用于工业炉余热回收的旁路热循环系统及使用方法与流程

本发明属于冶金工业炉应用领域，尤其涉及一种用于工业炉余热回收的旁路热循环系统及使用方法。

背景技术：

炼铁工艺、热轧工艺、冷轧工艺的加热炉排放的300-600℃中温烟气在全国钢铁企业中80％排放到大气中，与此同时，生产过程中需要大量中低温蒸汽，用燃煤锅炉来制取，增加了生产成本，造成能源极大浪费。鉴于上述原因，我们将鞍钢全流程的加热炉排放的中温烟气全部回收，产生过热和饱和蒸汽用于生产，每年可节约6万吨标准煤。

我们采用余热锅炉方式回收产生蒸汽，即余热锅炉回收余热是提高能源利用率的重要手段，冶金行业近80％的烟气余热是通过余热锅炉回收，实现废物资源化。

我们在生产实际中发现，在工业炉窑后加装余热锅炉回收余热时，余热锅炉的生产变化直接影响到加热炉的炉压，使加热炉生产的炉压很难控制在原有水平，在生产品种变化大时，加热炉的炉压控制不了，直接影响生产。同时由于加热炉内部由锅炉回收的烟气温度低，流量小，影响余热回收效率。为此，我们为保证加热炉正常生产及余热锅炉产能最大化，我们对此进行研发并应用。

由于加热炉生产效率正常工作范围在50％-90％，而且随着生产品种变化而变化，这样就造成烟气温度、流量经常发生变化。在加热炉后增建余热锅炉直接影响加热炉生产稳定，由于烟气是可以压缩的，造成余热锅炉的排烟机调整滞后，使加热炉排烟机为保证炉压频繁调整，炉压波动很大。

如果不在余热锅炉生产工艺上进行调整，只是在余热锅炉排烟机控制程序进行优化和完善，则只能在加热炉生产品种固定时确保加热炉生产稳定，品种变化时就调整不了。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于工业炉余热回收的旁路热循环系统及使用方法，不改变原有工业炉生产模式，使钢厂工业炉排放的中低温烟气余热回收装置增大产能，同时又稳定工业炉生产。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

用于工业炉余热回收的旁路热循环系统，在加热炉后的排烟管路并联旁通管路，旁通管路与排烟管路相对独立，具体包括排烟管路、旁通管路、排烟风机、旁通阀、余热锅炉、循环风机，排烟风机的出风口分别与排烟管路一端、旁通管路一端连接，排烟管路另一端、旁通管路另一端相连接后与烟囱连接；排烟管路上连接有旁通阀；旁通管路上依次连接有余热锅炉、循环风机，循环风机的出风口与烟囱连接；烟气通过旁通阀回流到余热锅炉，使余热锅炉烟气流量达到稳定。

所述的排烟风机与加热炉相连接。

余热锅炉与排烟风机连接的旁通管路上连接有入口阀。

用于工业炉余热回收的旁路热循环系统的使用方法，

旁通管路与排烟管路相对独立，在余热锅炉需要停机维修时，余热锅炉的烟气不影响主线生产；

当烟气产生量过大时，烟气通过排烟管路和旁通管路同时排放，使生产系统能够稳定运行；

当烟气产生量少时，烟气通过余热锅炉回收烟气，保证通过余热锅炉的烟气速度，使余热锅炉内压力稳定，提高余热锅炉换热效率，降低排烟温度，提高余热锅炉蒸汽产量；

当烟气产生量过少时，烟气通过余热锅炉不足以保证余热锅炉炉内压力稳定时，通过旁通阀和循环风机，回抽烟囱烟气，使旁通管路的烟气回流，保证通过余热锅炉的烟气速度，使余热锅炉内压力稳定；

在热处理加热炉低产时，旁通管路的烟气回流，使通过排烟机的风量稳定，防止排烟风机喘振的发生；

当生产量变化带来排烟压力变化时，通过循环风机调节使旁通管路压力不变。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在原有热处理的工业炉后端增加本循环系统以实现不影响工业炉生产的目的，系统结构简单，易于实现，可达到增加余热锅炉产量，稳定系统压力，确保正常生产。可以保证在热处理加热炉低产时，通过余热锅炉的风量稳定，可以防止排烟风机喘振的发生。通过旁通管路、旁通阀、排烟管路、余热锅炉、循环风机组成自调节的压力稳定系统，加热炉生产量的变化带来的排烟压力变化时，余热锅炉的炉内的压力不变，这样不影响主线加热炉正常调节。当烟气量过大时，可以将多余的烟气通过旁通管路排放掉，不用关闭余热回收系统，使余热回收系统能够在适应各种工作环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一。

图2是本发明的结构示意图二。

图3是炼铁烧结环冷机余热回收工艺流程图。

图4是热轧余热回收系统工艺流程图。

图5是冷轧镀锌线热处理余热回收系统工艺流程图。

图中：1-加热炉 2-排烟风机 3-旁通阀 4-烟囱 5-余热锅炉 6-循环风机 7-排烟管路 8-旁通管路 9-入口阀 10-阀门。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1，用于工业炉余热回收的旁路热循环系统，在加热炉1后的排烟管路7并联旁通管路8，旁通管路8与排烟管路7相对独立，具体包括排烟管路7、旁通管路8、排烟风机2、旁通阀3、余热锅炉5、循环风机6，排烟风机2的出风口分别与排烟管路7一端、旁通管路8一端连接，排烟管路7另一端、旁通管路8另一端相连接后与烟囱4连接；排烟管路7上连接有旁通阀3；旁通管路8上依次连接有余热锅炉5、循环风机6，循环风机6的出风口与烟囱4连接；烟气通过旁通阀3回流到余热锅炉5，使余热锅炉5烟气流量达到稳定。

其中，排烟风机2与加热炉1相连接。见图2，余热锅炉5与排烟风机2连接的旁通管路8上连接有入口阀9。

用于工业炉余热回收的旁路热循环系统的使用方法，

旁通管路8与排烟管路7相对独立，在余热锅炉5需要停机维修时，余热锅炉5的烟气不影响主线生产；

当烟气产生量过大时，烟气通过排烟管路7和旁通管路8同时排放，使生产系统能够稳定运行；

当烟气产生量少时，烟气通过余热锅炉5回收烟气，保证通过余热锅炉5的烟气速度，使余热锅炉5内压力稳定，提高余热锅炉5换热效率，降低排烟温度，提高余热锅炉5蒸汽产量；

当烟气产生量过少时，烟气通过余热锅炉5不足以保证余热锅炉5炉内压力稳定时，通过旁通阀3和循环风机6，回抽烟囱4烟气，使旁通管路8的烟气回流，保证通过余热锅炉5的烟气速度，使余热锅炉5内压力稳定；

在热处理加热炉1低产时，旁通管路8的烟气回流20％-30％，使通过排烟机的风量稳定，防止排烟风机2喘振的发生；

当生产量变化带来排烟压力变化时，通过循环风机6调节使旁通管路8压力不变。

实施例1

见图3，炼铁厂260平烧结环冷机一段、二段共有2台45万立/小时的冷却风机(排烟风机2)，一段排出烟气温度在300℃—500℃，二段排出的烟气在200℃-300℃，为此新建一座50吨双温余热锅炉5，分别产生38吨过热蒸汽和12吨饱和蒸汽，在系统中增加一台90万立/小时循环风机6，将经过余热锅炉5降温后的150℃烟气再分别回到环冷机一段、二段中循环冷却。

实施例2

见图4，热轧每条生产线排放烟气温度在350℃-550℃，烟气流量在8万立/小时～17万立/小时，调节主要靠烟囱4作动力源，中间设一调节阀来调节加热炉1压力，新增三座余热锅炉5，每座余热锅炉5产汽在12.5吨/小时的过热蒸汽，与加热炉1一一对应，余热锅炉5前增加入口阀9，在每套余热锅炉5系统中增加一台17万立/小时的循环风机6进行循环，循环风机6后增加阀门10，原来的调节阀变成旁通阀3回流一部份烟气，使余热锅炉5烟气流量始终保持最大流速，从而保证余热锅炉5生产稳定。

实施例3

见图5，冷轧热处理线每天生产线排放烟气设计在14万立/小时，分三个部分排放(快冷段、无氧化段、辐射管段)三个部分分别有三台排放到一个排烟管路7中通过烟囱4排放，实际排放烟气流量在6～9万立/小时之间，温度在300℃-450℃之间，在排烟风机2与烟囱4之间增加余热回收系统(余热锅炉5)，在系统中增加一台9万立/小时的循环风机6，保证余热锅炉5烟气流量稳定在最大，余热锅炉5生产稳定同时没有影响主线生产。

本发明采用一种旁通循环系统调整内部压力，通过控制使余热锅炉5内部压力调整至稳定状态，同时也保证加热炉1炉压稳定。由于新增加热循环管路，提高余热回收装置内部烟气温度，降低烟气排放温度，从而提高余热回收蒸汽产量。