轧钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种轧钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，包括：依次连接的助燃空气预热器、过热器、蒸发器、省煤器以及吸风装置；压力传感器，压力传感器设置于轧钢加热炉内；第一控制器，第一控制器分别与压力传感器和吸风装置电连接。本实用新型通过过热器、对助燃空气预热器中排出的烟气继续进行热交换，将过热器中的水蒸气加热至过热蒸汽进行再利用，从而提高高温烟气的能量利用率。同时，第一控制器根据接收到的压力值控制吸风装置转速，从而调节对烟气的流动速度，进而控制轧钢加热炉的炉压。本实用新型提供的吸风装置为轧钢加热炉排出的烟气提供流动的外部动力，可以加快烟气的流动速度，从而缩短调节的响应时间。
【专利说明】
轧钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及废气余热利用技术领域，具体为乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统。
【背景技术】
[0002]目前，炼钢厂生产的钢坯依然是半成品，需要送往乳钢厂进行乳制，制成一定厚度和形状的板材(如钢卷和锭式板)和长材(型钢、钢轨、棒材、圆钢)等合格钢材后，才可以应用于各种钢领域。乳钢加热炉是乳钢厂热乳工艺中的重要装置，其作用是将钢坯加热到均匀、适合乳制的温度，以提高钢坯的塑性，降低钢坯的变形抗力，使钢坯更容易发生形变。在热乳工艺中乳钢加热炉的炉压(包括助燃空气压力和煤气压力)是影响乳钢效果的重要影响因素之一，炉压过高或者过低都不利于保持燃烧的顺利进行。若炉压过高，乳钢加热炉的炉门易出现喷火现象，损坏炉体或其他相关设备，进而影响热乳工艺的正常进行;若炉压过低，炉内容易吸入外部冷空气，进而对乳钢加热炉的燃烧质量和效果造成一定影响，增加钢胚的氧化烧伤，影响乳钢厂的经济效益。另一方面，助燃空气经过乳钢加热炉加热后，产生大量高温烟气，随着我国节能减排的大力推进，高温烟气的有效利用也是相关人员关注的焦点之一。
[0003]请参考图1，目前，现有的乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统通常是在乳钢加热炉的烟气出口设置助燃空气预热器，利用烟气的余热加热助燃空气，助燃空气经预热后再通入乳钢加热炉，从而提高乳钢加热炉加热效率，进而提高能源利用率。高温烟气经助燃空气预热器进行热交换后，温度降至350°C-500°C，降温后的烟气经过预设的地下烟道与烟囱相连，最后经烟囱排放至大气中。现有技术中一般利用烟囱进口处设置的烟气挡板阀控制乳钢加热炉的炉压。具体的，利用乳钢加热炉炉压信号控制烟气挡板阀的开度，即当炉压低于预设阈值时，调小烟气挡板阀的开度；当炉压高于预设阈值时，调大烟气挡板阀的开度，进而控制乳钢加热炉的炉压。
[0004]但是，即使高温烟气与助燃空气进行热交换，排出的烟气温度也高达350°C_500°C，温度相对于常温下的空气依然较高，能量的利用率较低。同时，通过调节烟气挡板阀的方式控制乳钢加热炉的炉压，由于地下烟道长度较长，容易造成响应不及时的现象，比如，根据炉压信号，乳钢加热炉的炉压较大，此时调大烟气挡板阀的开度，排放至大气的烟气增加，烟气在地下烟道的流速提高，但由于地下烟道长度较长，并不能较快的改变乳钢加热炉的炉压，导致调节具有较大的延时性。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种烟气利用率更高的余热锅炉系统。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为:
[0007]本实用新型提供一种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，所述系统包括:
[0008]依次连接的助燃空气预热器、过热器、蒸发器、省煤器以及吸风装置，其中，助燃空气预热器与乳钢加热炉相连，吸风装置与烟囱相连；
[0009]压力传感器，所述压力传感器设置于所述乳钢加热炉内；
[0010]第一控制器，所述第一控制器分别与所述压力传感器和吸风装置电连接，用于控制吸风装置的转速。
[0011 ]优选的，所述系统还包括:
[0012]分别与所述助燃空气预热器和所述烟囱相连的地下烟道，且所述地下烟道内部设有地下烟道切断阀；
[0013]设置于所述烟囱进口的烟气调节挡板；
[0014]设置于所述地下烟道与烟囱之间的烟气挡板阀，用于控制所述烟气调节挡板的开度；
[0015]第二控制器，所述第二控制器分别与所述压力传感器和烟气挡板阀电连接，用于控制烟气挡板阀的开度，从而控制烟气调节挡板的开度。
[0016]优选的，所述系统还包括:锅炉烟气进口阀，所述锅炉烟气进口阀设置于所述助燃空气预热器和所述过热器之间。
[0017]优选的，所述系统还包括:锅炉烟气出口阀，所述锅炉烟气出口阀设置于所述吸风装置和所述烟囱之间。
[0018]优选的，所述系统还包括:
[0019]软化水箱、除氧器以及汽包发生器，其中，
[0020]所述除氧器位于所述软化水箱和所述省煤器之间；
[0021]所述汽包发生器的输入端连接所述省煤器，所述汽包发生器的输出端连接所述过热器，且所述汽包发生器还与所述蒸发器通过上升管和下降管循环连接。
[0022]优选的，所述系统还包括:
[0023]位于所述软化水箱和所述除氧器之间的软化水栗；
[0024]以及位于所述除氧器和所述省煤器之间的锅炉给水栗。
[0025]本实用新型实施例提供的技术方案可以包含以下有益效果:
[0026]本实用新型提供一种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，所述系统包括:依次连接的助燃空气预热器、过热器、蒸发器、省煤器以及吸风装置，其中，助燃空气预热器与乳钢加热炉相连，吸风装置与烟囱相连;压力传感器，所述压力传感器设置于所述乳钢加热炉内；第一控制器，所述第一控制器分别与所述压力传感器和吸风装置电连接，用于控制吸风装置的转速。本实用新型通过过热器对助燃空气预热器中排出的烟气继续进行热交换，将过热器中的水蒸气加热至过热蒸汽进行再利用，从而提高高温烟气的能量利用率。同时，本系统还包括压力传感器、吸风装置以及第一控制器，压力传感器用于采集乳钢加热炉炉内的压力值，并将压力值传输至第一控制器，第一控制器根据接收到的压力值控制吸风装置转速，从而调节对烟气的流动速度，进而控制乳钢加热炉的炉压。本实用新型提供的吸风装置为乳钢加热炉排出的烟气提供流动的外部动力，可以加快烟气的流动速度，从而缩短调节的响应时间。
【附图说明】
[0027]为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是现有的乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统的结构示意图；
[0029]图2是本实用新型提供的第一种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统的结构示意图；
[0030]图3是本实用新型提供的第二种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统的结构示意图；
[0031]图4是本实用新型提供的第三种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型的保护范围。
[0033]请参考图1，所示为本实用新型提供的第一种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统的结构示意图。
[0034]由图1可见，本实用新型提供一种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，所述系统包括:
[0035]依次连接的助燃空气预热器、过热器、蒸发器、省煤器以及吸风装置，其中，助燃空气预热器与乳钢加热炉相连，吸风装置与烟囱相连，其中，吸风装置可以是抽风机等具有吸风作用的相关装置；
[0036]压力传感器，所述压力传感器设置于所述乳钢加热炉内；
[0037]第一控制器，所述第一控制器分别与所述压力传感器和吸风装置电连接，用于控制吸风装置的转速。
[0038]本实用新型通过过热器、蒸发器以及省煤器对助燃空气预热器中排出的烟气继续进行热交换，将过热器中的水蒸气加热至过热蒸汽进行再利用，从而提高高温烟气的能量利用率。同时，本系统还包括压力传感器、吸风装置以及第一控制器，压力传感器用于采集乳钢加热炉炉内的压力值，并将压力值传输至第一控制器，第一控制器根据接收到的压力值控制吸风装置转速，从而调节对烟气的流动速度，进而控制乳钢加热炉的炉压。本实用新型提供的吸风装置为乳钢加热炉排出的烟气提供流动的外部动力，可以加快烟气的流动速度，从而缩短调节的响应时间。
[0039]请参考图2，所示为本实用新型提供的第二种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统的结构示意图。
[0040]由图2可见，所述系统还包括:别与所述助燃空气预热器和所述烟囱相连的地下烟道，且所述地下烟道内部设有地下烟道切断阀；设置于所述烟囱入口的烟气调节挡板;设置于所述地下烟道与烟囱之间的烟气挡板阀；第二控制器，所述第二控制器分别与所述压力传感器和烟气挡板阀电连接，用于控制烟气挡板阀的开度，从而控制烟气调节挡板的开度。
[0041]本实施例中，当乳钢加热炉正常运行时，关闭地下烟道切断阀，使烟气依次通过过热器、蒸发器和省煤器，实现烟气与水蒸气的热交换，在过热器产生过热蒸汽。此时，可以将烟气挡板阀设置为全开状态，也就是，仅以第一控制器对吸风装置的控制作用调节乳钢加热炉的炉压，以便减少影响因素，提高控制精度。
[0042]当过热器、蒸发器和省煤器等装置出现故障时，则关停吸风装置以及第一控制器，同时开启地下烟道切断阀和第二控制器，使得烟气顺利进入地下烟道，并利用第二控制器控制烟气挡板阀的开度，以调节乳钢加热炉的炉压，进而确保乳钢加热炉的正常运行。
[0043]本实施例提供以上并联的两条烟气通路，可以在出现装置故障时，依然确保乳钢加热炉的正常运行。
[0044]进一步，所述系统还包括:锅炉烟气进口阀，所述锅炉烟气进口阀设置于所述助燃空气预热器和所述过热器之间。本实施例中，锅炉烟气进口阀可以为锅炉烟气进口蝶阀。
[0045]当过热器、蒸发器和省煤器等装置出现故障时，关停吸风装置以及第一控制器的同时关停锅炉烟气进口阀，同时开启地下烟道切断阀和第二控制器，使得烟气顺利进入地下烟道的同时避免烟气进入过热器，防止过热器、蒸发器和省煤器中的烟气倒流至地下烟道中，影响第二控制器的控制效果。
[0046]进一步，所述系统还包括:锅炉烟气出口阀，所述锅炉烟气出口阀设置于所述吸风装置和所述烟囱之间。本实施例中，锅炉烟气出口阀可以为锅炉烟气出口蝶阀。
[0047]当过热器、蒸发器和省煤器等装置出现故障时，关停吸风装置以及第一控制器的同时关停锅炉烟气进口阀和锅炉烟气出口阀，防止过热器、蒸发器和省煤器中的烟气倒流至地下烟道中的同时，确保残留在过热器、蒸发器和省煤器等装置中的烟气不从烟囱中排出，避免残留烟气中能量的浪费。
[0048]本实施例中包含锅炉烟气进口阀和锅炉烟气出口阀，可以在并行的两条烟气通路之间灵活切换，保证了乳钢加热炉的正常、安全运行，使余热锅炉系统不影响加热炉的工艺流程。
[0049]另一实施例中的锅炉烟气出口阀也可以设置于吸风装置和烟气挡板阀之间。由于装置故障出现时，残留烟气属于不可控气体，也就是残留烟气的流速和流动方向均为未知因素，当残留烟气量较大时，烟气容易向外部扩散，产生较大压力，而第二控制器的控制依据仅为乳钢加热炉的炉压，残留烟气产生的压力将严重影响第二控制器的控制精度，因此，当装置故障出现时，应及时关闭烟气挡板阀。
[0050]当然，本实施例中的第一控制器和第二控制器也可以为一综合控制器，即综合控制器采集乳钢加热炉压力值后，可以分别控制吸风装置和烟气挡板阀。与综合控制器相对应的，本系统还应设置锅炉烟气进口阀感应器和地下烟道切断阀感应器。当锅炉烟气进口阀感应器感应到锅炉烟气进口阀开启时，综合控制器利用采集的压力值控制吸风装置的转速；当地下烟道切断阀感应器感应到地下烟道切断阀开启时，综合控制器利用采集的压力值控制烟气挡板阀开度，最终实现对乳钢加热炉炉压的控制。
[0051]请参考图3，所示为本实用新型提供的第三种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统的结构示意图。
[0052]由图3可见，所述系统还包括:软化水箱、除氧器以及汽包发生器，其中，所述除氧器位于所述软化水箱和所述省煤器之间；所述汽包发生器的输入端连接所述省煤器，所述汽包发生器的输出端连接所述过热器，且所述汽包发生器还与所述蒸发器通过上升管和下降管循环连接。
[0053]系统外来的软化水进入软化水箱，并经软化水箱进入除氧器进行除氧，而后经省煤器加热后进入汽包发生器，汽包发生器与蒸发器通过上升管和下降管相连，形成自然循环锅炉系统，产生饱和蒸汽，并将饱和蒸汽输送至过热器，饱和蒸汽在过热器中与烟气进行热交换，形成过饱和蒸汽，进行外送。另外，小部分饱和蒸汽中还可以输送至除氧器对软水进行除氧。
[0054]进一步，所述系统还包括:位于所述软化水箱和所述除氧器之间的软化水栗以及位于所述除氧器和所述省煤器之间的锅炉给水栗。软化水栗用于为软化水箱内的软化水加压，使其顺利进入与软化水箱相连的除氧器;锅炉给水栗用于对除氧器内部的软化水加压，使其顺利进入与除氧器相连的省煤器。本实施例中，软化水栗和锅炉给水栗可以是一个，也可以是多个，软化水栗和锅炉给水栗的数量因需要而定。
[0055]以上所述仅是本实用新型的【具体实施方式】，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，包括与乳钢加热炉连接的助燃空气预热器，其特征在于，所述系统还包括与助燃空气预热器依次连接的过热器、蒸发器、省煤器以及吸风装置，吸风装置与烟囱相连； 压力传感器，所述压力传感器设置于所述乳钢加热炉内； 第一控制器，所述第一控制器分别与所述压力传感器和吸风装置电连接，用于控制吸风装置的转速。2.根据权利要求1所述的乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，其特征在于，所述系统还包括: 与所述助燃空气预热器和所述烟囱相连的地下烟道，且所述地下烟道内部设有地下烟道切断阀； 设置于所述烟囱进口的烟气调节挡板； 设置于所述地下烟道与烟囱之间的烟气挡板阀； 第二控制器，所述第二控制器分别与所述压力传感器和烟气挡板阀电连接，用于控制烟气挡板阀的开度。3.根据权利要求2所述的乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，其特征在于，所述系统还包括: 锅炉烟气进口阀，所述锅炉烟气进口阀设置于所述助燃空气预热器和所述过热器之间。4.根据权利要求3所述的乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，其特征在于，所述系统还包括: 锅炉烟气出口阀，所述锅炉烟气出口阀设置于所述吸风装置和所述烟囱之间。5.根据权利要求1所述的乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，其特征在于，所述系统还包括: 软化水箱、除氧器以及汽包发生器，其中， 所述除氧器位于所述软化水箱和所述省煤器之间； 所述汽包发生器的输入端连接所述省煤器，所述汽包发生器的输出端连接所述过热器，且所述汽包发生器还与所述蒸发器通过上升管和下降管循环连接。6.根据权利要求5所述的乳钢加热炉炉压控制型余热锅炉系统，其特征在于，所述系统还包括: 位于所述软化水箱和所述除氧器之间的软化水栗； 以及位于所述除氧器和所述省煤器之间的锅炉给水栗。
【文档编号】F22D1/50GK205537166SQ201620401059
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】李延平, 刘兴, 黄海波, 王少云, 汤峰, 汤一峰, 徐文龙, 束海涛, 朱瑞贺
【申请人】山东岱荣节能环保科技有限公司