本實(shí)用新型涉及鋼鐵行業(yè)的節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

軋鋼工序是鋼鐵生產(chǎn)流程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，軋鋼工序的能耗水平對(duì)于鋼鐵工業(yè)噸鋼綜合能耗有著不可忽視的影響。

軋鋼加熱爐是將初軋坯或連鑄坯再加熱，以滿足軋制所需溫度的設(shè)備。在軋鋼生產(chǎn)線中，加熱爐是最大的用能設(shè)備，因此軋鋼加熱爐的節(jié)能對(duì)于軋鋼工序乃至整個(gè)鋼廠的節(jié)能降耗工作都具有重要的推動(dòng)作用。

目前，鋼鐵行業(yè)處于相對(duì)低谷期，許多鋼廠都處于微盈利甚至虧本的狀態(tài)。由于訂單不足，導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備的作業(yè)率經(jīng)常處于低位，以某鋼廠為例，軋鋼生產(chǎn)線的作業(yè)率長期處于70％以下，其軋鋼加熱爐經(jīng)常處于低負(fù)荷甚至空載狀態(tài)，此時(shí)加熱爐就處于消耗遠(yuǎn)大于產(chǎn)出甚至是純消耗的狀態(tài)，經(jīng)濟(jì)效益無從談起。對(duì)于這種情況，如果能在保證加熱爐正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，將加熱爐尾部的煙氣余熱主要用來回收利用，轉(zhuǎn)換為寶貴的蒸汽資源，用于發(fā)電或他用，則可創(chuàng)造非?？捎^的經(jīng)濟(jì)效益，彌補(bǔ)加熱爐低負(fù)荷甚至空載狀態(tài)造成的大量能源消耗。

針對(duì)該問題，本實(shí)用新型擬構(gòu)建一種余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，對(duì)軋鋼加熱爐的煙氣余熱資源進(jìn)行靈活分配，以實(shí)現(xiàn)加熱爐系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)收益，具有重要的實(shí)際意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，以充分利用軋鋼加熱爐的煙氣余熱資源。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，包括煙氣余熱回收煙道、空氣-煤氣預(yù)熱煙道、尾部煙道、煙囪，其中，軋鋼加熱爐的煙氣出口分別與煙氣余熱回收煙道的煙氣入口、空氣-煤氣預(yù)熱煙道的煙氣入口連通，煙氣余熱回收煙道的煙氣出口、空氣-煤氣預(yù)熱煙道的煙氣出口分別與尾部煙道的煙氣入口連通，而煙囪則連接在尾部煙道的煙氣出口，其中，煙氣余熱回收煙道中設(shè)置有將凝結(jié)水轉(zhuǎn)換為蒸汽的換熱裝置，其中，空氣-煤氣預(yù)熱煙道中設(shè)置有空氣預(yù)熱裝置和/或煤氣預(yù)熱裝置，其中，在煙氣余熱回收煙道、空氣-煤氣預(yù)熱煙道之間形成分隔區(qū)，在分隔區(qū)與尾部煙道的煙氣入口之間設(shè)置有煙氣調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)軋鋼加熱爐出口煙氣在煙氣余熱回收煙道、空氣-煤氣預(yù)熱煙道中的流量分配。

優(yōu)選地，所述尾部煙道內(nèi)設(shè)置有引風(fēng)機(jī)。

優(yōu)選地，軋鋼加熱爐煙氣出口設(shè)置有前置蒸發(fā)受熱面。

優(yōu)選地，煙氣調(diào)節(jié)裝置包括煙氣調(diào)節(jié)擋板、擋板旋轉(zhuǎn)軸和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述擋板旋轉(zhuǎn)軸位于分隔區(qū)在煙氣出口側(cè)的端部，所述煙氣調(diào)節(jié)擋板可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在擋板旋轉(zhuǎn)軸上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于控制煙氣調(diào)節(jié)擋板的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)煙氣調(diào)節(jié)擋板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度來調(diào)節(jié)軋鋼加熱爐出口煙氣在煙氣余熱回收煙道、空氣-煤氣預(yù)熱煙道中的流量分配。

優(yōu)選地，煙氣調(diào)節(jié)裝置還包括滑軌和牽引裝置，滑軌設(shè)置在分隔區(qū)內(nèi)，所述牽引裝置用于驅(qū)動(dòng)擋板旋轉(zhuǎn)軸滑動(dòng)并帶動(dòng)煙氣調(diào)節(jié)擋板沿滑軌滑動(dòng)至煙氣調(diào)節(jié)擋板完全退回分隔區(qū)，或完全伸出分隔區(qū)。

優(yōu)選地，所述煙氣余熱回收煙道、空氣-煤氣預(yù)熱煙道為兩個(gè)獨(dú)立的煙道。

優(yōu)選地，所述煙氣余熱回收煙道、空氣-煤氣預(yù)熱煙道是由一個(gè)煙道分隔而成的。

附圖說明

通過結(jié)合下面附圖對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行描述，本實(shí)用新型的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。

圖1是表示本實(shí)用新型實(shí)施例的余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)的示意圖一；

圖2是表示本實(shí)用新型實(shí)施例的余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)的示意圖二；

圖3是表示本實(shí)用新型實(shí)施例的余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)的局部示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖來描述本實(shí)用新型所述的余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式或其組合對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，并且相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

本實(shí)用新型提供一種余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)，如圖1所示，包括煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3、尾部煙道4、煙囪5。其中，軋鋼加熱爐的煙氣出口分別與煙氣余熱回收煙道2的煙氣入口、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3的煙氣入口連通，煙氣余熱回收煙道2的煙氣出口、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3的煙氣出口分別與尾部煙道4的煙氣入口連通，而煙囪5則連接在尾部煙道4的煙氣出口上，煙氣沿圖1中箭頭A的方向流動(dòng)。其中，所述煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3可以是采用兩種方式形成。方式一是通過將一個(gè)煙道分隔開，從而形成煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3；方式2是煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3采用獨(dú)立的煙道。本實(shí)施例對(duì)煙道的形狀沒有限制，例如，煙道可以是彎曲的，只要煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3的煙氣入口和軋鋼加熱爐的煙氣出口連通，并且，煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3的煙氣出口與尾部煙道4的煙氣入口連通即可。無論采用哪種方式，在煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3之間的區(qū)域都稱為分隔區(qū)10，因此，分隔區(qū)10可以是具有分隔功能的物體，也可以僅是一個(gè)空間。

結(jié)合附圖1可以看到，軋鋼加熱爐1的出口煙氣分成兩路，一路進(jìn)入煙氣余熱回收煙道2，一路進(jìn)入空氣-煤氣預(yù)熱煙道3，而煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3的出口又匯合到尾部煙道4。在所述尾部煙道內(nèi)設(shè)置有引風(fēng)機(jī)9，以克服煙氣流通管路中的阻力。

其中，煙氣余熱回收煙道2中設(shè)置有將凝結(jié)水轉(zhuǎn)換為蒸汽的換熱裝置21，從而回收煙氣余熱，產(chǎn)生蒸汽，所述空氣-煤氣預(yù)熱煙道3中設(shè)置有空氣預(yù)熱裝置31和/或煤氣預(yù)熱裝置32，用于將軋鋼加熱爐燃燒需要的空氣和/或煤氣加熱到工藝要求的溫度，也就是將軋鋼加熱爐燃燒需要的空氣和/或煤氣通過管路通入空氣預(yù)熱裝置31、煤氣預(yù)熱裝置32中，利用煙氣余熱來加熱空氣、煤氣。

在煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3之間的分隔區(qū)10末端設(shè)置有煙氣調(diào)節(jié)裝置6，用于調(diào)節(jié)軋鋼加熱爐出口煙氣在煙氣余熱回收煙道2、空氣-煤氣預(yù)熱煙道3中的流量分配。若煙氣調(diào)節(jié)裝置6設(shè)置在煙道進(jìn)口處，則進(jìn)入換熱器的煙氣流場(chǎng)必然受到擋板影響導(dǎo)致氣流分布不均勻，影響煙氣下游換熱器的換熱。而將煙氣調(diào)節(jié)裝置6設(shè)置在煙氣余熱回收煙道與空氣-煤氣預(yù)熱煙道的出口側(cè)，則不會(huì)影響到加熱爐出口煙氣進(jìn)入換熱器(無論是空氣-煤氣預(yù)熱煙道中的換熱器還是煙氣余熱回收煙道中的換熱器)的流場(chǎng)，確保煙氣余熱回收煙道與所述空氣-煤氣預(yù)熱煙道中的換熱煙氣氣流順暢。并且，由于煙氣余熱回收煙道、空氣-煤氣預(yù)熱煙道的進(jìn)口煙氣溫度最高可達(dá)1000℃，而出口煙氣溫度約在200℃以內(nèi)，因此，將煙氣調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在煙氣余熱回收煙道和空氣-煤氣預(yù)熱煙道的出口，煙氣擋板的工作環(huán)境溫度更低，設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，使用壽命更長，且設(shè)備材質(zhì)要求更低，成本更低。煙氣調(diào)節(jié)裝置6包括煙氣調(diào)節(jié)擋板61、擋板旋轉(zhuǎn)軸62和執(zhí)行機(jī)構(gòu)(未示出)。擋板旋轉(zhuǎn)軸62位于分隔區(qū)10在煙氣出口側(cè)的端部位置，所述煙氣調(diào)節(jié)擋板61可繞擋板旋轉(zhuǎn)軸62旋轉(zhuǎn)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于控制煙氣調(diào)節(jié)擋板61的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)煙氣調(diào)節(jié)擋板61的角度，可以控制軋鋼加熱爐1的出口煙氣在煙氣余熱回收煙道2和所述空氣-煤氣預(yù)熱煙道3之間的煙氣流量分配。例如，如圖1所示，當(dāng)煙氣調(diào)節(jié)擋板61轉(zhuǎn)動(dòng)到圖1所示的位置時(shí)，煙氣余熱回收煙道2的煙氣出口縮小，而空氣-煤氣預(yù)熱煙道3的煙氣出口則變大，由此，軋鋼加熱爐1的出口煙氣會(huì)更多的進(jìn)入空氣-煤氣預(yù)熱煙道3中，從而將煙氣余熱更多的應(yīng)用在空氣和煤氣預(yù)熱上。例如，如圖2所示，當(dāng)煙氣調(diào)節(jié)擋板61轉(zhuǎn)動(dòng)到圖2所示的位置時(shí)，煙氣余熱回收煙道2的煙氣出口變大，而空氣-煤氣預(yù)熱煙道3的煙氣出口則縮小，由此，軋鋼加熱爐1的出口煙氣會(huì)更多的進(jìn)入煙氣余熱回收煙道2中，從而將煙氣余熱更多的應(yīng)用在產(chǎn)生蒸汽，而產(chǎn)生的蒸汽可作為鋼鐵廠工藝生產(chǎn)用汽，也可用于驅(qū)動(dòng)例如汽輪機(jī)工作。

本實(shí)施例的余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)設(shè)置有煙氣余熱回收煙道2和空氣-煤氣預(yù)熱煙道3，并且通過調(diào)整煙氣調(diào)節(jié)擋板的角度，控制軋鋼加熱爐出口煙氣在煙氣余熱回收煙道和所述空氣-煤氣預(yù)熱煙道之間的煙氣流量分配。在加熱爐處于低負(fù)荷甚至空載運(yùn)行時(shí)(尤其是處于夏季高溫時(shí))，多分配一點(diǎn)煙氣用于回收蒸汽，有助于減小加熱爐低負(fù)荷甚至空載時(shí)的虧損運(yùn)行程度；在冬季氣溫較低時(shí)(尤其是寒冷地區(qū))，若加熱爐處于高負(fù)荷或滿負(fù)荷運(yùn)行，為保證空氣和煤氣預(yù)熱到指定溫度以滿足燃燒需求，可多分配一點(diǎn)煙氣用于預(yù)熱空氣和煤氣，以首先保證加熱爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。該煙氣調(diào)節(jié)擋板設(shè)置在煙氣余熱回收煙道出口與空氣-煤氣預(yù)熱煙道出口的銜接處，處于低溫區(qū)域(出口煙氣溫度在200℃以內(nèi))，因此，設(shè)備材質(zhì)要求更低，投資成本更低，并且，煙氣調(diào)節(jié)擋板不需要消耗大量冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻，系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單。

此外，所述煙氣調(diào)節(jié)擋板至少還包括滑軌、牽引裝置(未示出)，所述滑軌設(shè)置在煙氣余熱回收煙道2和空氣-煤氣預(yù)熱煙道3之間的分隔區(qū)10內(nèi)，擋板旋轉(zhuǎn)軸62可在牽引裝置的驅(qū)動(dòng)下沿滑軌滑動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)煙氣調(diào)節(jié)擋板61全部縮入煙氣余熱回收煙道2和空氣-煤氣預(yù)熱煙道3之間的分隔區(qū)內(nèi)，煙氣調(diào)節(jié)擋板61完全縮回的狀態(tài)如圖3所示，此時(shí)煙氣調(diào)節(jié)擋板61不具備調(diào)節(jié)作用。

此外，當(dāng)煙氣調(diào)節(jié)擋板61沿滑軌完全伸出分隔區(qū)時(shí)，通過限位裝置將擋板旋轉(zhuǎn)軸62的位置固定，從而限制煙氣調(diào)節(jié)擋板61的平移，只允許煙氣調(diào)節(jié)擋板繞擋板旋轉(zhuǎn)軸62旋轉(zhuǎn)。當(dāng)煙氣調(diào)節(jié)擋板61沿滑軌完全退回分隔區(qū)時(shí)，限位裝置同樣將擋板旋轉(zhuǎn)軸62的位置固定，并且，還限制煙氣調(diào)節(jié)擋板61的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)需要調(diào)節(jié)流量分配時(shí)，解鎖后將擋板旋轉(zhuǎn)軸62推出到分隔區(qū)在煙氣出口側(cè)的端部位置即可。

此外，軋鋼加熱爐1的煙氣出口設(shè)置有前置蒸發(fā)受熱面7，其可以是由水冷壁受熱面和沸騰管束組成，以吸收一部分軋鋼加熱爐的出口高溫?zé)煔鉄崃?，將煙氣溫度降低至例?00℃以內(nèi)，進(jìn)而保證下游的煙氣余熱回收煙道2和空氣-煤氣預(yù)熱煙道3中的換熱設(shè)備的安全，并且比傳統(tǒng)的通過摻冷風(fēng)降低煙溫的方式產(chǎn)生更多的蒸汽，具有更好的經(jīng)濟(jì)收益。

此外，在尾部煙道4中設(shè)置有凝結(jié)水預(yù)熱器8，對(duì)煙氣余熱回收煙道2的出口煙氣與所述空氣-煤氣預(yù)熱煙道的出口煙氣匯集后的煙氣余熱進(jìn)行回收，可最大化吸收軋鋼加熱爐1的煙氣余熱，凝結(jié)水預(yù)熱器的出水可以作為所述煙氣余熱回收煙道4中的換熱裝置的給水。

綜上所述，本實(shí)用新型的余熱回收比例可調(diào)的軋鋼加熱爐煙氣余熱利用系統(tǒng)在煙氣余熱回收煙道和所述空氣-煤氣預(yù)熱煙道之間的分隔區(qū)設(shè)置有煙氣調(diào)節(jié)裝置，通過調(diào)整煙氣調(diào)節(jié)擋板的角度，控制軋鋼加熱爐出口煙氣在煙氣余熱回收煙道和所述空氣-煤氣預(yù)熱煙道之間的煙氣流量分配。煙氣調(diào)節(jié)擋板設(shè)置在煙氣余熱回收煙道與空氣-煤氣預(yù)熱煙道的出口，不會(huì)影響到加熱爐出口煙氣進(jìn)入換熱器的流場(chǎng)。本實(shí)用新型的煙氣調(diào)節(jié)擋板設(shè)置成可前后移動(dòng)的模式，在不需要進(jìn)行煙氣流量分配時(shí)，煙氣調(diào)節(jié)擋板可以完全縮回，煙氣流量自行分配，無需運(yùn)行人員進(jìn)行操作；當(dāng)需要進(jìn)行流量分配時(shí)，煙氣調(diào)節(jié)擋板向前推進(jìn)，通過調(diào)整煙氣調(diào)節(jié)擋板角度進(jìn)行煙氣流量分配。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。