一种利用富氧燃烧的加热炉系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种利用富氧燃烧的加热炉系统，包括煤气管路系统、助燃气管路系统、煤气换热器（12）、助燃气换热器（13）、燃烧系统和炉体（14），燃烧系统包括富氧燃烧器（15）、助燃气调节阀（16）、煤气调节阀（17）及控制系统，煤气管路系统通入的煤气经过煤气换热器（12）预热后通入富氧燃烧器（15）内，助燃气管路系统通入的助燃气经过助燃气换热器（13）预热后通入富氧燃烧器（15）内，通过助燃气调节阀（16）、煤气调节阀（17）以及燃烧器控制系统调节煤气和助燃气的供入流量。本实用新型采用富氧燃烧技术，可实现低热值煤气的有效利用，更加高效、节能、环保，同时富氧燃烧加热炉系统简单，制造成本低，生产稳定性好。
【专利说明】 一种利用富氧燃烧的加热炉系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及加热炉【技术领域】，更具体地说，涉及一种利用富氧燃烧技术的加热炉系统。
【背景技术】
[0002]目前，加热炉广泛应用于钢坯轧制、锻造生产线中。利用加热炉将钢坯加热，烧成红钢，使其达到满足轧制、锻造需要的钢坯温度，而后进行轧制或锻造。在我国，加热炉数量众多，传统加热炉多采用常规扩散燃烧的方式，能耗高，污染严重。
[0003]近年来，在轧钢加热炉上发展了蓄热式燃烧技术，蓄热式加热炉可以将钢铁企业副产高炉煤气应用于轧钢加热炉，节省了天然气、焦炉煤气等高热值优质煤气，实现了副产高炉煤气的有效利用。但是，蓄热式加热炉仍然存在许多缺点:(I)电耗较高，其蓄热系统换向阀频繁工作消耗大量电能，系统配置较大功率的引风机，亦消耗大量电能；(2)换向阀、蓄热体使用寿命短，更换频繁，增加了生产成本，降低了有效利用时间；(3)排烟中CO含量较高，尤其是双蓄热加热炉的煤气侧排烟，其CO含量高达几千个ppm，局部甚至超过一万个ppm,严重污染环境。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种燃烧高效、节能环保的利用富氧燃烧技术的加热炉系统，可实现低热值煤气的有效利用。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种利用富氧燃烧的加热炉系统，包括煤气管路系统、助燃气管路系统、煤气换热器、助燃气换热器、燃烧系统和炉体，所述燃烧系统包括富氧燃烧器、助燃气调节阀、煤气调节阀及控制系统，煤气管路系统通入的煤气经过煤气换热器预热后通入富氧燃烧器内，助燃气管路系统通入的助燃气经过助燃气换热器预热后通入富氧燃烧器内，通过所述助燃气调节阀、煤气调节阀以及燃烧器控制系统调节煤气和助燃气的供入流量。
[0006]在本实用新型所述的利用富氧燃烧的加热炉系统中，所述煤气管路系统包括煤气管路和设置在所述煤气管路上的煤气阀门，所述煤气管路与所述煤气换热器连接。
[0007]在本实用新型所述的利用富氧燃烧的加热炉系统中，所述助燃气管路系统包括助燃气管路和分别与所述助燃气管路连接的第一氧气阀门、第二氧气阀门和空气阀门，所述第一氧气阀门与氧气管网连接，所述第二氧气阀门与制氧机组连接，所述空气阀门与助燃风机连接。
[0008]在本实用新型所述的利用富氧燃烧的加热炉系统中，所述助燃气管路系统中输送的氧气浓度范围为21?60%。
[0009]在本实用新型所述的利用富氧燃烧的加热炉系统中，所述炉体上设有烟道，所述煤气换热器和助燃气换热器与所述烟道串联。
[0010]在本实用新型所述的利用富氧燃烧的加热炉系统中，所述助燃气换热器为管式换热器、板式换热器或热管换热器。
[0011]在本实用新型所述的利用富氧燃烧的加热炉系统中，所述煤气换热器的为管式换热器、板式换热器或热管换热器。
[0012]在本实用新型所述的利用富氧燃烧的加热炉系统中，所述煤气管路系统中通入的煤气为混合煤气、转炉煤气或高炉煤气。
[0013]在本实用新型所述的利用富氧燃烧的加热炉系统中，所述炉体为轧钢加热炉、环形加热炉或锻造加热炉。
[0014]实施本实用新型利用富氧燃烧的加热炉系统，具有以下有益效果:
[0015]1、本实用新型采用富氧燃烧技术，更加高效、节能、环保。
[0016]2、利用富氧燃烧及助燃气、煤气双预热方式将高炉煤气、转炉煤气、混合煤气等低热值煤气应用于加热炉燃烧，实现钢铁厂副产低热值煤气的有效利用，节省天然气、焦炉煤气等高热值优质煤气。
[0017]3、本实用新型利用富氧燃烧的加热炉系统简单，制造成本低，生产稳定性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0019]图1是本实用新型利用富氧燃烧的加热炉系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0021]如图1所示，本实用新型利用富氧燃烧的加热炉系统包括煤气管路系统、助燃气管路系统、煤气换热器12、助燃气换热器13、燃烧系统和炉体14。
[0022]燃烧系统包括富氧燃烧器15、助燃气调节阀16、煤气调节阀17及控制系统。煤气管路系统内通入的煤气经过煤气换热器12预热后通入富氧燃烧器15内，煤气可以为混合煤气、转炉煤气或高炉煤气等低热值煤气。助燃气管路系统通入的助燃气经过助燃气换热器13预热后通入富氧燃烧器15内，助燃气为富氧空气。煤气和助燃气在富氧燃烧器15内混合后燃烧。通过助燃气调节阀16、煤气调节阀17以及燃烧器控制系统调节煤气和助燃气的供入流量。每台加热炉设置富氧燃烧器15的数目根据加热炉生产能力及炉体14大小确定。炉体14可以为轧钢加热炉、环形加热炉或锻造加热炉等各种钢坯、钢件的加热炉。
[0023]本实用新型利用富氧燃烧的加热炉系统中煤气、助燃气双预热，燃烧形式为富氧燃烧，可以提高煤气的燃烧温度和烟气的辐射强度，具有高效、节能、低氮氧化物排放等特点。根据加热炉工艺需要，设置合理的煤气、助燃气预热温度，设置合理的助燃气氧气浓度可以提高高炉煤气、转炉煤气等低热值煤气的燃烧温度和烟气辐射强度，从而可以将高炉煤气、转炉煤气等钢铁厂副产低热值煤气应用于加热炉中，实现钢铁厂副产低热值煤气的闻效应用和节能减排。
[0024]进一步的，煤气管路系统包括煤气管路8和设置在煤气管路8上的煤气阀门9，煤气管路8与煤气换热器12连接。煤气管路8与煤气管网10连接。煤气在煤气换热器12中被加热至200°C以上，然后经煤气管路8供给到燃烧系统中。[0025]进一步的，助燃气管路系统包括助燃气管路7和分别与助燃气管路7连接的第一氧气阀门2、第二氧气阀门6和空气阀门3，第一氧气阀门2与氧气管网I连接，第二氧气阀门6与制氧机组5连接，空气阀门3与助燃风机4连接。制取富氧空气的氧气可通过氧气管网I供给，也可通过设置制氧机组5来制取。氧气与助燃风机4供给的空气在管路中进行混合，得到富氧空气。助燃气管路系统包括第一氧气阀门2、制氧机组5、第二氧气阀门6、空气阀门3、助燃风机4和助燃气管路7。富氧空气作为燃烧助燃气，制氧机组5或氧气管网I的氧气与助燃风机4供给的空气在管路中进行混合，得到富氧空气。助燃气经过助燃气管路7供入助燃气换热器13中，助燃气在助燃气换热器13中被加热至300°C以上，然后经助燃气管路7供给到燃烧系统中。
[0026]进一步的，助燃气管路系统中输送的氧气浓度范围为21?60%，可以大大提高高炉煤气、转炉煤气等低热值煤气的燃烧温度和烟气辐射强度。
[0027]进一步的，炉体14上设有烟道11，煤气换热器12和助燃气换热器13与烟道11串联。从炉体14中排出烟气首先通过助燃气换热器13将助燃气预热至300°C以上，然后通过煤气换热器12将煤气预热至200°C以上，烟气经过两级换热后温度降至300°C以下，经过引风机或烟囱排出，减小了热污染。
[0028]进一步的，助燃气换热器13和煤气换热器12为管式换热器、板式换热器或热管换热器等形式的换热器。
[0029]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【权利要求】
1.一种利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，包括煤气管路系统、助燃气管路系统、煤气换热器(12)、助燃气换热器(13)、燃烧系统和炉体(14)， 所述燃烧系统包括富氧燃烧器(15)、助燃气调节阀(16)、煤气调节阀(17)及控制系统，煤气管路系统通入的煤气经过煤气换热器(12)预热后通入富氧燃烧器(15)内，助燃气管路系统通入的助燃气经过助燃气换热器(13)预热后通入富氧燃烧器(15)内，通过所述助燃气调节阀(16)、煤气调节阀(17)以及燃烧器控制系统调节煤气和助燃气的供入流量。
2.根据权利要求1所述的利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，所述煤气管路系统包括煤气管路(8)和设置在所述煤气管路(8)上的煤气阀门(9)，所述煤气管路(8)与所述煤气换热器(12)连接。
3.根据权利要求1所述的利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，所述助燃气管路系统包括助燃气管路(7)和分别与所述助燃气管路(7)连接的第一氧气阀门(2)、第二氧气阀门(6)和空气阀门(3)，所述第一氧气阀门(2)与氧气管网(I)连接，所述第二氧气阀门(6 )与制氧机组(5 )连接，所述空气阀门(3 )与助燃风机(4 )连接。
4.根据权利要求1所述的利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，所述助燃气管路系统中输送的氧气浓度范围为21?60%。
5.根据权利要求1所述的利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，所述炉体(14)上设有烟道(11)，所述煤气换热器(12)和助燃气换热器(13)与所述烟道(11)串联。
6.根据权利要求1所述的利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，所述助燃气换热器(13)为管式换热器、板式换热器或热管换热器。
7.根据权利要求1所述的利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，所述煤气换热器(12)的为管式换热器、板式换热器或热管换热器。
8.根据权利要求1所述的利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，所述煤气管路系统中通入的煤气为混合煤气、转炉煤气或高炉煤气。
9.根据权利要求1所述的利用富氧燃烧的加热炉系统，其特征在于，所述炉体(14)为轧钢加热炉、环形加热炉或锻造加热炉。
【文档编号】F23C7/00GK203454110SQ201320416863
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】秦凤华, 李卫杰, 徐少春 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司