一種多用途的熱風爐高溫預熱系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于冶金行業熱風爐技術領域，特別是提供了一種多用途的熱風爐高溫預熱系統，適用于煉鐵工藝中高爐煉鐵和熔融還原煉鐵用到的熱風爐。還可用于其它需要將氣態介質加熱到1000°c以上的工業技術領域中。
【背景技術】
[0002]隨著高爐大型化的不斷發展，高爐要求的風溫水平也越來越高，以提高噴煤比，節約寶貴的焦炭。但國內鋼鐵廠普遍缺乏高熱值煤氣，為了在單燒高爐煤氣的條件下實現1250°C以上的風溫，必須對空氣或煤氣進行預熱。高爐煤氣的熱值約為3300kJ/Nm3，理論燃燒溫度小于1250°C，考慮到換熱所需的溫差和熱損失等，全燒高爐煤氣且不預熱空氣和煤氣時，實際由熱風爐供給高爐的熱風溫度小于1150°C，完全無法適應現代大型高爐的生產要求。傳統的預熱方法是利用熱風爐排出的廢煙氣對助燃空氣和煤氣進行低溫預熱，將助燃空氣和煤氣預熱至180°C，熱風溫度勉強可達1200°C，還是無法滿足高爐1250°C以上的高風溫需求。
[0003]另一方面，高爐停產檢修時，熱風爐進入悶爐保溫狀態。如果高爐停爐檢修時間較長，熱風爐蓄熱室的熱量會逐漸向下傳導，使爐箅子溫度不斷升高，如果超過其高溫限值，爐箅子強度迅速下降，會造成蓄熱室垮塌的嚴重后果。為防止此類事故，通常采用的辦法是設置臨時風機，從煙道吹入助燃空氣，降低爐箅子溫度，使蓄熱室熱量整體上移，確保熱風爐安全。
[0004]但如果是熱風閥損壞需更換時，就是另一種工況了。更換熱風閥時，為避免高溫空氣從熱風出口噴出而威脅現場施工人員的安全，必須使熱風出口呈負壓狀態，此時需加大熱風爐下部煙道的抽力，使空氣不斷從熱風出口進入，從煙道排出，此時的氣流方向與上述長時間悶爐而降低爐箅子溫度的氣流方向是相反的。此時需設置臨時煙氣引風機，從煙道向外吸氣，確保熱風出口呈負壓狀態。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種多用途的熱風爐高溫預熱系統，在全燒高爐煤氣的條件下實現1280°C高風溫，同時可滿足熱風爐長期悶爐或短期檢修熱風閥的不同需求。本發明在不增加設備的前提下，通過控制閥門開關，方便的切換熱風爐內的氣體流動方向，不用為檢修設置臨時的助燃風機或煙氣引風機，極大提高現場反應速度，縮短檢修時間，達到節焦降耗、提尚效率的目的。
[0006]本發明包括熱風爐1、煙氣爐2、空氣換熱器3、煤氣換熱器4、煙囪5、切斷閥6、調節切斷閥7、煤氣來管8、進換熱器煤氣總管9、出換熱器煤氣總管10、煤氣旁通管11、預熱后煤氣管12、進煙氣爐煤氣管13、助燃風機14、空氣總管15、進換熱器空氣總管16、出換熱器空氣總管17、空氣旁通管18、預熱后空氣管19、煙氣爐助燃風機20、進煙氣爐空氣管21、熱風爐煙道22、進煙氣爐低溫煙道23、出煙氣爐高溫煙道24、出空氣換熱器煙道25、進煤氣換熱器煙道26、出煤氣換熱器煙道27、煙氣旁通管28、煙氣總管29、檢修管30、引風機前檢修管31、煙氣引風機32、引風機前吸風管33、引風機后檢修管34、引風機后排風管35、熱風管36、熱風閥37。
[0007]進換熱器煤氣總管位于煤氣來管和煤氣換熱器之間，將煤氣來管和煤氣換熱器連接起來，用于輸送熱風爐和煙氣爐用的煤氣。出換熱器煤氣總管位于煤氣換熱器和預熱后煤氣管之間，將煤氣換熱器和預熱后煤氣管連接起來，用于輸送熱風爐和煙氣爐用的煤氣。煤氣旁通管位于進換熱器煤氣總管和出換熱器煤氣總管之間，將進換熱器煤氣總管和出換熱器煤氣總管連接起來，用于在煤氣換熱器檢修時輸送熱風爐和煙氣爐用的煤氣。預熱后煤氣管位于出換熱器煤氣總管和熱風爐之間，將出換熱器煤氣總管和熱風爐連接起來，用于輸送熱風爐用的煤氣。進煙氣爐煤氣管位于預熱后煤氣管和煙氣爐之間，將預熱后煤氣管和煙氣爐連接起來，用于輸送煙氣爐用的煤氣。
[0008]空氣總管位于助燃風機和進換熱器空氣總管之間，將助燃風機和進換熱器空氣總管連接起來，用于輸送熱風爐用的助燃空氣。進換熱器空氣總管位于空氣換熱器和空氣總管之間，將空氣換熱器和空氣總管連接起來，用于輸送熱風爐用的助燃空氣。出換熱器空氣總管位于空氣換熱器和預熱后空氣管之間，將空氣換熱器和預熱后空氣管連接起來，用于輸送預熱后的熱風爐用的助燃空氣。空氣旁通管位于進換熱器空氣總管和出換熱器空氣總管之間，將進換熱器空氣總管和出換熱器空氣總管連接起來，用于在空氣換熱器檢修時輸送熱風爐用的助燃空氣。預熱后空氣管位于出換熱器空氣總管和熱風爐之間，將出換熱器空氣總管和熱風爐連接起來，用于輸送熱風爐用的助燃空氣。進煙氣爐空氣管位于煙氣爐助燃風機和煙氣爐之間，將煙氣爐助燃風機和煙氣爐連接起來，用于輸送煙氣爐用的助燃空氣。
[0009]熱風爐煙道位于熱風爐和煙氣旁通管之間，將熱風爐和煙氣旁通管連接起來，用于輸送熱風爐排出的煙氣。進煙氣爐低溫煙道位于熱風爐煙道和煙氣爐之間，將熱風爐煙道和煙氣爐連接起來，用于輸送進入煙氣爐的熱風爐煙氣。煙氣引風機位于進煙氣爐低溫煙道上，用于提高進入煙氣爐的煙氣壓力。出煙氣爐高溫煙道位于煙氣爐和空氣換熱器之間，將煙氣爐和空氣換熱器連接起來，用于輸送進入空氣換熱器的高溫煙氣。出空氣換熱器煙道位于空氣換熱器和煙氣總管之間，將空氣換熱器和煙氣總管連接起來，用于輸送從空氣換熱器排出的低溫煙氣。進煤氣換熱器煙道位于熱風爐煙道和煤氣換熱器之間，將熱風爐煙道和煤氣換熱器連接起來，用于輸送進入煤氣換熱器的熱風爐煙氣。出煤氣換熱器煙道位于煤氣換熱器和煙氣總管之間，將煤氣換熱器和煙氣總管連接起來，用于輸送從煤氣換熱器排出的低溫煙氣。煙氣旁通管位于熱風爐煙道和煙氣總管之間，將熱風爐煙道和煙氣總管連接起來，用于在空氣換熱器和煤氣換熱器檢修時輸送煙氣。煙氣總管位于煙氣旁通管和煙囪之間，將煙氣旁通管和煙囪連接起來，用于輸送熱風爐和煙氣爐產生的煙氣。
[0010]檢修管位于熱風爐煙道和引風機前檢修管之間，將熱風爐煙道和引風機前檢修管連接起來，用于輸送熱風爐檢修產生的廢氣或空氣。引風機前檢修管位于檢修管和進煙氣爐低溫煙道之間，與進煙氣爐低溫煙道的連接點位于煙氣引風機上游，用于輸送熱風爐檢修產生的廢氣。引風機前吸風管與進煙氣爐低溫煙道的連接點位于煙氣引風機上游，用于輸送熱風爐檢修用的空氣。引風機后檢修管位于檢修管和進煙氣爐低溫煙道之間，與進煙氣爐低溫煙道的連接點位于煙氣引風機下游，用于輸送熱風爐檢修用的空氣。引風機后排風管位于進煙氣爐低溫煙道和熱風爐煙道之間，與進煙氣爐低溫煙道的連接點位于煙氣引風機下游，用于輸送熱風爐檢修產生的廢氣。
[0011]熱風管位于熱風爐上，用于輸送去高爐的熱風。熱風閥位于熱風管上，通過控制熱風閥的開關決定熱風爐是否給高爐送風。
[0012]來自管網的煤氣經煤氣來管、進換熱器煤氣總管進入煤氣換熱器，在煤氣換熱器內被預熱至180 -220°C，經出換熱器煤氣總管、預熱后煤氣管進入熱風爐參與燃燒。一部分煤氣經預熱后煤氣管、進煙氣爐煤氣管進入煙氣爐參與燃燒。煤氣換熱器檢修時，來自管網的煤氣經煤氣來管、煤氣旁通管、預熱后煤氣管進入熱風爐參與燃燒。一部分煤氣經預熱后煤氣管、進煙氣爐煤氣管進入煙氣爐參與燃燒。
[0013]由助燃風機提供的空氣經空氣總管、進換熱器空氣總管進入空氣換熱器，在空氣換熱器內被預熱至450 - 650°C，經出換熱器空氣總管、預熱后空氣管進入熱風爐參與燃燒。當空氣換熱器檢修時，由助燃風機提供的空氣經空氣總管、空氣旁通管、預熱后空氣管進入熱風爐參與燃燒。
[0014]由煙氣爐助燃風機提供的空氣經進煙氣爐空氣管進入煙氣爐參與燃燒。
[0015]熱風爐正常燃燒產生的煙氣進入熱風爐煙道，其平均溫度為300 - 350°C。一部分煙氣經進煙氣爐低溫煙道和煙氣引風機進入煙氣爐，與煙氣爐產生的，溫度在800 - 1200°C范圍內的高溫煙氣混合，得到溫度范圍在600 - 800°C的煙氣，經出煙氣爐高溫煙道進入空氣換熱器，將空氣預熱至450 - 650°C，然后經出空氣換熱器煙道進入煙氣總管，然后經煙囪排走。另一部分熱風爐正常燃燒產生的煙氣經進煤氣換熱器煙道進入煤氣換熱器，將煤氣預熱至180 _220°C，然后經出煤氣換熱器煙道進入煙氣總管，然后經煙囪排走。當煤氣換熱器和空氣換熱器檢修時，熱風爐正常燃燒產生的煙氣經熱風爐煙道、煙氣旁通管、煙氣總管進入煙囪排走。
[0016]熱風爐正常生產時，檢修管、引風機前檢修管、引風機前吸風管、引風機后檢修管、引風機后排風管上的調節切斷閥都是關閉的。
[0017]當高爐長期休風導致熱風爐轉入悶爐狀態時，為避免熱風爐蓄熱室的熱量下移，導致爐箅子溫度升高，打開檢修管、引風機前吸風管、引風機后檢修管上的切斷閥和調節切斷閥，啟動煙氣引風機，空氣經引風機前吸風管、煙氣引風機、引風機后檢修管、檢修管、熱風爐煙道進入熱風爐，冷卻爐箅子，使蓄熱室熱量上移，有效避免爐箅子溫度超過限制。
[0018]當熱風管上的熱風閥檢修或更換時，為避免熱風爐內的高溫氣體從熱風出口噴出傷人，確保熱風出口處于負壓吸風狀態，打開檢修管、引風機前檢修管、引風機后排風管上的切斷閥和調節切斷閥，啟動煙氣引風機，從熱風出口吸入的