本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于加熱爐的余熱回收裝置。

背景技術(shù)：

加熱爐是保證鋼材軋制溫度的重要熱工設(shè)備，它的作用是將鋼坯加熱到軋鋼機(jī)易于軋制的溫度。同時(shí)，加熱爐也是軋鋼生產(chǎn)過程中消耗能源較多的設(shè)備。加熱爐內(nèi)的水梁因承載鋼坯重量需要進(jìn)行冷卻，冷卻方式有兩種：一種是水冷卻，一種是汽化冷卻。兩種冷卻方式中采用汽化冷卻生產(chǎn)蒸汽方法可便于熱量回收，并且，汽化冷卻產(chǎn)生的蒸汽可以并入廠區(qū)蒸汽管網(wǎng)，用于發(fā)電、動(dòng)力、采暖，起到節(jié)約能源，起到降低加熱鋼坯的能耗的作用。因此，汽化冷卻是較為常用的加熱爐冷卻方式。然而，目前對(duì)加熱爐進(jìn)行汽化冷卻的過程中，仍然有很多的余熱資源得不到充分地回收利用，造成了能源的浪費(fèi)。因此，如何充分回收并利用加熱爐汽化冷卻過程中的余熱資源是鋼材軋制工藝中一個(gè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于加熱爐的余熱回收裝置，能夠更好地回收并利用加熱爐在汽化冷卻過程中產(chǎn)生的余熱資源，以減少能源的浪費(fèi)。

本發(fā)明提供一種用于加熱爐的余熱回收裝置，其包括：除氧水箱，用于接收除鹽水并去除除鹽水中的溶解氧；帶有第一內(nèi)置式換熱器的排污擴(kuò)容器，所述第一內(nèi)置式換熱器的除鹽水進(jìn)口與除氧水箱的排出口相連；汽包，所述汽包的除鹽水入口與所述第一內(nèi)置式換熱器的除鹽水出口相連，所述汽包的除鹽水出口與所述加熱爐的除鹽水入口相連，所述汽包的排污口與所述排污擴(kuò)容器的進(jìn)污口相連；其中，所述第一內(nèi)置式換熱器能夠利用來(lái)自所述汽包的排污口的污水來(lái)非混合地加熱來(lái)自除氧水箱的除鹽水，使得該除鹽水被加熱后再進(jìn)入到所述汽包內(nèi)。

優(yōu)選地，所述第一內(nèi)置式換熱器的除鹽水出口還通過第一閥門與所述除氧水箱的回收口相連。

優(yōu)選地，所述第一內(nèi)置式換熱器的除鹽水出口還通過第二閥門與用戶取暖設(shè)備的進(jìn)口相連，所述用戶取暖設(shè)備的出口與所述除氧水箱的回收口相連。

優(yōu)選地，所述第一內(nèi)置式換熱器的除鹽水出口還通過第三閥門與所述汽包的除鹽水入口相連。

優(yōu)選地，所述排污擴(kuò)容器的排污口通過電動(dòng)閥與所述加熱爐的水封槽相連，所述水封槽上還設(shè)置有測(cè)量其液面高度的液位計(jì)；其中，所述電動(dòng)閥能夠根據(jù)所述液位計(jì)的示數(shù)連通或切斷所述排污擴(kuò)容器的排污口于所述水封槽之間的連接，以調(diào)節(jié)所述水封槽的液面高度。

優(yōu)選地，還包括非接觸式換熱器，所述非接觸式換熱器的供熱源進(jìn)口與所述加熱爐的冷卻水出口相連，而其供熱源出口用于排出已降溫的冷卻水，所述非接觸式換熱器的吸熱源進(jìn)口用于接觸所述除鹽水，而其吸熱源出口用于連接所述除氧水箱。

優(yōu)選地，還包括分配聯(lián)箱，所述分配聯(lián)箱的進(jìn)口與所述汽包的除鹽水出口相連，其第一出口與所述加熱爐的除鹽水入口相連，而其第二出口與設(shè)于所述加熱爐的煙道內(nèi)的第二內(nèi)置式換熱器相連，所述第二內(nèi)置式換熱器的出口與所述汽包的汽水混合物進(jìn)口相連。

優(yōu)選地，所述分配聯(lián)箱的第一出口與所述加熱爐的除鹽水入口之間通過第四閥門相連，所述，所述分配聯(lián)箱的第二出口與所述第二內(nèi)置式換熱器之間通過第五閥門相連。

優(yōu)選地，還包括設(shè)于所述煙道內(nèi)且為所述加熱爐供應(yīng)預(yù)熱后的燃?xì)獾牡谝活A(yù)熱器，所述第二內(nèi)置式換熱器和所述第一預(yù)熱器沿著煙氣流動(dòng)的方向依次排列。

優(yōu)選地，還包括設(shè)于所述煙道內(nèi)且能夠預(yù)熱即將加熱物料用的空氣的第二預(yù)熱器。

根據(jù)本發(fā)明的用于加熱爐的余熱回收裝置，除氧水箱中的除鹽水經(jīng)過汽包后被送入加熱爐內(nèi)，吸收加熱爐內(nèi)的熱量，且部分蒸發(fā)形成蒸汽，得到的汽水混合物又進(jìn)入汽包，并在汽包中完成汽水分離得到可用于發(fā)電采暖的低壓飽和蒸汽。在上述過程中，為減少汽包中水垢的生成，其中的除鹽水需要定期或連續(xù)地作為污水并從排污口排出，從汽包排出的污水的溫度一般溫度較高，該部分污水的余熱需要被回收利用。通過將汽包的排污口與帶有第一內(nèi)置式換熱器的排污擴(kuò)容器相連，從汽包排出的污水首先在排污擴(kuò)容器中經(jīng)絕熱膨脹后能夠再次分離出蒸汽，該蒸汽也可被收集利用。此外，分離出蒸汽后依然還具有較多余熱的污水與第一內(nèi)置式換熱器中溫度較低的除鹽水進(jìn)行非混合地?fù)Q熱，將來(lái)自除氧水箱的除鹽水加熱，使得該除鹽水被加熱后再進(jìn)入到汽包內(nèi)，能夠減少除鹽水與汽包的內(nèi)壁的溫差，起到保護(hù)汽包的作用。因此，本發(fā)明的用于加熱爐的余熱回收裝置利用加熱爐的余熱資源來(lái)保護(hù)汽包，無(wú)需再使用其他設(shè)備來(lái)預(yù)熱即將進(jìn)入汽包的除鹽水，既保障設(shè)備的安全運(yùn)行，又減少了能源的浪費(fèi)。另外，根據(jù)本發(fā)明的用于加熱爐的余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便利，便于廣泛地推廣應(yīng)用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于加熱爐氣化冷卻系統(tǒng)的余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、除氧水箱；2、排污擴(kuò)容器；3、汽包；4、加熱爐；5、分配聯(lián)箱；6、非接觸式換熱器；7、第一閥門；8、第二閥門；9、第三閥門；10、第四閥門；11、第五閥門；201、第一內(nèi)置式換熱器；301、排污口；401、第二內(nèi)置式換熱器；402、第一預(yù)熱器；403、第二預(yù)熱器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于加熱爐的余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該余熱回收裝置沿著除鹽水的循環(huán)流動(dòng)方向具體包括除氧水箱1、帶有第一內(nèi)置式換熱器201的排污擴(kuò)容器2和汽包3。除氧水箱1用于接收除鹽水并去除除鹽水中的溶解氧，而且還能除去除鹽水中游離的nh3、h2s等腐蝕性氣體，以保護(hù)除鹽水的運(yùn)輸管路。排污擴(kuò)容器2中的第一內(nèi)置式換熱器201的除鹽水進(jìn)口與除氧水箱1的排出口相連，其除鹽水出口與汽包3的除鹽水入口相連。而汽包3的除鹽水出口與加熱爐4的除鹽水入口相連，汽包3的排污口301與排污擴(kuò)容器2的進(jìn)污口相連。

加熱爐4的汽化冷卻過程為：除鹽水從除氧水箱1中經(jīng)過汽包3后又被送入加熱爐4內(nèi)。除鹽水吸收加熱爐4內(nèi)的熱量，且部分蒸發(fā)形成蒸汽，得到的汽水混合物又進(jìn)入汽包3，并在汽包3中完成汽水分離得到低壓飽和蒸汽。該低壓飽和蒸汽將會(huì)被送入軋鋼廠區(qū)的蒸汽管網(wǎng)，可用于發(fā)電、采暖等。在上述汽化冷卻的過程中，汽包3中的除鹽水需要定期或連續(xù)地從排污口301作為污水排出，以降低汽包3內(nèi)除鹽水的堿度和含鹽量，減少水垢的生成。從汽包3排出的污水的溫度一般溫度較高，該部分污水的余熱需要被回收利用。通過將汽包3的排污口301與帶有第一內(nèi)置式換熱器201的排污擴(kuò)容器2相連，從汽包3排出的污水首先在排污擴(kuò)容器2中經(jīng)絕熱膨脹后能夠再次分離出蒸汽，該蒸汽也可被收集利用。此外，分離出蒸汽后依然還具有較多余熱的污水與第一內(nèi)置式換熱器201中溫度較低的除鹽水進(jìn)行非混合地?fù)Q熱，將來(lái)自除氧水箱1的除鹽水加熱，使得該除鹽水被加熱后再進(jìn)入到汽包3內(nèi)，能夠減少除鹽水與汽包3的內(nèi)壁的溫差，起到保護(hù)汽包3的作用。因此，本發(fā)明的用于加熱爐的余熱回收裝置利用加熱爐4的余熱資源來(lái)保護(hù)汽包3，無(wú)需再使用其他設(shè)備來(lái)預(yù)熱即將進(jìn)入汽包3的除鹽水，既保障設(shè)備的安全運(yùn)行，又減少了能源的浪費(fèi)。

另外，排污擴(kuò)容器2中的污水經(jīng)絕熱膨脹產(chǎn)生的蒸汽被收集后可以輸送到除氧水箱1中，對(duì)除氧水箱1進(jìn)行進(jìn)一步的加熱和除氧。蒸汽通入除氧水箱1中加熱其中的除鹽水，在加熱過程中，除鹽水表面上的水蒸氣的分壓力逐漸增加，而其它氣體的分壓力逐漸降低，使得除鹽水中的溶解氧及其他氣體不斷地分離析出。當(dāng)除鹽水被加熱到除氧水箱1壓力下的飽和溫度時(shí)，除鹽水表面以上的空間全部被水蒸氣充滿，氧氣及其他氣體的分壓力趨于零，此時(shí)除鹽水中各種氣體的溶解度均下降，使得除鹽水中的的溶解氧及其他氣體被除去。

第一內(nèi)置式換熱器201的除鹽水出口還通過第一閥門7與除氧水箱1的回收口相連，以及通過第二閥門8與用戶取暖設(shè)備的進(jìn)口相連，用戶取暖設(shè)備的出口與除氧水箱1的回收口相連。在第一內(nèi)置式換熱器201中被加熱的除鹽水進(jìn)入汽包3的流量可以通過控制第一閥門7和第二閥門8來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，當(dāng)汽包3的除鹽水需求量較大時(shí)，將第一閥門7和第二閥門8同時(shí)關(guān)閉；當(dāng)汽包3的除鹽水需求量不大，且冬季需要采暖時(shí)，關(guān)閉第一閥門7，打開第二閥門8，部分溫度較高的除鹽水先流到軋鋼區(qū)域的用戶取暖設(shè)備進(jìn)行供熱，之后再返回到除氧水箱1中；當(dāng)汽包3的除鹽水需求量不大，且夏季不需要采暖時(shí)，打開第一閥門7，關(guān)閉第二閥門8，部分溫度較高的除鹽水則直接返回到除氧水箱1中。通過這樣的設(shè)置，不僅可以回收加熱爐4汽化冷卻過程中汽包3中排出的污水的余熱資源，而且還可以利于該余熱資源來(lái)滿足軋鋼作業(yè)區(qū)冬季采暖的需求，大大節(jié)約了軋鋼廠區(qū)的冬季采暖能耗。

優(yōu)選地，第一內(nèi)置式換熱器201的除鹽水出口還通過第三閥門9與汽包3的除鹽水入口相連。而第一、第二和第三閥門7,8,9的共同作用下能夠根據(jù)環(huán)境溫度的變化來(lái)改變和平衡流入汽包3、流入用戶取暖設(shè)備和直接回流除氧水箱1的除鹽水的量，使得整個(gè)加熱爐4的余熱資源得到最大限度的利用。

在本實(shí)施例中，排污擴(kuò)容器2的排污口301通過電動(dòng)閥與加熱爐4的水封槽相連，水封槽上還設(shè)置有測(cè)量其液面高度的液位計(jì)。電動(dòng)閥能夠根據(jù)液位計(jì)的示數(shù)打開或關(guān)閉，調(diào)節(jié)水封槽的液面高度。將污水用于加熱爐4的水封槽的供水，避免了水資源的浪費(fèi)。另外，加熱爐4中的冷卻水也能夠作為水封槽的供水，在汽包3的排污口301排出的污水量較少的時(shí)候，依然可以保證水封槽的液面高度處于理想狀態(tài)。

在本實(shí)施例中，用于加熱爐4的余熱回收裝置還包括非接觸式換熱器6，非接觸式換熱器6的供熱源進(jìn)口與加熱爐4的冷卻水回水出口相連，而其供熱源出口用于排出已降溫的冷卻水回水，非接觸式換熱器6的吸熱源進(jìn)口用于接收除鹽水，而其吸熱源出口用于連接除氧水箱1。冷卻水的作用是對(duì)加熱爐中的其他設(shè)備進(jìn)行冷卻降溫，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行冷卻降溫前，其被稱為冷卻水供水，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行冷卻降溫后，其被稱為冷卻水回水。由于加熱爐4的冷卻水回水在排出的時(shí)候溫度依然較高，在夏季可達(dá)到47℃以上，而在冬季也可達(dá)到20℃以上，因此利用加熱爐4排出的冷卻水回水來(lái)將除鹽水先預(yù)熱，能夠防止除氧水箱1中的除鹽水結(jié)冰，以及防止除鹽水運(yùn)輸管路在冬季由于溫度較低而破裂，有利于除鹽水運(yùn)輸管路在冬季的安全運(yùn)行。

本發(fā)明的用于加熱爐4的余熱回收裝置還包括分配聯(lián)箱5，分配聯(lián)箱5的進(jìn)口與汽包3的除鹽水出口相連，其第一出口與加熱爐4的除鹽水入口相連，而其第二出口與設(shè)于加熱爐4的煙道內(nèi)的第二內(nèi)置式換熱器401相連，第二內(nèi)置式換熱器401的出口與汽包3的汽水混合物進(jìn)口相連。分配聯(lián)箱5將一部分除鹽水從加熱爐4的除鹽水入口分配到加熱爐4的水梁的多個(gè)循環(huán)回路，而另外一部分除鹽水被分配到第二內(nèi)置式換熱器401中，用于對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行降溫。本實(shí)施例在煙道內(nèi)設(shè)置第二內(nèi)置式換熱器401，利用除鹽水來(lái)降低煙氣的溫度，吸收煙氣溫度的除鹽水部分轉(zhuǎn)化為蒸汽，該汽水混合物也會(huì)被送入汽包3中進(jìn)行汽水分離。這樣的設(shè)置不但有利于煙氣后續(xù)的回收利用，而且能夠提高蒸汽的產(chǎn)量。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，分配聯(lián)箱5的第一出口與加熱爐4的除鹽水入口之間通過第四閥門10相連，分配聯(lián)箱5的第二出口與第二內(nèi)置式換熱器401之間通過第五閥門11相連。通過對(duì)第四閥門10和第五閥門11可以調(diào)節(jié)流入加熱爐4的除鹽水入口和第二內(nèi)置式換熱器401的除鹽水的流量大小。

在本實(shí)施例中，還包括設(shè)于煙道內(nèi)且為加熱爐4供應(yīng)預(yù)熱后的燃?xì)獾牡谝活A(yù)熱器402，其中第二內(nèi)置式換熱器401和第一預(yù)熱器402沿著煙氣流動(dòng)的方向依次排列。第一預(yù)熱器402將煤氣預(yù)熱后再送入加熱爐4中，能夠提高加熱爐4的燃燒效率。

優(yōu)選地，加熱爐4的煙道內(nèi)還設(shè)有能夠預(yù)熱空氣的第二預(yù)熱器403，被預(yù)熱后的空氣用于加熱物料。該第二預(yù)熱器403可沿著煙氣流動(dòng)方向設(shè)在第一預(yù)熱器402的下游。通常經(jīng)過第一預(yù)熱器402后的煙氣溫度仍然較高，煙氣帶走的余熱資源較多，因此設(shè)置第二預(yù)熱器403來(lái)進(jìn)一步利用該余熱資源。第二預(yù)熱器403的空氣入口與風(fēng)機(jī)相連，而其空氣出口則設(shè)置在加熱爐4的上料區(qū)域。風(fēng)機(jī)向第二預(yù)熱器403中引入大量的常溫空氣，常溫空氣吸收煙氣的余熱后溫度升高，并被噴吹到上料區(qū)域存放的物料，即常溫待軋鋼坯。通過與預(yù)熱后的空氣接觸，進(jìn)入加熱爐4前的物料的溫度能夠升高到80℃以上，因此可以有效節(jié)約加熱爐4的燃耗并提高加熱效率。

在本申請(qǐng)中，除非另有明確的規(guī)定和限定，“相連”、“連接”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。