轧钢高线输送带余热回收装置的制作方法

1.本实用新型属于钢铁行业轧钢工段高线输送带余热回收技术领域，具体涉及轧钢高线输送带余热回收装置。


背景技术：

2.钢铁线材轧后的控制冷却是整个线材生产中产品质量控制的重要手段之一，为避免当线材盘卷在800℃～1050℃高温下自然冷却时，因盘卷内外温差大而导致表面严重氧化、盘卷内部不符合要求、机械性能低、拉拔性能差等问题，为此目前高线都选择了斯太尔摩冷却线，斯太尔摩控制冷却工艺是由加拿大斯太尔柯钢铁公司和美国摩根公司于 1964 年联合研制，目前成为应用最普遍，较成熟和稳妥可靠的一种线材控制冷却工艺，该工艺是将热轧后的线材经两种不同冷却介质进行不同冷却速度的两次冷却，即一次水冷和一次风冷。
3.在风冷段，会产生大量的余热，如何将热量利用起来，公开号为cn 101576244a的中国发明专利申请公开了在步进式冷床的上方利用余热回收装置进行大气中的余热收集，回收的余热经集热管输送到余热锅炉或热交换器进行热交换产生蒸汽，再利用蒸汽取暖或发电用于生产用电，余热回收装置的结构是这样的:设有保温罩，保温罩上安装风机，保温罩上设有固定孔，风机上套装集热管
……
。
4.目前，尚未有适用于高线输送带的余热回收装置，上述对比文件虽然可以部分借鉴使用，但在高线输送带的后段，由于钢材温度下降，收集起来的余热不足以产生蒸汽，如何充分利用高线输送带后段钢材产生的余热，是一个需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决现有轧钢高线输送带余热无法回收、且后段回收的余热不足以产生蒸汽、能量无法有效利用的问题，提供一种轧钢高线输送带余热回收装置。
6.本实用新型的技术解决方案是：
7.轧钢高线输送带余热回收装置，包括气液分离装置、补水装置以及沿着高线输送带运输方向分布的至少一个换热器，位于高线输送带高温区的各个换热器并联，位于高线输送带低温区的换热器依次串联，串联的低温区换热器通过并联的高温区换热器后与气液分离装置联通，气液分离装置输出的水蒸气送入蒸汽管网，气液分离装置输出的液态水重新进入低温区换热器形成循环回路，补水装置串联在循环回路中。
8.优选的，循环回路中还串联有除氧装置。
9.优选的，除氧装置串联在低温区的换热器和高温区的换热器之间。
10.优选的，气液分离装置输出的水蒸气还有一路输送至除氧装置作为除氧装置的热源。
11.优选的，各个换热器之间通过软管连接。
12.优选的，补水装置串联在气液分离装置与低温区的换热器之间。
13.优选的，各个换热器能够在高线输送带上方上下往复运动或者沿着高线输送带运输方向往复运动或者沿着水平垂直于高线输送带运输方向往复运动，或者固定于高线输送上方的保温风罩上且随保温风罩进行开合运动。
14.优选的，所述软管是由一段或若干段连接段组合而成。
15.优选的，补水装置前还连接有软化水装备。
16.优选的，循环回路中还串联有循环辅助系统。
17.本实用新型的优点是：（1）将低温区的换热器从温度低至温度高依次串联，充分利用冷床后段的余热，提高热量利用率。（2）当换热器可移动时，可以从当前位置移动到温度高的其他位置，能够高效吸收热量，提高换热器换热的效率。（3）当除氧装置串联在低温区的换热器和高温区的换热器之间时，利用低温区的换热器收集来的热量作为除氧装置的热源。还可以引用气液分离装置输出的部分水蒸气作为除氧装置的热源，充分利用余热，避免除氧装置额外消耗能量。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的原理示意图；
20.图2为本实用新型优选的原理示意图；
21.图3为高线输送带余热回收装置结构左视示意图；
22.图4为高线输送带余热回收装置的俯视结构图。
具体实施方式
23.下面结合说明书附图，以举例的方式对本发明创造的内容作出详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.如图1-图4，轧钢高线输送带余热回收装置，包括气液分离装置、补水装置以及沿着高线输送带运输方向分布的至少一个换热器。
25.由于高线输送带上钢材的温度越来越低，高线输送带上方空间会形成高温区和低温区。高线输送带的高温区和低温区划分并无精准分界，通常，以换热器2收集的热量不足以让气液分离装置产生饱和水蒸气的为低温区，或者某个设定温度为分界线，以400摄氏度为例，400摄氏度以上为高温区，400摄氏度以下为低温区。
26.位于高线输送带1高温区的各个换热器2并联，位于高线输送带低温区的换热器2（例如，低温区的换热器数量为1-3个）按照温度从低到高依次串联后通过并联的高温区换热器2后与气液分离装置联通，气液分离装置输出的水蒸气送入蒸汽管网，气液分离装置输出的液态水重新进入低温区换热器形成循环回路，补水装置串联在循环回路中。
27.气液分离装置可以采用现有的汽包或者气液分离器。
28.循环回路中的水为除氧水或者在循环回路中还串联有除氧装置，除氧装置用于保证供水水质，实现除氧功能，防止腐蚀管壁，避免结垢，从而延长换热器的使用寿命。由于除氧装置工作时需要热源，因此，除氧装置可以串联在低温区的换热器和高温区的换热器之
间，利用低温区的换热器收集来的热量作为除氧装置的热源。另外，还可以引用气液分离装置输出的部分水蒸气作为除氧装置的热源，避免除氧装置额外消耗能量，此时，除氧装置可以位于低温区换热器之前。
29.由于一次循环过后，循环回路中水量减少，因此需要及时向循环回路中补水，优选的，补水装置串联在低温区的换热器与除氧装置之间，确保进入换热器的水已经过除氧。优选的，补水装置前还连接有软化水装备。所述软化水装备提供的软化水经除氧装置除氧后，进入换热器加热，然后进入气液分离装置进行汽水分离，之后液态水进入换热器，形成水循环，蒸汽分离后进入蒸汽管网。
30.换热器通过支撑结构固定在高线输送带上方，或者在高线输送带上方上实现沿预设方向的运动；所述换热器的运动轨迹可以是以单侧固定点为中心的扇形运动，也可以是沿高线输送带输送方向的往复运动，或者沿着水平垂直于高线输送带运输方向往复运动。换热器的安装运动方式有以下几种：
31.一、换热器独立固定于高线输送带上方，不能移动，可附带保温风罩类的密封保温结构。
32.二、各个换热器能够在高线输送带上方上下往复运动，以实现换热器与高线输送带之间距离可调。
33.三、换热器可以由驱动机构控制，沿着高线输送带运输方向在一定纵向范围（图4左右方向）内往复运动。此时，其驱动机构采用现有技术即可，例如：驱动电机、往复运动的链条、主动轮、从动轮等。
34.四、沿着水平垂直于高线输送带运输方向往复运动（图4上下方向）。驱动机构方式同方式三。
35.五、换热器固定于高线输送带上方的保温风罩3上，且随保温风罩进行开合运动；保温风罩3大致为弧形，保温风罩3的一侧通过转轴安装在高线输送带一侧，保温风罩3由电机驱动或者液压驱动进行扇形的开合运动。
36.安装方式二、三、四，换热器可移动，以便高效吸收空间内各处的热量，提高换热器换热的效率。安装方式五，保温风罩打开后，可以及时空出检修区域的上部空间，从而使工作人员更加快速的进行应急处理。
37.换热器采用翅片管式换热器或者蓄热式换热器等，其内通入有冷却水，而冷却水通过软管接通而流入换热器内；各个换热器之间通过软管连接，软管是由一段或若干段连接段组合而成。为了使换热器能够进行快速、平稳的移动，需要软管连接各个换热器及其他部件，当换热器移动时，拉动软管跟随换热器运动，否则换热器受软管制动而无法移动。
38.循环回路中还串联有循环辅助系统，例如，在气液分离装置和换热器之间设有给水泵，通过三冲量pid调节，控制给水泵变频。
39.本实用新型的原理是：
40.s100、利用软化水装备输出软化水，经除氧装置除氧后补入汽包随汽包循环水进入低温区换热器，快速吸收辐射热，形成高温热水或汽水混合物；
41.s200、来自低温区换热器的高温热水或汽水混合物继续输出至高温区换热器继续加热形成饱和蒸汽或汽水混合物后；
42.s301、汽水混合物经汽包气液分离为液态水和蒸汽；
43.s302、蒸汽进入蒸汽管网，液态水继续循环加热；
44.s400、通过蒸汽管网将回收蒸汽和饱和蒸汽输出至发电装备，用于发电等。

技术特征：
1.轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：包括气液分离装置、补水装置以及沿着高线输送带运输方向分布的至少一个换热器，位于高线输送带（1）高温区的各个换热器（2）并联，位于高线输送带低温区的换热器（2）依次串联，按照温度从低到高依次串联的低温区换热器（2）通过并联的高温区换热器（2）后与气液分离装置联通，气液分离装置输出的水蒸气送入蒸汽管网，气液分离装置输出的液态水重新进入低温区换热器形成循环回路，补水装置串联在循环回路中。2.根据权利要求1所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：循环回路中还串联有除氧装置。3.根据权利要求2所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：除氧装置串联在低温区的换热器和高温区的换热器之间。4.根据权利要求2所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：气液分离装置输出的水蒸气还有一路输送至除氧装置作为除氧装置的热源。5.根据权利要求1-4任一所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：各个换热器之间通过软管连接。6.根据权利要求5所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：补水装置串联在低温区的换热器与除氧装置之间。7.根据权利要求6所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：各个换热器能够在高线输送带上方上下往复运动，或者沿着高线输送带运输方向往复运动，或者沿着水平垂直于高线输送带运输方向往复运动，或者固定于高线输送上方的保温风罩（3）上且随保温风罩进行开合运动，或者独立固定于高线输送带上方。8.根据权利要求7所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：所述软管是由一段或若干段连接段组合而成。9.根据权利要求8所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：补水装置前还连接有软化水装备。10.根据权利要求9所述的轧钢高线输送带余热回收装置，其特征在于：循环回路中还串联有循环辅助系统。

技术总结
本实用新型为了解决现有轧钢高线输送带余热未经利用，且后段回收的余热不足以产生蒸汽的问题，提供一种轧钢高线输送带余热回收装置。轧钢高线输送带余热回收装置，包括气液分离装置、补水装置以及沿着高线输送带运输方向分布的至少一个换热器，位于高线输送带高温区的各个换热器并联，位于高线输送带低温区的换热器依次串联，串联的低温区换热器通过并联的高温区换热器后与气液分离装置联通，气液分离装置输出的水蒸气送入蒸汽管网，气液分离装置输出的液态水重新进入低温区换热器形成循环回路，补水装置串联在循环回路中。本实用新型将低温区的换热器从温度低至温度高依次串联，充分利用冷床后段的余热，提高热量利用率。提高热量利用率。提高热量利用率。


技术研发人员：李明辉 李俊 关艳艳
受保护的技术使用者：烟台中能环境科技有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/7/19