余熱鍋爐復(fù)合式自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種余熱鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)。所述余熱鍋爐主要包括煉鋼轉(zhuǎn)爐，煉鋼AOD爐，煉鋼EAF爐，煉銅轉(zhuǎn)爐和煉銅陽極爐等冶煉爐的余熱鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的余熱鍋爐循環(huán)系統(tǒng)主要分三類，第一類為自然循環(huán)系統(tǒng)；第二類是強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)；第三類是混合循環(huán)系統(tǒng)，即部分受熱面是強(qiáng)制循環(huán)，部分受熱面是自然循環(huán)。
[0003]作為現(xiàn)有技術(shù)的強(qiáng)制循環(huán)部分(包括強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)和混合循環(huán)系統(tǒng)中的強(qiáng)制循環(huán)部分)，通常是在下降管路中并聯(lián)兩臺(tái)(一用一備)或三臺(tái)(二用一備)熱水循環(huán)泵，汽包中的飽和水只能從水泵的管路中通過。在整個(gè)生產(chǎn)周期中，熱水循環(huán)泵始終按間歇熱負(fù)荷最高的工況要求進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣在熱負(fù)荷低或沒有熱源時(shí)，就是在浪費(fèi)能源。
[0004]另外在熱負(fù)荷增大的過程中，自然循環(huán)動(dòng)力也在相應(yīng)增加，相應(yīng)的管路中的流量也會(huì)增加，當(dāng)流量接近水泵的極限流量時(shí)，熱水循環(huán)泵就將成為循環(huán)系統(tǒng)的阻力，為防止此現(xiàn)象發(fā)生，現(xiàn)有的強(qiáng)制循環(huán)部分系統(tǒng)在選用熱水循環(huán)泵時(shí)，流量的裕量是非常高的，這樣不僅浪費(fèi)基建的設(shè)備投資，還提高了設(shè)備的運(yùn)行成本。
[0005]另一方面，煙道式余熱鍋爐混合循環(huán)系統(tǒng)中，煙道式余熱鍋爐受熱面(汽化煙道)通常直徑較大(2-4m)，并且長(zhǎng)度較長(zhǎng)(約30-50m)，因而在鍋爐啟動(dòng)前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱的難度較大，尤其是對(duì)自然循環(huán)部分的預(yù)熱?，F(xiàn)有的處理方式有兩種:第一種:開爐前添加木材，焦炭等燃料在爐內(nèi)預(yù)熱，第二種:直接生產(chǎn)，通過控制冶煉強(qiáng)度來控制預(yù)熱速度。其中第一種方式，由于汽化煙道直徑大，長(zhǎng)度長(zhǎng)，熱源與受熱面距離差別太大，通常預(yù)熱效果不明顯；第二種方式，由于鋼水的溫度都在1500°C以上，實(shí)際的預(yù)熱速度很難控制，因此這種預(yù)熱方式對(duì)設(shè)備的損傷較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的問題是，提供一種余熱鍋爐復(fù)合式自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)間歇熱源初始工況選用最安全經(jīng)濟(jì)的熱水循環(huán)泵，在熱負(fù)荷不斷增加的過程中，充分利用自然循環(huán)的動(dòng)力，降低熱水循環(huán)泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速或關(guān)閉水泵，在熱負(fù)荷降低時(shí)，開啟并逐漸提高熱水循環(huán)泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)約運(yùn)行成本和基建設(shè)備投資的目的；利用煙道式余熱鍋爐系統(tǒng)內(nèi)熱水循環(huán)泵單元的動(dòng)力，分流一部分汽包的熱水到自然循環(huán)受熱面，達(dá)到對(duì)自然循環(huán)部分預(yù)熱的目的。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種余熱鍋爐復(fù)合式自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)，包括余熱鍋爐汽化煙道，余熱鍋爐汽化煙道上端連接有上聯(lián)箱組，下端連接有下聯(lián)箱組，還包括汽包，上聯(lián)箱組通過上升管路連接汽包，汽包通過強(qiáng)制循環(huán)下降管路分別連接1#熱水循環(huán)泵配管和2#熱水循環(huán)泵配管的首端；1#熱水循環(huán)泵配管上設(shè)有1#熱水循環(huán)泵，2#熱水循環(huán)泵配管上設(shè)有2#熱水循環(huán)泵，其特征在于:還包括旁通管路；汽包還通過強(qiáng)制循環(huán)下降管路連接旁通管路的首端；1#熱水循環(huán)泵配管、2#熱水循環(huán)泵配管和旁通管路的尾端通過流量計(jì)與所述下聯(lián)箱組相連接；還包括分別與1#熱水循環(huán)泵的電機(jī)、2#熱水循環(huán)泵的電機(jī)以及流量計(jì)相連接的控制模塊。
[0008]旁通管路上設(shè)有止回閥。
[0009]余熱鍋爐復(fù)合式自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)還包括自然循環(huán)煙道，自然循環(huán)煙道的下端設(shè)有與上聯(lián)箱組相連接的自然循環(huán)設(shè)備下聯(lián)箱組，上端設(shè)有自然循環(huán)設(shè)備上聯(lián)箱組；汽包還通過自然循環(huán)下降管路連接自然循環(huán)設(shè)備下聯(lián)箱組；自然循環(huán)設(shè)備上聯(lián)箱組通過自然循環(huán)上升管路連接汽包；1#熱水循環(huán)泵配管，2#熱水循環(huán)泵配管和旁通管路的尾端還通過預(yù)熱旁通管路連接自然循環(huán)設(shè)備下聯(lián)箱組；預(yù)熱旁通管路上安裝有旁通管路閥門。
[0010]本發(fā)明的積極效果在于:
本發(fā)明充分利用了自然循環(huán)的動(dòng)力，在熱負(fù)荷達(dá)到一定值時(shí)旁通管路自動(dòng)打開，通過下降管路的飽和水量增加，控制模塊根據(jù)流量計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)的值自動(dòng)調(diào)節(jié)熱水循環(huán)泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而起到節(jié)能減排的作用。
[0011]另一方面，由于本發(fā)明充分利用了自然循環(huán)的動(dòng)力，在熱負(fù)荷達(dá)到一定值時(shí)旁通管路可自動(dòng)打開，通過受熱面的飽和水量根據(jù)換熱需求自動(dòng)調(diào)整，當(dāng)熱負(fù)荷最高時(shí)，進(jìn)入受熱面的飽和水量也達(dá)到最高，以滿足熱交換的需求，從而保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在熱水循環(huán)泵選型時(shí)，根據(jù)間歇式熱源初始工況，結(jié)合系統(tǒng)管路布置，計(jì)算出此工況點(diǎn)的理論流量和揚(yáng)程，再確定最安全經(jīng)濟(jì)的熱水循環(huán)泵。但現(xiàn)有的強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)沒有可以自動(dòng)打開的旁通管路，水泵的流量和揚(yáng)程就必須要滿足熱負(fù)荷最高工況點(diǎn)的系統(tǒng)冷卻要求，通常此工況點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水泵電機(jī)功率要高于初始值工況點(diǎn)20%_30%。由此可見采用本發(fā)明還可以節(jié)約項(xiàng)目的基建設(shè)備投資。
[0012]本發(fā)明還根據(jù)混合循環(huán)式煙道余熱鍋爐系統(tǒng)的特點(diǎn)，在熱水循環(huán)泵單元出口的下降管路與自然循環(huán)部件的下聯(lián)箱間設(shè)預(yù)熱旁通管路，系統(tǒng)啟動(dòng)前，利用熱水循環(huán)泵單元的動(dòng)力分流部分熱水到自然循環(huán)受熱面，達(dá)到對(duì)自然循環(huán)部分進(jìn)行預(yù)熱的目的，預(yù)熱效果更好，而且預(yù)熱過程更易于控制。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。箭頭表示流動(dòng)方向。
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖。箭頭表示流動(dòng)方向。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0016]實(shí)施例一
如圖1，本實(shí)施例包括余熱鍋爐汽化煙道12，余熱鍋爐汽化煙道12上端連接有上聯(lián)箱組13，下端連接有下聯(lián)箱組11。
[0017]本實(shí)施例還包括汽包I，上聯(lián)箱組13通過上升管路14連接汽包1，汽包I通過強(qiáng)制循環(huán)下降管路2分別連接1#熱水循環(huán)泵配管3，2#熱水循環(huán)泵配管4和旁通管路5的首端。1#熱水循環(huán)泵配管3，2#熱水循環(huán)泵配管4和旁通管路5的尾端通過流量計(jì)10與所述下聯(lián)箱組11相連接。1#熱水循環(huán)泵配管3上設(shè)有1#熱水循環(huán)泵6，2#熱水循環(huán)泵配管4上設(shè)有2#熱水循環(huán)泵7，旁通管路5上設(shè)有止回閥8。
[0018]其中1#熱水循環(huán)泵配管3，2#熱水循環(huán)泵配管4和旁通管路5的安裝位置可任意互換，而不限于圖1所示。
[0019]1#熱水循環(huán)泵6和2#熱水循環(huán)泵7互為備件，正常工作時(shí)，一用一備。當(dāng)其中一套設(shè)備故障時(shí)控制模塊將自動(dòng)切換另一套設(shè)備開啟。
[0020]本實(shí)施例還包括分別與1#熱水循環(huán)泵6的電機(jī)、2#熱水循環(huán)泵7的電機(jī)以及流量計(jì)10相連接的控制模塊9。
[0021]當(dāng)沒有高溫?zé)煔鈺r(shí)，強(qiáng)制循環(huán)下降管路2，余熱鍋爐汽化煙道12和上升管路14中全部為飽和水，此時(shí)為了使通過流量計(jì)10的流量達(dá)到設(shè)定值A(chǔ)，控制模塊9會(huì)發(fā)出指令調(diào)整1#熱水循環(huán)泵6或2#熱水循環(huán)泵7的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0022]當(dāng)有高溫?zé)煔馔ㄟ^時(shí)，余熱鍋爐汽化煙道12中的飽和水在吸收高溫?zé)煔獾臒崃亢?，開始逐步汽化成飽和蒸汽，與剩下的飽和水形成汽水混合物，在上聯(lián)箱組13中匯集并經(jīng)過上升管路14返回汽包1，在這個(gè)過程中，由于汽水混合物的密度小于強(qiáng)制循環(huán)下降管路2中的飽和水的密度，從而形成了自然循環(huán)動(dòng)力，此時(shí)通過流量計(jì)10的流量會(huì)逐漸超過設(shè)定值A(chǔ)，控制模塊9根據(jù)流量計(jì)10實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的值發(fā)出指令降低1#熱水循環(huán)泵6或2#熱水循環(huán)泵7