隧道辊底式均热炉废气余热回收系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及利用余热的装置领域，具体为一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统及其使用方法。


背景技术：

2.隧道辊底式均热炉是具有室状炉膛，炉底由炉辊及传动机构组成，依靠炉辊转动将工件由进料端移出炉外的加热炉。其主要功能：连续接收连铸机生产的高温板坯，对板坯的加热和均热，经加热和均热后及时供给轧机满足要求的薄板坯，供轧机轧制。隧道辊底式均热炉一般分为a线和b线，在加热输送段后设置摆动段，通过双线摆动的操作，将b线末端的钢坯送至a线末端然后进行扎制，炉长一般200-300米不等。一般a线设置4个区，b线设置3个区，每个区对应设置1只烟囱。
3.冶金工厂中的隧道辊底式均热炉一般采用高炉煤气和焦炉煤气按一定比例混合后的混合煤气进行加热，加热钢坯的有效热占热量的比重较小一般为30%，主要的热量被废气带走约占整个热量的45%～55%。隧道式均热炉加热钢坯的温度一般为1050℃～1170℃
±
10℃，加热厚板时可能高达1250℃
±
10℃，废气温度一般在1100℃～1150℃，为了充分废气的热量，现有的设计是在废气烟道上设置空气预热器、煤气预热器预热均热炉燃烧用空气和混合煤气，提高均热炉本身的热效率。由于废气温度较高，在1150℃的高温下，空气预热器选用换热材料不经济适用，一般设计需要掺入冷风将废气温度降至800℃～900℃，再进入空气预热器使用。
4.目前普遍采用预热器的方式利用废气余热，这种方法存在如下缺陷：在经空气预热器、煤气预热器利用后废气温度仍高达400℃～680℃不等。这部分高温废气经烟囱排入大气，对大气产生了热污染，又浪费了大量的热量，既浪费了能源又污染了环境。
5.为了利用高温段废气掺入了冷风，需要设置稀释风机，浪费了大量的电能，又因掺入了大量冷风降低了废气的温度，从而降低了这部分能量的利用。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的缺陷，提供一种降低能耗、节能减排的余热利用装置，本发明公开了一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统及其使用方法。
7.本发明通过如下技术方案达到发明目的：一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，其特征是：包括稀释风机，且稀释风机保持运行，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气稀释到800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温至400℃～680℃；在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀，将废气引入余热回收装置，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀，烟囱新增开孔排入现有烟囱。
8.所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，其特征是：稀释风机停止运行时，在空气预热器前新增电动或气动的第一阀门、第二阀门和第三阀门，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气引入到新增余热回收装置，将废气温度降低至800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温；在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀，将废气引入余热回收装置，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上，约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀，烟囱新增开孔排入现有烟囱。
9.所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，其特征是：稀释风机停止运行时，在空气预热器前新增电动或气动的第一阀门、第二阀门和第三阀门，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气引入到新增余热回收装置的受热面模块，将废气温度降低至800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温，在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀，将废气引入余热回收装置的受热面模块，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上，约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀，烟囱新增开孔排入现有烟囱。
10.所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统的使用方法，其特征是：正常工作时，新增烟气调节阀打开，现有炉压调节阀关闭，均热炉炉压通过新增增压风机的变频器及新增烟气调节阀调节，新增阀门打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力;当余热回收装置故障时，现有炉压调节阀打开，仍然按均热炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀及新增阀门、新增增压风机关闭。
11.所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统的使用方法，其特征是：正常工作时：烟气阀门打开，新增阀门打开，新增阀门关闭，将废气先引入新增余热回收装置降温至800℃～900℃，同时余热回收装置生产满足要求的蒸汽，废气然后进去空气预热器、煤气预热器换热降温，新增烟气调节阀打开，现有炉压调节阀关闭，均热炉炉压通过新增增压风机的变频器及新增烟气调节阀调节，新增阀门打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力；当余热回收装置故障时，新增的第一阀门和第三阀门关闭，新增的第二阀门打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热后再进入余热回收装置，继续使用；当余热回收装置故障时，新增的第一阀门、第三阀门关闭，新增的第二阀门打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热，现有炉压调节阀打开，仍然按均热炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀及新增阀门、新增增压风机关闭。
12.所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统的使用方法，其特征是：正常工作时：第一阀门打开，第三阀门打开，第二阀门关闭，将废气先引入新增余热回收装置受热面模块降温至800℃～900℃，同时余热回收装置生产满足要求的蒸汽，废气然后进去空气预热器、煤气预热器换热降温，新增的烟气调节阀打开，现有炉压调节阀关闭，均热炉炉压通过新增增压风机的变频器及新增烟气调节阀调节，新增阀门打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力；当余热回收装置故障时，新增的第一阀门、第三阀门关闭，新增的第二阀门打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热，现有炉压调节阀打开，仍然按均热
炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀及新增阀门、新增增压风机关闭。
13.本发明将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气，引入余热回收装置生产满足用户需求的相应压力、温度等级的蒸汽供工业生产或者发电使用。本发明将烟气温度直接降至废气酸露点20℃～40℃以上，避免后序烟气管道及烟囱的露点腐蚀。本发明不改变现有废气管道的流程及现有的废气管道设施，即保留现有废气系统的管道、稀释风机、空气预热器、煤气预热器、调节阀、烟囱等。
14.本发明如废气的热量加以利用，可降低工序能耗，节能减碳，具有很大的经济效益，也具有较大的社会效益。具体来说，本发明具有如下有益效果：1. 本技术设置1套余热利用装置，将废气温度降低至合适的温度供空气预热器、煤气预热器利用，并将空气预热器、煤气预热器后的废气温度降至合适的温度排放，产出蒸汽，供生产或者全厂使用。
15.2. 采用本技术，将废气温度降至废气酸露点以上合适温度，可避免余热利用装置后废气管道及烟囱的露点腐蚀。
16.3. 采用本技术，在余热回收装置正常工作时，可停开稀释风机，可节约大量的电能。并可将稀释风机作为备用手段，在余热利用装置故障时投入使用，不影响均热炉的正常运行。
17.4. 采用本技术后可有效精确控制空气预热器前的废气温度，提高空气预热器、煤气预热器的使用寿命。
18.5. 采用梯级利用原则，高温高用，低温抵用，充分利用能源的“㶲”，将废气温度降至烟气酸露点以上，提高热能利用效率。
19.6. 可根据用户的需求，灵活产出相应压力等级和温度等级的蒸汽，用于工业生产或者发电。
20.7. 采用大数据、智慧制造技术，助力钢铁生产控制绿色化。
附图说明
21.图1～图3分别是本发明三种结构的示意图。
实施方式
22.以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例
23.一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，包括稀释风机，且稀释风机保持运行，如图1所示，具体结构是：将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气稀释到800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温至400℃～680℃；在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀11，将废气引入余热回收装置14，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀12，烟囱新增开孔排入现有烟囱。
24.本实施例使用时，按如下步骤依次实施：正常工作时，新增烟气调节阀11打开，现有炉压调节阀5关闭，均热炉炉压通过新
增增压风机的变频器及新增烟气调节阀11调节，新增阀门12打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力;当余热回收装置故障时，现有炉压调节阀5打开，仍然按均热炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀11及新增阀门12、新增增压风机关闭。
实施例
25.一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，如图2所示，具体结构是：稀释风机停止运行时，在空气预热器前新增电动或气动的第一阀门15、第二阀门16和第三阀门17，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气引入到新增余热回收装置18，将废气温度降低至800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温；在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀11，将废气引入余热回收装置14，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上，约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀12，烟囱新增开孔排入现有烟囱。
26.本实施例使用时，按如下步骤依次实施：正常工作时：烟气阀门15打开，新增阀门17打开，新增阀门16关闭，将废气先引入新增余热回收装置18降温至800℃～900℃，同时余热回收装置生产满足要求的蒸汽，废气然后进去空气预热器、煤气预热器换热降温，新增烟气调节阀11打开，现有炉压调节阀5关闭，均热炉炉压通过新增增压风机的变频器及新增烟气调节阀11调节，新增阀门12打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力；当余热回收装置18故障时，新增的第一阀门15和第三阀门17关闭，新增的第二阀门16打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热后再进入余热回收装置14，继续使用；当余热回收装置14故障时，新增的第一阀门15、第三阀门17关闭，新增的第二阀门16打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热，现有炉压调节阀5打开，仍然按均热炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀11及新增阀门12、新增增压风机关闭。
实施例
27.一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，如图3所示，具体结构是：稀释风机停止运行时，在空气预热器前新增电动或气动的第一阀门15、第二阀门16和第三阀门17，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气引入到新增余热回收装置14的受热面模块，将废气温度降低至800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温，在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀11，将废气引入余热回收装置14的受热面模块，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上，约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀12，烟囱新增开孔排入现有烟囱。
28.本实施例使用时，按如下步骤依次实施：正常工作时：第一阀门15打开，第三阀门17打开，第二阀门16关闭，将废气先引入新增余热回收装置14受热面模块降温至800℃～900℃，同时余热回收装置14生产满足要求的蒸汽，废气然后进去空气预热器、煤气预热器换热降温，新增的烟气调节阀11打开，现有炉压调节阀5关闭，均热炉炉压通过新增增压风机的变频器及新增烟气调节阀11调节，新增
阀门12打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力；当余热回收装置14故障时，新增的第一阀门15、第三阀门17关闭，新增的第二阀门16打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热，现有炉压调节阀5打开，仍然按均热炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀11及新增阀门12、新增增压风机关闭。

技术特征：
1.一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，其特征是：包括稀释风机，且稀释风机保持运行，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气稀释到800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温至400℃～680℃；在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀(11)，将废气引入余热回收装置(14)，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀(12)，烟囱新增开孔排入现有烟囱。2.如权利要求1所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，其特征是：稀释风机停止运行时，在空气预热器前新增电动或气动的第一阀门(15)、第二阀门(16)和第三阀门(17)，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气引入到新增余热回收装置(18)，将废气温度降低至800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温；在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀(11)，将废气引入余热回收装置(14)，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上，约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀(12)，烟囱新增开孔排入现有烟囱。3.如权利要求1所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，其特征是：稀释风机停止运行时，在空气预热器前新增电动或气动的第一阀门(15)、第二阀门(16)和第三阀门(17)，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气引入到新增余热回收装置(14)的受热面模块，将废气温度降低至800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温，在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀(11)，将废气引入余热回收装置(14)的受热面模块，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上，约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀(12)，烟囱新增开孔排入现有烟囱。4.如权利要求1所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统的使用方法，其特征是：正常工作时，新增烟气调节阀(11)打开，现有炉压调节阀(5)关闭，均热炉炉压通过新增增压风机的变频器及新增烟气调节阀(11)调节，新增阀门(12)打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力;当余热回收装置故障时，现有炉压调节阀(5)打开，仍然按均热炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀(11)及新增阀门(12)、新增增压风机关闭。5.如权利要求2所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统的使用方法，其特征是：正常工作时：烟气阀门(15)打开，新增阀门(17)打开，新增阀门(16)关闭，将废气先引入新增余热回收装置(18)降温至800℃～900℃，同时余热回收装置生产满足要求的蒸汽，废气然后进去空气预热器、煤气预热器换热降温，新增烟气调节阀(11)打开，现有炉压调节阀(5)关闭，均热炉炉压通过新增增压风机的变频器及新增烟气调节阀(11)调节，新增阀门(12)打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力；当余热回收装置(18)故障时，新增的第一阀门(15)和第三阀门(17)关闭，新增的第二阀门(16)打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热后再进入余热回收装置(14)，继续使用；当余热回收装置(14)故障时，新增的第一阀门(15)、第三阀门(17)关闭，新增的第二阀门(16)打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热，现有炉压调节阀(5)打开，仍然按均热炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀(11)及新增阀门(12)、新增增压风机关闭。
6.如权利要求3所述的隧道辊底式均热炉废气余热回收系统的使用方法，其特征是：正常工作时：第一阀门(15)打开，第三阀门(17)打开，第二阀门(16)关闭，将废气先引入新增余热回收装置(14)受热面模块降温至800℃～900℃，同时余热回收装置(14)生产满足要求的蒸汽，废气然后进去空气预热器、煤气预热器换热降温，新增的烟气调节阀(11)打开，现有炉压调节阀(5)关闭，均热炉炉压通过新增增压风机的变频器及新增烟气调节阀(11)调节，新增阀门(12)打开，增压风机运行，用来克服新增余热回收装置及烟气管道的阻力；当余热回收装置(14)故障时，新增的第一阀门(15)、第三阀门(17)关闭，新增的第二阀门(16)打开，稀释风机开启，废气通过空气预热器、煤气预热器换热，现有炉压调节阀(5)打开，仍然按均热炉现有运行模式运行，新增烟气调节阀(11)及新增阀门(12)、新增增压风机关闭。

技术总结
本发明涉及利用余热的装置领域，具体为一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统及其使用方法。一种隧道辊底式均热炉废气余热回收系统，其特征是：稀释风机保持运行，将隧道辊底式均热炉排出的高温1100℃～1150℃左右的废气稀释到800℃～900℃，再经空气预热器、煤气预热器降温至400℃～680℃；在煤气预热器后废气管道上开孔并安装烟气调节阀(11)，将废气引入余热回收装置(14)，生产蒸汽，经过余热回收装置换热，废气温度降至废气酸露点20℃～40℃以上约150℃～170℃，再经新增烟气切断阀(12)，烟囱新增开孔排入现有烟囱。本发明降低能耗，节能减排。本发明降低能耗，节能减排。节能减排。节能减排。


技术研发人员：刘伟
受保护的技术使用者：宝钢工程技术集团有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15