CN201706903U - 一种控制炉内压力并回收烟气热能的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其特点在于在加热炉(1)的烟气出口处设置有沉降室(2)，压力传感器(3)设置在沉降室(2)和混风阀(4)之间，混风阀(4)位于压力传感器(3)和高温风机(5)之间，在混风阀(4)前和高温风机(5)后分别设置有测温仪(10)，高温风机(5)的出口连接排放烟囱(6)，排放烟囱(6)将烟气排入烟气热能利用系统(7)；本装置可改变现有的炉内压力控制方式，使炉内气压的控制更加有效，同时可以充分利用从加热炉内排出的高温废热烟气中的热能，对高温废热烟气的热能利用提供了新的途径，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业炉窑，特别涉及一种控制加热炉炉内压力并回收利用加热炉烟气热能的装置。
背景技术
工业加热炉冶炼是能耗大户。近年来随着原材料价格的不断升高，企业对降成本增效益日益重视，提高加热炉的效率已成为一种趋势。加热炉欲获得稳定的加热温度和气氛，炉内压力的控制是关键。目前提高加热炉效率的方法主要是对硬件进行了改进，同时在操作环节中加强了对加热炉的优化运行，如严格控制氧含量，排烟温度，注意对火焰形状的调节等，而对加热炉内的压力-负压调节重视不够，造成部分炉膛负压过高，消耗了大量的燃料，降低了加热炉的热效率。
目前国内外控制加热炉炉内压力通常有两种做法：一是依靠高度较大的排放烟囱通过自然抽风配合烟道闸板一起控制炉内压力，这种控制方式的最大缺点是排放烟囱高度必须很高，但对炉内压力控制的程度有限；二是采用常规引风机抽取炉内烟气控制炉压，但引风机抽取的烟气通过蓄热器等装置已降至150℃以下，排出的烟气热能无法回收，同时通过蓄热器等装置对引风机的抽力影响很大，引风机必须留有足够的余量，因此，造成了设备选型的浪费。申请号为200620168588的专利公开了一种加热炉烟气余热回收装置，该方法中加热炉的烟囱连接烟气管道，烟气管道经压缩机通向换热器的内腔，在换热器上部的两侧设有进、出水口，顶部设有烟气出口。该专利申请不能对炉压进行控制，本质上仍然为烟囱自然抽风，所提出的方法只是针对烟囱内废热烟气热能利用的一种具体形式。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种控制加热炉炉内压力并回收利用烟气热能的装置。本实用新型通过设置高温风机抽风控制加热炉内气压，在有效控制炉内压力的情况下可显著降低烟囱高度，改变现有通过高烟囱来降低炉内压力的方式，使炉内压力的控制更加有效。同时可以充分利用从加热炉内排出的高温废热烟气中的热能。
本实用新型的技术方案为一种控制炉内压力并回收烟气热能的装置，包括加热炉1，沉降室2，压力传感器3和排放烟囱6，其中，所述装置还包括混风阀4，高温风机5，烟气热能利用系统7、抽风或除尘系统8、烟气放散阀9和测温仪10，所述沉降室2设置在加热炉1的烟气出口处，所述压力传感器3设置在沉降室2和混风阀4之间，在压力传感器3和高温风机5之间设置混风阀4，所述高温风机5的出口连接排放烟囱6，所述排放烟囱6将烟气排入烟气热能利用系统7，在排放烟囱的顶部设置烟气放散阀9。
优选地，根据本实用新型的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其中，在所述混风阀前和高温风机后分别设置测温仪，混风阀和测温仪通过可编程控制器PLC进行联锁。
优选地，根据本实用新型的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其中所述压力传感器3和高温风机5通过可编程控制器PLC联锁。
优选地，根据本实用新型的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其中在所述烟气热能利用系统7中设置有抽风系统或除尘系统。
优选地，根据本实用新型的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其中所述烟气热能利用系统7通过排放烟囱6与烟气放散阀9并联，且烟气热能利用系统7为密闭形式。
优选地，根据本实用新型的控制炉内压力并回收废气的装置，可在所述沉降室2直接连接烟气热能利用系统7。
优选地，根据本实用新型的控制炉内压力并回收废气的装置，其中所述加热炉1包括转底炉、环形炉、轧钢加热炉、蓄热式加热炉等。
附图说明
图1为本实用新型的控制炉内压力并回收废气装置的结构示意图。
图中，1.加热炉，2.沉降室，3.压力传感器，4.混风阀，5.高温风机，6.排放烟囱，7.烟气热能利用系统，8.抽风或除尘系统，9.烟气放散阀，10.测温仪。
具体实施方式
以下将结合附图并示例性地进行详细描述，本发明的上述和其他目的及特点将会变得更加清楚。
本实用新型的工作原理为：从加热炉排出的废热烟气经沉降室2后直接引入高温风机5抽风，通过高温风机5抽风可以保证加热炉1炉内的压力满足正常燃烧的要求，经抽风后的废热烟气进入排放烟囱6的底端，由排放烟囱6将烟气送入废热烟气利用系统7，实现废热烟气的热能利用。
由于从加热炉1排出的废热烟气温度过高(一般在700℃以上)，直接由高温风机5抽风可能影响风机的使用寿命及抽风效果，因此，混风阀4前和高温风机5后设有温度检测装置10，当混风阀4前的烟气温度大于600℃时，优选掺入野风，降温至600℃以下再进入高温风机5抽风。更进一步的，炉压或沉降室2后烟气气压和风机转速通过可编程控制器PLC联锁，可调整并稳定炉压，同时确保抽风后的废热烟气温度在600℃左右，以便后续工序充分利用其热能。烟气热能利用系统6中可设抽风或除尘系统，通过烟气热能利用系统7尾部的抽风实现将废热烟气抽入烟气热能利用系统7内以实现热能的利用。进一步的，在正常情况下经高温风机5抽风后的废热烟气可全部进入烟气热能利用系统7中，若无需利用全部的废热烟气，则可将未分流完的极少部分废热烟气经过开启烟气放散阀9排放至大气中。其中，上述的烟气热能利用系统7为密闭形式，即除进出口烟气通道外系统其它部位不漏风，以最大限度保证系统尾部的抽风效果以及烟气热能利用效率。
实施例1
参照附图1，本实用新型的控制加热炉炉内压力并回收利用废热烟气的装置具体是在转底炉1的烟气出口处设置有沉降室2，用于烟尘的沉降；传感器3设置在沉降室2和混风阀4之间，用于将沉降室2的压力值传送到高温风机5；在压力传感器3和高温风机5之间设置有混风阀4，在混风阀4前和高温风机5后分别设置测温仪10，用于将转底炉1的高温热气与掺入的野风进行混合；高温风机5的出口连接排放烟囱6，将抽出的废热烟气排入设置在排放烟囱6两边的两个烟气热能利用系统7，在两个烟气热能利用系统7上各设置有一套抽风系统或除尘系统8；在排放烟囱6的顶部设置有烟气放散阀9，两个烟气热能利用系统7通过排放烟囱6与烟气放散阀9并联。
具体地讲，压力传感器3设置在混风阀4与高温风机5之间，且压力传感器3与高温风机5通过可编程控制器PLC联锁，通过检测沉降室2后部的压力值来控制高温风机5的转速从而改变高温风机5抽力大小，满足炉压控制要求。即当压力传感器3检测沉降室2的压力小于-350Pa时，通过增大高温风机5的转速来实现-400Pa的压力控制。
在混风阀4前和高温风机5后装有测温仪10，测温仪10与混风阀4通过可编程控制器PLC联锁，通过检测两边温度的差值自动控制混风阀4的开度，使烟气与野风混合后的温度满足要求。当炉内排出的烟气温度大于600℃时，直接由高温风机5抽风可能影响风机的使用寿命和抽风效果，在混风阀4前和高温风机5后设置测温仪10，当混风阀4前的烟气温度大于600℃时，可优选掺入野风，降温至600℃以下再进入高温风机5抽风。
典型的，出炉烟气温度为750℃，混风后温度要求为580℃，通过温度检测，PLC自动反馈并控制混风阀开度，配入野风使烟气温度从750℃稳定降低至580℃。
高温风机5通过抽风实现对炉内压力的控制，同时将经过混合后的温度低于600℃的烟气送入与高温风机5出口相连的排放烟囱6中，排放烟囱6将烟气排入烟气热能利用系统7，通过烟气热能利用系统7的抽风或除尘系统8，从而实现烟气的回收利用，同时控制了炉内的压力。
在烟气热能利用系统7中可只设抽风系统8满足抽风要求，不对烟气进行除尘处理(烟气自身满足排放要求时)，也可设置具备抽风能力的除尘系统8以满足抽风及除尘要求。且烟气热能利用系统7为密闭装置，即除进出口烟气通道外系统其它部位不漏风，以最大限度保证系统尾部的抽风效果以及烟气热能利用效率。
在正常情况下经高温风机5抽风后的废热烟气可全部进入烟气热能利用系统7中，若无需利用全部的废热烟气，则可将未分流完的极少部分废热烟气经过开启烟气放散阀9排放至大气中。
在沉降室2处可直接接入烟气热能利用系统7，使少量高温烟气直接进入烟气热能利用系统7。
本实用新型可根据生产要求调整所需的炉压并可长时间稳定炉压，同时有效降低排放烟囱高度，并使加热炉排放的废热烟气温度处于中高温，使热能得到更好的利用。
虽然通过示例性的方式示出了本实用新型，但是以上实施例并不限制本实用新型的范围。在不脱离本实用新型的精神和教导的范围内可以对本实用新型做出各种改变。
Claims (8)
1.一种控制炉内压力并回收烟气热能的装置，包括加热炉(1)，沉降室(2)，压力传感器(3)和排放烟囱(6)，其特征在于所述装置中设置了混风阀(4)，高温风机(5)，烟气热能利用系统(7)，抽风或除尘系统(8)，烟气放散阀(9)和测温仪(10)，所述沉降室(2)设置在加热炉(1)的烟气出口处，所述压力传感器(3)设置在沉降室(2)和混风阀(4)之间，在压力传感器(3)和高温风机(5)之间设置混风阀(4)，所述高温风机(5)的出口连接排放烟囱(6)，所述排放烟囱(6)连接烟气热能利用系统(7)，在排放烟囱(6)的顶部设置了烟气放散阀(9)。
2.根据权利要求1所述的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其特征在于在所述的混风阀(4)前和高温风机(5)后分别设置有测温仪(10)，测温仪(10)与混风阀(4)通过可编程控制器(PLC)联锁。
3.根据权利要求1所述的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其特征在于所述的压力传感器(3)与高温风机(5)通过可编程控制器(PLC)联锁。
4.根据权利要求1所述的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其特征在于在所述的烟气热能利用系统(7)中设置有抽风系统或除尘系统(8)。
5.根据权利要求1所述的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其特征在于所述的烟气热能利用系统(7)通过排放烟囱(6)与烟气放散阀(9)并联。
6.根据权利要求1所述的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其特征在于所述烟气热能利用系统(7)为密闭装置。
7.根据权利要求1所述的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其特征在于可在所述的沉降室(2)处直接连接烟气热能利用系统(7)。
8.根据权利要求1所述的控制炉内压力并回收烟气热能的装置，其特征在于所述加热炉(1)包括转底炉、环形炉、轧钢加热炉和蓄热式加热炉。
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