距均》2d, d指換熱管 外徑。所述的二次風(fēng)預(yù)熱器2、助燃空氣預(yù)熱器5中每根換熱管內(nèi)設(shè)置繞流帶。 所述的二次風(fēng)預(yù)熱器2和助燃風(fēng)預(yù)熱器5中均設(shè)有正吹風(fēng)、反吹風(fēng)在線清灰裝置。 上述冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器的工作方法如下 2)高溫廢氣自廢氣進(jìn)口接口進(jìn)入管式空預(yù)器后，高溫廢氣的流動(dòng)方向與二次風(fēng)、助 燃空氣的流動(dòng)方向成十字形交叉，高溫廢氣先經(jīng)過二次風(fēng)預(yù)熱器換熱，將二次風(fēng)溫提高到5》530°C，再通過助燃空氣預(yù)熱器換熱，將助燃空氣預(yù)熱到》35(TC;2) 二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器中的正吹風(fēng)、反吹風(fēng)在線清灰裝置，對(duì)換熱管表面 進(jìn)行在線清洗，需要拆卸清洗使時(shí)，打開二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器頂部的頂蓋，對(duì)換 熱管進(jìn)行清洗；3) 對(duì)二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器中的積灰，通過底部的清灰裝置清除。 實(shí)施例2:一種冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器，如圖3所示，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例l 相同，差別在于，管式空預(yù)器采用立式安裝。
權(quán)利要求
1、一種冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器，其特征在于，包括二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃風(fēng)預(yù)熱器、清灰裝置和輸灰裝置，二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，殼體上設(shè)有廢氣進(jìn)口接口和廢氣出口接口，二次風(fēng)預(yù)熱器位于廢氣進(jìn)口接口側(cè)，助燃風(fēng)預(yù)熱器位于廢氣出口接口側(cè)；二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器均由換熱管構(gòu)成，二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器頂部設(shè)有可拆卸的頂蓋，底部設(shè)有清灰裝置，清灰裝置與輸灰裝置連接；二次風(fēng)預(yù)熱器的二次風(fēng)進(jìn)口接口與二次風(fēng)出口接口之間通過二次風(fēng)風(fēng)道連通，助燃風(fēng)預(yù)熱器的助燃空氣進(jìn)口接口與助燃空氣出口接口之間通過助燃空氣風(fēng)道連通；管式空預(yù)器采用水平安裝或立式安裝。
2、 如權(quán)利要求1所述的冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器，其特征在 于，所述的二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃空氣預(yù)熱器均由多級(jí)串聯(lián)組成，構(gòu)成多級(jí)二次風(fēng)預(yù)熱器、 助燃空氣預(yù)熱器。
3、 如權(quán)利要求1所述的冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器，其特征在 于，所述的二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃空氣預(yù)熱器中的換熱管為外表面光管的換熱管，換熱管排 列采用多層、多行、大間距順排，換熱管排列的行間距和層間距均》2d, d指換熱管外徑。
4、 如權(quán)利要求1所述的冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器，其特征在 于，所述的二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃空氣預(yù)熱器中每根換熱管內(nèi)設(shè)置繞流帶。
5、 如權(quán)利要求1所述的冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器，其特征在 于，所述的二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器中均設(shè)有正吹風(fēng)、反吹風(fēng)在線清灰裝置。
6、 權(quán)利要求1所述的冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器的工作方法， 其特征在于，工作方法如下1) 高溫廢氣自廢氣進(jìn)口接口進(jìn)入管式空預(yù)器后，高溫廢氣的流動(dòng)方向與二次風(fēng)、助 燃空氣的流動(dòng)方向成十字形交叉，高溫廢氣先經(jīng)過二次風(fēng)預(yù)熱器換熱，將二次風(fēng)溫提高到 》530°C,再通過助燃空氣預(yù)熱器換熱，將助燃空氣預(yù)熱到》35(TC;2) 二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器中的正吹風(fēng)、反吹風(fēng)在線清灰裝置，對(duì)換熱管表面 進(jìn)行在線清洗，需要拆卸清洗使時(shí)，打開二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器頂部的頂蓋，對(duì)換 熱管進(jìn)行清洗；3) 對(duì)二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器中的積灰，通過底部的清灰裝置清除。
全文摘要
冶金轉(zhuǎn)底爐脫鋅高溫廢氣余熱利用的管式空預(yù)器及其工作方法，屬于節(jié)能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括二次風(fēng)預(yù)熱器、助燃風(fēng)預(yù)熱器、清灰裝置和輸灰裝置，二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器安裝在一個(gè)殼體內(nèi)，殼體上設(shè)有廢氣進(jìn)口接口和廢氣出口接口，二次風(fēng)預(yù)熱器位于廢氣進(jìn)口接口側(cè)，助燃風(fēng)預(yù)熱器位于廢氣出口接口側(cè)；二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器均由換熱管構(gòu)成，二次風(fēng)預(yù)熱器和助燃風(fēng)預(yù)熱器頂部設(shè)有可拆卸的頂蓋，底部設(shè)有清灰裝置，清灰裝置與輸灰裝置連接；二次風(fēng)預(yù)熱器的二次風(fēng)進(jìn)口接口與二次風(fēng)出口接口之間通過二次風(fēng)風(fēng)道連通，助燃風(fēng)預(yù)熱器的助燃空氣進(jìn)口接口與助燃空氣出口接口之間通過助燃空氣風(fēng)道連通；管式空預(yù)器采用水平安裝或立式安裝。
文檔編號(hào)F27D17/00GK101666583SQ20091001776
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者興 劉, 孫國宏, 孫立宇, 暉 曾, 李建云, 李來所, 峻 楊, 段鸞芳, 薛慶國, 魏新民 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵股份有限公司;南京圣諾熱管有限公司