导热油储热式电加热系统的制作方法

本发明涉及冶金技术，具体的将是一种导热油储热式电加热系统。

背景技术：

炼钢精炼炉等冶炼炉的生产方式为间歇式，即在冶炼生产前后要对冶炼炉进行倒罐、重新装料等准备活动。冶炼生产期间，随着冶炼强度的变化，需要利用真空泵等设备将钢包炉的钢水侧抽成负压状态，使钢水中的气体得以溢出钢水，从而得到纯净的钢水。冶炼生产时长一般为几十分钟，准备活动时长一般也为几十分钟。由于这种间歇式的生产方式，真空泵的生产也是间歇的。

真空泵有水环真空泵、蒸汽喷射真空泵、机械真空泵等多种，蒸汽喷射真空泵因其结构简单、性能稳定可靠在钢铁工业应用十分广泛。蒸汽喷射真空泵是利用流体流动时的静压能与动能相互转换的气体动力学原理来形成真空。具有一定压力的水蒸汽通过拉瓦尔喷嘴喉径时达到声速，到喷嘴的扩散部时，静压能全部转换为动能，达到超声速，同时喷嘴出口处形成真空，被抽气体在压差的作用下，被抽入吸入室，和超声速的蒸汽一边混合一边进入文丘里管，然后以亚声速从文丘里管的扩散管排出，同时混合的气体速度逐渐降低，压力随之升高，而后从排出口排出。将几个喷射泵串联起来使用，泵与泵之间加入冷凝器使蒸汽冷凝，便可得到更高的真空度。蒸汽的干度对真空泵的性能也有较大影响，其中含水会引起真空波动，含水过多甚至会抽不起真空。特别是五级泵，对蒸汽的品质要求非常高，含微量水分都可能引起喷嘴的冰塞，造成启动第五级真空泵时真空度反而下降或没有作用。为取得最佳的工作效益，喷射真空泵的使用蒸汽一般为5℃～10℃的过热蒸汽。

现有技术中，在满足炼钢精炼炉、蒸汽喷射真空泵的生产需求的同时，为最大限度地利用转炉、电炉产生的饱和蒸汽，目前有多种技术和产品对转炉、电炉产生的饱和蒸汽进行过热处理，如燃气式蒸汽过热、微过热蓄热系统、电过热、电磁过热、熔盐蓄热过热等。

现有的电加热方案中，未考虑精炼炉的间歇式生产方式，采用了电阻加热的模式。当精炼炉用汽时，高温电阻被有一定速度的蒸汽吹扫冷却。当精炼炉瞬间停用时，由于蒸汽流速近零，高温电阻得不到冷却，较长时间处于高温状态，电阻易物理损坏。由于精炼炉的生产模式为间歇式，导致高温电阻频繁干烧。采用电阻加热的模式时，由于未考虑蒸汽的品质，当蒸汽为绝对干蒸汽时，高温电阻外表面只与水蒸汽接触。当携带部分液态水时，由于液态水中含有硬度，液态水在高温电阻的表面被蒸发，硬度等残留在高温电阻的表面，长时间使用后电阻表面结垢严重，传热效果不好，电阻使用寿命短，检修量大。

现有技术中的燃气式蒸汽过热装置，未考虑排放烟气对环境的污染，采用了燃烧后排放烟气的模式。当排放的烟气中硫、硝等污染物较多时，需要采取进一步的烟气处理系统，将导致装置复杂化，降低了系统的热效率，热效率不高。

现有技术中的带微过热的变压蓄热器系统中，既未考虑蓄热器充热蒸汽压力、温度的波动，也未考虑蓄热器放热末端的工况，所以达不到精准控制出口蒸汽过热度，或者不能产生微过热蒸汽，不能满足指定用户的需要。

现有技术中的熔盐蓄热式蒸汽过热系统中，采用了浸没式的换热器形式，未考虑过热蒸汽温度的精准调节，当过热蒸汽温度需要在短时间内调整时难以实现，并且由于熔盐的成分比较复杂，熔盐中可能含有部分会在受热管表面形成热阻垢的杂质盐，如碳酸钙等，进而引起系统的复杂化或者影响系统的连续使用寿命。

技术实现要素：

为对生产方式为间歇式的冶炼炉的蒸汽进行过热处理，本发明提供一种导热油储热式电加热系统，包括：导热油换热器、热油槽；

所述导热油换热器设有饱和蒸汽入口、过热蒸汽出口，所述热油槽内设有电加热器，所述热油槽与导热油换热器通过管道相连接；

所述电加热器对热油槽内的导热油进行加热，加热后的导热油输送至导热油换热器中，将进入导热油换热器中的饱和蒸汽升温为过热蒸汽。

本发明实施例中，系统还包括：循环油泵，与所述的导热油换热器相连接，以实现热油槽与导热油换热器中的导热油的循环，通过调节循环泵的流量控制导热油换热器的功率。

本发明实施例中，系统还包括：备用循环油泵，与所述的导热油换热器相连接。

本发明实施例中，所述的系统还包括：储油槽，与所述热油槽相连接，用于实现热油槽中导热油的注入与排出。

本发明实施例中，所述的导热油换热器为管板式换热器。

本发明实施例中，所述的电加热器为浸没式电加热器。

本发明实施例中，所述的系统还包括：控制装置，与所述循环油泵相连接，以控制循环油泵的流量以控制导热油换热器的功率。

本发明的系统能够适应精炼炉的间歇式生产方式，进一步提高能源利用效率，进一步简化系统。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本发明公开的导热油储热式电加热系统的框图；

图2为本发明本实施例一种导热油蓄热式电加热系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种导热油储热式电加热系统，如图1所示，包括：导热油换热器101、热油槽102；导热油换热器101设有饱和蒸汽入口、过热蒸汽出口；热油槽102内设有电加热器，以对热油槽102内的导热油进行加热，热油槽102与导热油换热器101通过管道相连接，以实现热油槽102与导热油换热器101中的导热油传输。饱和蒸汽从饱和蒸汽入口进入导热油换热器101，导热油换热器101对饱和蒸汽进行加热，将其升温为合格的低压过热蒸汽，实现将低压饱和蒸汽过热到需要的温度。

本方案导热油储热式电加热系统带来炼钢精炼炉、蒸汽喷射真空泵工艺的重大进步。本发明的方案能够用较小功率的电加热器较长时间地加热导热油，通过热油槽的导热油储存大量的高温热量，将导热油换热器利用大量热量的导热油对饱和蒸汽进行过热处理，满足短时间的饱和蒸汽过热需要的较大的功率需求，满足间歇式生产对过热蒸汽的间歇式需求。

如图2所示，为本发明实施例中公开的一种导热油蓄热式电加热系统，其中，外部的蓄热器出口的饱和蒸汽经低压蒸汽调节阀后，通过饱和蒸汽入口进入油汽换热器升温为合格的低压过热蒸汽，从过热蒸汽出口排出。

本实施例的导热油蓄热式电加热系统中，在热油槽内经电加热器加热到一定温度的导热油经循环油泵，送到油汽换热器，对导热油换热器中的饱和蒸汽进行升温，将导热油放热后再回到热油槽。热油槽的下方设置储油槽和注油泵等，实现导热油的注入、排出以及更换等。热油槽内的电加热器根据导热油的温度实现自动控制。循环泵的流量根据低压过热蒸汽的温度实现自动控制。导热油管路系统设置必要的过滤、放气、排油、测量仪表、调节设备等。循环泵的流量根据低压过热蒸汽的温度实现自动控制。本实施例中，循环油泵设置两台，一用一备。循环油泵可以设置为变频调节。

本实施例的导热油蓄热式电加热系统中，外部蓄热器出口的饱和蒸汽经低压蒸汽调节阀后进入油汽换热器升温为合格的低压过热蒸汽，经图中过热蒸汽出口送往用户。本发明蒸汽侧，带压力流量调节，汽水分离，安全泄放等设备。油汽换热器可为管板式换热器，管内为油，管外为汽。

热油槽的下方设置有储油槽，储油槽一般设置于地面，注油泵也设置于地面。储油槽的有效容积大于热油槽，储油槽在正常使用中维持低油位。本发明一实施方式中，油罐车的油通过注油泵可以直接送入热油槽，也可送入储油槽。储油槽的油也可以通过注油泵送入热油槽。热油槽设有溢流管、排出管，热油槽的油可以导入储油槽中。储油槽的油需要外运时可以利用注油泵注入油罐车。低位的少量残油可以经排污汇总管回收。排污汇总管可以回收系统中各处需要排放的废油，在系统需要清空时使用。热油槽内的电加热器根据导热油的温度实现自动控制。电加热器可为多个较小功率的加热器，可同时使用也可部分使用，用较小功率的电加热器较长时间地加热导热油。

本发明技术方案具有如下有益效果：

通过采用电加热的方式，避免了生产过程中污染物的产生、简化了热源的系统，简化了操作。

通过采用电加热的方式，避免了煤气燃烧等对环境的污染物排放。

通过采用导热油做媒介，采用浸没式电加热器，避免了电加热器频繁干烧的风险。

通过采用导热油作为媒介，利用导热油中盐的溶解度较小的特性，避免了熔盐媒介的受热面结垢的风险，保证换热器的使用寿命。

通过采用导热油作为媒介，利用导热油蒸汽压力小的特性，热油槽为低压或常压容器，简化了系统。

通过调节热油温度，保证需要的低压过热蒸汽温度。

通过调节循环油泵的流量，精准调节需要的低压过热蒸汽温度。设置两种调节手段，保障过热蒸汽的过热品质：通过调节热油温度，保证需要的低压过热蒸汽温度；通过调节循环油泵的流量，精准调节需要的低压过热蒸汽温度

采用较大容积的热油槽，通过保持较大的热油容量，保证精炼炉间歇式生产对过热蒸汽的需要，减小了过热蒸汽瞬间较大流量时对电加热器瞬间功率的要求。

通过电加热器维持热油槽内的油温，保证间歇生产时，蒸汽能够快速升温。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。