一种产生微过热蒸汽的蓄热系统结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，包括蓄热器、调节阀、换热器、循环泵以及温度传感器，其中所述蓄热器包括第一进气管口、第一出气管口、第一进水管口及第一出水管口，所述换热器包括第二进气管口、第二出气管口、第二进水管口及第二出水管口，所述调节阀通过气管将第一出气管口与第二进气管口连通，所述循环泵通过水管将第一出水管口与第二进水管口连通，而第二出水管口则与第一进水管口通过水管直接连通，以及所述温度传感器设置于第二出气管口连通的气管上并与该循环泵电性连通，藉由前述结构或其构造的结合，实现了该蓄热系统结构，从而达成了降低了成本和环保、节能的良好效果。
【专利说明】一种产生微过热蒸汽的蓄热系统结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及转炉汽化冷却余热的改造利用技术，尤指一种产生微过热蒸汽的蓄热系统结构。
【背景技术】
[0002]转炉汽化冷却余热锅炉，通过冷却水汽化吸收转炉烟气中的热量，产生饱和蒸汽供用户使用。只有转炉吹氧冶炼的时候才有烟气产生，所以烟气热源是间断产生的，余热锅炉产生的蒸汽也是间断的，且转炉吹氧期间产汽量波动较大，通过设置变压蓄热器装置，可以将间断产生的蒸汽变成连续稳定的蒸汽输出，以便供用户连续使用。
[0003]炼钢厂的RH或VD精炼系统的真空泵需要使用过热度10°C?20°C左右的蒸汽作为汽源，且蒸汽使用是间断的，使用的蒸汽压力参数一般为压力l.0MPa，温度190°C，而蓄热器出来的蒸汽参数为:压力l.0MPa，温度180°C (饱和温度)。为了满足真空泵使用要求，早些时候一般设置专供真空泵使用的快速燃油(燃气)锅炉，这类锅炉必须随时热备用，并且能快速启动达到额定蒸发量，这类锅炉基本为国外生产，设备投资昂贵，操作系统复杂。
[0004]最近几年，随着能源价格逐步攀升，炼钢厂把真空泵汽源的注意力转移到了转炉余热锅炉自己产生的饱和蒸汽上，然而变压蓄热器只能产生饱和蒸汽，不能产生过热蒸汽，无法直接提供给真空泵使用。经过各炼钢厂的实践，目前使用转炉余热锅炉饱和蒸汽供应真空泵有以下几种:
第一种，请参阅图1所示，在蓄热器出口后，真空泵之前设置燃气/燃油加热装置(或电/电磁加热装置)，通过大量消耗其它能源的方式将饱和蒸汽加热至过热蒸汽，然后供真空泵使用。
[0005]第二种，是使用带内置加热器的蓄热器来产生过热蒸汽，然后供真空泵使用。
[0006]第三种，设置高低压两个蓄热器，用高压蓄热器顶部的换热器来加热低压蓄热器出口的饱和蒸汽，然后供真空泵使用。
[0007]然而，上述现有技术存在的缺陷是:如第一种使用燃气或燃油加热装置，其本质是配置了一台只有过热器的锅炉，需要完美的锅炉控制系统，需要完善的烟风系统，投资大，系统复杂。使用电或电磁加热，需要严格的考虑加热器的防爆，且电加热器体积庞大，布置困难。这种方法大量消耗其它能源，系统复杂，操作不方便，目前已被市场淘汰；而第二种内置的加热器使用的加热汽源为转炉汽包产生的高压蒸汽或蓄热器内的水来加热蒸汽，使用汽包的高压蒸汽加热效果还算尚可，可一旦转炉停止吹氧，高压蒸汽就没有了，只能使用蓄热器的水来加热，因饱和蒸汽端不断带走热量，加热器四周的水逐渐降温冷却，然而蓄热器内的水是相对静止不流动的，所以加热效果逐渐变差，直至无法将饱和蒸汽加热到过热。并且将换热器设置在蓄热器内，占据了蓄热空间，增大了蓄热器体积，增加蓄热器的开孔尺寸，加大了开孔的补强厚度，且因为需要更换蓄热器，只能适用于新建项目；至于第三种设置高低压两个蓄热器，使用高压蓄热器的汽空间的蒸汽来加热低压蓄热器出来的饱和蒸汽，虽然比前述第二种有所改善，但是高压蓄热器内汽空间蒸汽同样也是相对静止不流动的，随着大量过冷冷凝水附着在加热器外壁上，形成一层水膜，加热器的效果将越来越差，直至无法将饱和蒸汽加热到过热。
【发明内容】
[0008]为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，该蓄热系统结构不但实现了自动控制过热，而且能有效利用能源。
[0009]为达成上述目的，本发明应用的技术方案是:一种产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，包括蓄热器、调节阀、换热器、循环泵以及温度传感器，其中:所述蓄热器包括第一进气管口、第一出气管口、第一进水管口及第一出水管口，所述换热器包括第二进气管口、第二出气管口、第二进水管口及第二出水管口，所述调节阀通过气管将第一出气管口与第二进气管口连通，所述循环泵通过水管将第一出水管口与第二进水管口连通，而第二出水管口则与第一进水管口通过水管直接连通，以及所述温度传感器设置于第二出气管口连通的气管上并与该循环泵电性连通。
[0010]在本实施例中优选，所述蓄热系统结构进一步包括一端连通该第一进气管口的气管，而该气管另一端则连通转炉余热锅炉。
[0011]在本实施例中优选，所述气管及水管均可是金属管。
[0012]在本实施例中优选，所述换热器设置在该蓄热器的外部。
[0013]在本实施例中优选，所述蓄热器为变压式蒸汽蓄热器。
[0014]在本实施例中优选，所述循环泵包括变频电机。
[0015]在本实施例中优选，所述调节阀通过气管设置于第一出气管口与第二进气管口之间。
[0016]本发明与现有技术相比，其有益的效果是:该蓄热系统结构不但实现了自动控制过热，而且能有效利用能源，为方便作业降低了成本，也达成了环保、节能的良好效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是现有技术的结构示意图。
[0018]图2是本实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0020]请参阅图2所示，为本发明提供的一种产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，其包括蓄热器10、调节阀20、换热器30、循环泵40以及温度传感器50，其中:所述蓄热器10包括第一进气管口 11、第一出气管口 12、第一进水管口 13及第一出水管口 14，所述换热器30包括第二进气管口 31、第二出气管口 32、第二进水管口 33及第二出水管口 34，所述调节阀20通过气管将第一出气管口 12与第二进气管口 31连通，所述循环泵40通过水管将第一出水管口 14与第二进水管口 33连通，而第二出水管口 34则与第一进水管口 13通过水管直接连通，以及所述温度传感器50设置于第二出气管口 32连通的气管上并与该循环泵40电性连通；在本实施例中，所述第一进气管口 11通过气管与转炉余热锅炉连通；在本实施例中，所述的气管及水管均可是金属管；在本实施例中，所述换热器30设置在该蓄热器10的外部；在本实施例中，所述换热器30分为表面式、板式以及管壳式换热器；在本实施例中，所述蓄热器10为变压式蒸汽蓄热器；在本实施例中，所述循环泵40包括变频电机；在本实施例中，所述调节阀20通过气管设置于第一出气管口 12与第二进气管口 31之间。
[0021]本实施例的工作原理是:该产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，通过所述第一进气管口 11输入转炉余热锅炉汽包的高压饱和蒸汽，高压饱和蒸汽进入蓄热器10加热里面的水至饱和温度。当VD或者RH装置需要使用蒸汽时，打开调节阀20，蓄热器10产生的饱和蒸汽经过调节阀20减压至用户压力，再经进入换热器30，同时打开循环泵40将蓄热器10内的高温水送至换热器30内，在换热器30内的高温水将饱和蒸汽加热到所需的过热度，然后高温水回到蓄热器10内，由于循环泵40使用变频电机，可根据换热器30蒸汽出口设有的温度传感器50来监测温度并通过相关电子设备(未图示)指该令循环泵40调节转速，进而调节循环泵40的流量，当换热器30出口蒸汽的过热度低于10°C时加大电机转速，增加循环泵40流量，反之，则减小电机转速，减小循环泵40流量，直至蒸汽过热度稳定。
[0022]以下结合本实施例进一步说明该产生微过热蒸汽的蓄热系统结构运作时的参数:
来自转炉余热锅炉汽包的高压蒸汽的参数为压力3.82MPa、温度248°C进入蓄热器10内充热，将蓄热器10内的水加热至饱和温度的参数为压力3.82MPa、温度248°C。当VD或RH装置的真空泵需要使用蒸汽抽真空时，打开调节阀20，蓄热器10内的水闪蒸形成饱和蒸汽的参数为压力3.82MPa、温度248°C，饱和蒸汽经过调节阀20减压为用户压力的参数为压力1.0MPa、温度189°C，减压后的蒸汽进入换热器30，同时打开循环泵40，循环泵40吸入蓄热器10的高温水并将其送入换热器30内的高温侧加热低温侧的饱和蒸汽，被加热后的蒸汽从过热器低温侧出口出来的参数为压力1.0MPa、温度209°C，其中过热度为20°C，完全可以满足真空泵对蒸汽过热度的要求。被冷却降温的高温水从换热器30的高温侧出来回到蓄热器10内与其高温水混合。换热器30出口蒸汽温度由温度传感器50测得:如当其数值低于209°C，加大循环泵40流量，直至换热器30出口蒸汽温度达到209°C，反之则减小循环泵40的流量，直至换热器30出口蒸汽温度不大于209°C。
[0023]综上所述，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。
【权利要求】
1.一种产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，包括蓄热器、调节阀、换热器、循环泵以及温度传感器，其特征在于:所述蓄热器包括第一进气管口、第一出气管口、第一进水管口及第一出水管口，所述换热器包括第二进气管口、第二出气管口、第二进水管口及第二出水管口，所述调节阀通过气管将第一出气管口与第二进气管口连通，所述循环泵通过水管将第一出水管口与第二进水管口连通，而第二出水管口则与第一进水管口通过水管直接连通，以及所述温度传感器设置于第二出气管口连通的气管上并与该循环泵电性连通。
2.如权利要求1所述的产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，其特征在于:所述蓄热系统结构进一步包括一端连通该第一进气管口的气管，而该气管另一端则连通转炉余热锅炉。
3.如权利要求2所述的产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，其特征在于:所述气管及水管均是金属管。
4.如权利要求3所述的产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，其特征在于:所述换热器设置在该蓄热器的外部。
5.如权利要求4所述的产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，其特征在于:所述蓄热器为变压式蒸汽蓄热器。
6.如权利要求5所述的产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，其特征在于:所述循环泵包括变频电机。
7.如权利要求6所述的产生微过热蒸汽的蓄热系统结构，其特征在于:所述调节阀通过气管设置于第一出气管口与第二进气管口之间。
【文档编号】F22G1/00GK103953917SQ201410150835
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】周平, 曹盛华 申请人:中冶南方工程技术有限公司