一种炼铁热风炉烟气余热交换系统的制作方法

2021-01-30 07:01:45|

314|

起点商标网

[0001]
本实用新型涉及工业余热回收利用技术领域，具体是一种炼铁热风炉烟气余热交换系统。

背景技术：

[0002]
热风炉系统是现代高炉冶炼生产的标准配置，其工作原理是利用助燃风机鼓出的空气和煤气在热风炉炉内燃烧产生热量，加热炉内蓄热体。热风炉炉体一般3至4座，轮换工作在烧炉、等待、送风三种状态。当送风时，蓄热体向鼓风机供来的冷风放热，并通过混风调节，向高炉炉内鼓入1200℃左右的热风；当热风炉烧炉时，排出的烟气温度一般在300℃左右，因此通常配置双换热器系统，利用烟气对助燃风和煤气进行预加热，以回收能源和加快烧炉速度以及提高烧炉温度。
[0003]
限于成本和现场环境，现有的煤气、空气预热器一般采用占地体积小、热交换效率高的板式换热器或热管换热器。虽然上述两类换热方式热交换效率高，但因交换行程短，烟气终了温度为150℃左右，煤气、空气换热终温不足200℃，热交换显然不是完全、彻底。且板式换热器存在容易破损串气的风险，热管式换热器存在易积垢降低效率的弊端。

技术实现要素：

[0004]
本实用新型要解决的技术问题是：为了解决换热交换行程短从而导致热交换不完全的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：本实用新型提供的一种炼铁热风炉烟气余热交换系统，包括烟气流道构件、介质气流道构件和烟气室，烟气流道构件和介质气流道构件均与烟气室连通，介质气流道构件位于烟气流道构件上方，烟气室内部设置有位于介质气流道构件上方的汇流箱，汇流箱通过若干列管连接介质气流道构件和烟气流道构件，介质气流道构件通过连通管连接烟气流道构件。
[0006]
进一步，介质气流道构件包括介质气入口管、介质气出口管、以及设置在烟气室内部的收集管和分流管，汇流箱通过若干列管连接收集管和分流管；介质气出口管与烟气室一侧连接，介质气入口管与烟气室另一侧连接；收集管一端伸出烟气室连接介质气出口管，收集管另一端封闭；分流管一端伸出烟气室连接介质气入口管，分流管另一端封闭；介质气出口管和介质气入口管上均设置有阀门。
[0007]
进一步，烟气室连接介质气出口管的一侧内壁设置有高温蓄热墙，烟气室另一侧内壁设置有低温蓄热墙，烟气室内部中间位置设置有隔离墙，隔离墙用于将烟气室对称划分为高温区和低温区；烟气便在隔离墙两边呈现出倒u状流动，通过逆向运行使热交换最大化。
[0008]
进一步，烟气流道构件包括烟气入口管、烟气出口管、高温端烟气扩大管、低温端烟气扩大管和扩程管；为防止烟气室的进出口烟气流遇到密集列管产生压降，高温端烟气扩大管的大口端连接烟气室，高温端烟气扩大管的小口端通过阀门连接烟气入口管；低温
端烟气扩大管的大口端连接烟气室，低温端烟气扩大管的小口端通过阀门连接烟气出口管；扩程管设置在烟气室内部，位于高温端烟气扩大管和低温端烟气扩大管之间，汇流箱通过若干列管连接扩程管，介质气流道构件通过连通管连接扩程管。
[0009]
进一步，为了增加介质气与烟气传热接触面积，通过扩程管来延长列管的长度，扩程管包括第一扩程管和第二扩程管，列管均与第一扩程管和第二扩程管连接，介质气流道构件通过连通管均与第一扩程管和第二扩程管连接，第一扩程管位于第二扩程管下方。
[0010]
进一步，为了对介质气流道构件产生的污垢进行排出处理，第二扩程管通过排污支管连接第一扩程管一端，第一扩程管另一端连接有延伸至烟气室外部的排污主管，排污主管上设置有排污阀门。
[0011]
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种炼铁热风炉烟气余热交换系统，通过加大列管长度，增大热交换行程来避免列管换热效率低的缺陷，从而回收更多烟气余热，节约煤气和焦炭，提高热风炉烧炉速度和烧炉终温，间接使高炉产量更高，炉况更易调整；装置为垂直列管式换热器，流阻小，不易积垢，破损率低，寿命长。
附图说明
[0012]
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0013]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0014]
图2是烟气流动走向示意图；
[0015]
图3是本实用新型的侧视图；
[0016]
图4是排污管线敷设示意图；
[0017]
图中：1-汇流箱、2-烟气室、3-列管、4-介质气出口管、5-收集管、6-分流管、7-介质气入口管、8-烟气入口管、9-高温端烟气扩大管、10-低温端烟气扩大管、11-烟气出口管、12-高温蓄热墙、13-第一扩程管、14-连通管、15-第二扩程管、16-隔离墙、17-低温蓄热墙、18-排污支管、19-排污主管、20-排污阀门。
具体实施方式
[0018]
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0019]
如图1所示，本实用新型提供的一种炼铁热风炉烟气余热交换系统，包括烟气流道构件、介质气流道构件和烟气室2，烟气流道构件和介质气流道构件均与烟气室2连通，介质气流道构件位于烟气流道构件上方，烟气室2内部设置有位于介质气流道构件上方的汇流箱1，汇流箱1通过若干列管3连接介质气流道构件和烟气流道构件，介质气流道构件通过连通管14连接烟气流道构件。
[0020]
如图1所示，介质气流道构件包括介质气入口管7、介质气出口管4、以及设置在烟气室2内部的收集管5和分流管6，汇流箱1通过若干列管3连接收集管5和分流管6；介质气出口管4与烟气室2一侧连接，介质气入口管7与烟气室2另一侧连接；收集管5一端伸出烟气室2连接介质气出口管4，收集管5另一端封闭；分流管6一端伸出烟气室2连接介质气入口管7，分流管6另一端封闭；介质气出口管4和介质气入口管7上均设置有阀门。
[0021]
如图1和图2所示，烟气室2连接介质气出口管4的一侧内壁设置有高温蓄热墙12，
烟气室2另一侧内壁设置有低温蓄热墙17，烟气室2内部中间位置设置有隔离墙16，隔离墙16用于将烟气室2对称划分为高温区和低温区；烟气便在隔离墙16两边呈现出倒u状流动，通过逆向运行使热交换最大化。
[0022]
如图1和图3所示，烟气流道构件包括烟气入口管8、烟气出口管11、高温端烟气扩大管9、低温端烟气扩大管10和扩程管；为防止烟气室2的进出口烟气流遇到密集列管3产生压降，高温端烟气扩大管9的大口端连接烟气室2，高温端烟气扩大管9的小口端通过阀门连接烟气入口管8；低温端烟气扩大管10的大口端连接烟气室2，低温端烟气扩大管10的小口端通过阀门连接烟气出口管11；扩程管设置在烟气室2内部，位于高温端烟气扩大管9和低温端烟气扩大管10之间，汇流箱1通过若干列管3连接扩程管，介质气流道构件通过连通管14连接扩程管。
[0023]
热风炉换热器包括有两路管道和换热器本体，其中烟气管道通常位于下部，管径较粗，气流方向如图2所示，气流经过设备分别为：烟气入口管8、高温端烟气扩大管9、烟气室2、低温端烟气扩大管10和烟气出口管11；介质气管道位于上部，管径较细，气流方向如图2所示，气流经过的主要设备分别为：介质气入口管7、分流管6、汇流箱1、收集管5和介质气出口管4；换热器本体位于两路管道中间部位。
[0024]
如图3所示，为了增加介质气与烟气传热接触面积，通过扩程管来延长列管3的长度，扩程管包括第一扩程管13和第二扩程管15，列管3均与第一扩程管13和第二扩程管15连接，介质气流道构件通过连通管14均与第一扩程管13和第二扩程管15连接，第一扩程管13位于第二扩程管15下方。
[0025]
如图4所示，为了对介质气流道构件产生的污垢进行排出处理，第二扩程管15通过排污支管18连接第一扩程管13一端，第一扩程管13另一端连接有延伸至烟气室2外部的排污主管19，排污主管19上设置有排污阀门20。
[0026]
本实用新型提供的一种炼铁热风炉烟气余热交换系统，通过加大列管长度，增大热交换行程来避免列管换热效率低的缺陷，从而回收更多烟气余热，节约煤气和焦炭，提高热风炉烧炉速度和烧炉终温，间接使高炉产量更高，炉况更易调整；装置为垂直列管式换热器，流阻小，不易积垢，破损率低，寿命长。
[0027]
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击【在线咨询】或添加微信【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。