權利要求
1.一種罩式爐余熱回收裝置，包括煙氣管道，所述煙氣管道與罩式爐上的排煙口相連通，其特征在于，還包括：
煙氣換熱機構，罩式爐中的煙氣通過所述煙氣管道通入到所述煙氣換熱機構中，所述煙氣換熱機構上連接有一級熱回收機構和二級熱回收機構，所述煙氣換熱機構用于吸收煙氣中的熱量到水中并將含有不同熱量的水分別輸出;
其中，所述煙氣換熱機構包括：
換熱框，所述換熱框上開設有換熱倉(1)和分流倉(2)，所述分流倉(2)設置有兩個，兩個所述分流倉(2)分別設置在所述換熱倉(1)的兩側;
分流組件，所述分流組件設置有兩個，兩個所述分流組件分別設置在兩個所述分流倉(2)中，所述分流組件上連接有多個換熱管(3)，所述分流組件用于調節所述換熱管(3)中的水流向;
所述一級熱回收機構與兩個所述分流組件相連，所述一級熱回收機構用于對所述煙氣換熱機構中輸出的水進行一次回收;
所述一級熱回收機構和其中一個所述分流組件均與所述二級熱回收機構相連，所述二級熱回收機構用于對所述煙氣換熱機構中輸出的水進行二次回收。
2.根據權利要求1所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，所述換熱框上設置有：
入煙口(4)，所述入煙口(4)開設在所述換熱框的底部，所述入煙口(4)與所述換熱倉(1)相連通，所述煙氣管道和所述入煙口(4)相連通;
出煙口(5)，所述出煙口(5)開設在所述換熱框的頂部，所述出煙口(5)與所述換熱倉(1)相連通;
滑槽(6)，所述滑槽(6)設置有多個，多個所述滑槽(6)分別開設在所述換熱倉(1)的兩側，所述滑槽(6)設置在兩排相鄰的所述換熱管(3)之間;
導流組件，所述導流組件滑動設置在所述滑槽(6)上，所述導流組件用于對所述換熱倉(1)中的煙氣流動進行導向。
3.根據權利要求2所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，所述分流組件包括：
導流管一(7)，所述導流管一(7)設置有多個，多個所述導流管一(7)與所述分流倉(2)固定連接;
導流管二(8)，所述導流管二(8)設置有多個，每個所述導流管一(7)上均連通有多個所述導流管二(8)，所述導流管二(8)固定連接在所述分流倉(2)中;
導流管三(9)，每個所述導流管二(8)上均固定連接有所述導流管三(9)，所述導流管二(8)的兩端分別與所述導流管三(9)的兩端相連通，所述導流管三(9)固定連接在所述分流倉(2)中，所述導流管三(9)上等間距固定連接有多個所述換熱管(3)。
4.根據權利要求3所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，與同一個所述導流管三(9)相連通的所述換熱管(3)橫向設置在所述換熱倉(1)中，所述導流管的兩端分別與兩個所述分流組件中相對應的所述導流管三(9)相連通，與同一個所述導流管三(9)相連接的所述換熱管(3)上固定連接有多個翅片。
5.根據權利要求4所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，所述導流管二(8)上固定連接有閥門一(10)，所述導流管三(9)上固定連接有多個閥門二(11)，所述閥門二(11)設置在兩個相鄰的所述換熱管(3)之間，兩個相鄰的所述閥門二(11)之間設置有兩個所述換熱管(3)。
6.根據權利要求5所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，所述換熱管(3)兩端相連的所述導流管三(9)上設置的多個所述閥門二(11)呈交錯設置。
7.根據權利要求6所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，所述導流組件包括：
導流板(12)，所述導流板(12)設置有多個，所述導流板(12)滑動連接在所述滑槽(6)中;
拉動架(13)，所述拉動架(13)上固定連接有多個所述拉動架(13)，所述拉動架(13)設置有兩個，兩個所述拉動架(13)上均固定連接有多個驅動缸(14)，所述驅動缸(14)的輸出端與所述換熱框連接，兩個所述拉動架(13)分別設置在所述換熱框的兩側，兩個所述拉動架(13)上的所述導流板(12)呈交錯設置。
8.根據權利要求7所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，所述一級熱回收機構包括：
加熱槽(15)，靠近所述加熱槽(15)的所述分流組件中，靠近所述出煙口(5)一側的所述導流管一(7)伸入到所述加熱槽(15)中，所述導流管一(7)貫穿所述加熱槽(15)后與另一個所述分流組件中的多個所述導流管一(7)相連通;
加壓熱水槽(16)，所述加壓熱水槽(16)上開設有兩個進水管和兩個出水管，靠近所述加壓熱水槽(16)的所述分流組件中，靠近所述入煙口(4)一側的所述導流管一(7)與所述加壓熱水槽(16)上的其中一個所述進水管相連通，其中一個所述出水管與另一個所述分流組件中的多個所述導流管一(7)相連通。
9.根據權利要求8所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，所述二級熱回收機構包括：
加壓熱水泵(17)，所述加壓熱水泵(17)上的進水口，與所述加壓熱水槽(16)上未與所述導流管一(7)連通的所述進水管相連通;
熱水釋壓槽(18)，所述加壓熱水泵(17)的出水口與所述熱水釋壓槽(18)上的進水口相連通;
蒸汽氣液分離器(19)，所述熱水釋壓槽(18)上的出水口，與所述蒸汽氣液分離器(19)上的進水口相連通，所述蒸汽氣液分離器(19)上的出水口與所述加壓熱水槽(16)上的所述進水管相連通。
10.根據權利要求9所述的一種罩式爐余熱回收裝置，其特征在于，所述蒸汽氣液分離器(19)的頂部開設有蒸汽出口(20)。
說明書
技術領域
[0001]本發明涉及余熱回收技術領域，具體的，涉及一種罩式爐余熱回收裝置。
背景技術
[0002]罩式退火爐在鋼鐵等行業中應用廣泛，其產生的煙氣余熱具有較高的回收價值。隨著節能減排和可持續發展的要求日益提高，越來越多的企業開始重視并應用罩式退火爐余熱回收技術。
[0003]根據煙氣溫度、流量等特性，余熱回收工藝也有所不同，常見的回收方式包括余熱分段式回收、空預器、煤氣預熱器以及高溫煙氣余熱回收石墨裝置等，這些技術能夠有效地將煙氣中的余熱轉化為可利用的熱能或蒸汽，供后續工序使用。通過回收罩式退火爐的煙氣余熱，企業可以顯著降低能源消耗，減少生產成本，同時，這也有助于減少溫室氣體排放，實現綠色生產。
[0004]不同企業的罩式退火爐工藝參數和煙氣特性可能存在差異，因此需要根據具體情況選擇合適的余熱回收工藝。然而，在實際應用中，往往存在工藝匹配性不佳的問題，導致余熱回收效果不理想，目前存在的問題是由于罩式退火爐均為間歇操作，煙氣成分復雜、溫度波動大等因素，可能導致余熱回收效率不高，更為重要的，按照目前的技術，主要采用水與煙氣換熱，獲得90-95℃的熱水，溫度低，基本用于冬季供暖，難以用在冷軋酸洗等耗能工序上，企業因此回收此余熱的動力不足。
發明內容
[0005]本發明提出一種罩式爐余熱回收裝置，解決了相關技術中在罩式退火爐上煙氣的余熱回收效率較低的問題。
[0006]本發明的技術方案如下：
一種罩式爐余熱回收裝置，包括煙氣管道，所述煙氣管道與罩式爐上的排煙口相連通，其特征在于，還包括煙氣換熱機構，罩式爐中的煙氣通入到所述煙氣換熱機構中，所述煙氣換熱機構上連接有一級熱回收機構和二級熱回收機構，所述煙氣換熱機構用于吸收煙氣中的熱量到水中并將含有不同熱量的水分別輸出，其中，所述煙氣換熱機構包括換熱框和分流組件，所述換熱框上開設有換熱倉和分流倉，所述分流倉設置有兩個，兩個所述分流倉分別設置在所述換熱倉的兩側，所述分流組件設置有兩個，兩個所述分流組件分別設置在兩個所述分流倉中，所述分流組件上連接有多個換熱管，所述分流組件用于調節所述換熱管中的水流向，所述一級熱回收機構與兩個所述分流組件相連，所述一級熱回收機構用于對所述煙氣換熱機構中輸出的水進行一次回收，所述一級熱回收機構和其中一個所述分流組件均與所述二級熱回收機構相連，所述二級熱回收機構用于對所述煙氣換熱機構中輸出的水進行二次回收。
[0007]所述換熱框上設置有入煙口、出煙口、滑槽和導流組件，所述入煙口開設在所述換熱框的底部，所述入煙口與所述換熱倉相連通，所述煙氣管道和所述入煙口相連通，所述出煙口開設在所述換熱框的頂部，所述出煙口與所述換熱倉相連通，所述滑槽設置有多個，多個所述滑槽分別開設在所述換熱倉的兩側，所述滑槽設置在兩排相鄰的所述換熱管之間，所述導流組件滑動設置在所述滑槽上，所述導流組件用于對所述換熱倉中的煙氣流動進行導向。
[0008]所述分流組件包括導流管一、導流管二和導流管三，所述導流管一設置有多個，多個所述導流管一與所述分流倉固定連接，所述導流管二設置有多個，每個所述導流管一上均連通有多個所述導流管二，所述導流管二固定連接在所述分流倉中，每個所述導流管二上均固定連接有所述導流管三，所述導流管二的兩端分別與所述導流管三的兩端相連通，所述導流管三固定連接在所述分流倉中，所述導流管三上等間距固定連接有多個所述換熱管，與同一個所述導流管三相連通的所述換熱管橫向設置在所述換熱倉中，所述導流管的兩端分別與兩個所述分流組件中相對應的所述導流管三相連通，與同一個所述導流管三相連接的所述換熱管上固定連接有多個翅片，所述導流管二上固定連接有閥門一，所述導流管三上固定連接有多個閥門二，所述閥門二設置在兩個相鄰的所述換熱管之間，兩個相鄰的所述閥門二之間設置有兩個所述換熱管，所述換熱管兩端相連的所述導流管三上設置的多個所述閥門二呈交錯設置。
[0009]所述導流組件包括導流板和拉動架，所述導流板設置有多個，所述導流板滑動連接在所述滑槽中，所述拉動架上固定連接有多個所述拉動架，所述拉動架設置有兩個，兩個所述拉動架上均固定連接有多個驅動缸，所述驅動缸的輸出端與所述換熱框連接，兩個所述拉動架分別設置在所述換熱框的兩側，兩個所述拉動架上的所述導流板呈交錯設置。
[0010]所述一級熱回收機構包括加熱槽和加壓熱水槽，靠近所述加熱槽的所述分流組件中，靠近所述出煙口一側的所述導流管一伸入到所述加熱槽中，所述導流管一貫穿所述加熱槽后與另一個所述分流組件中的多個所述導流管一相連通，所述加壓熱水槽上開設有兩個進水管和兩個出水管，靠近所述加壓熱水槽的所述分流組件中，靠近所述入煙口一側的所述導流管一與所述加壓熱水槽上的其中一個所述進水管相連通，其中一個所述出水管與另一個所述分流組件中的多個所述導流管一相連通。
[0011]所述二級熱回收機構包括加壓熱水泵、熱水釋壓槽和蒸汽氣液分離器，所述加壓熱水泵上的進水口，與所述加壓熱水槽上未與所述導流管一連通的所述進水管相連通，所述加壓熱水泵的出水口與所述熱水釋壓槽上的進水口相連通，所述熱水釋壓槽上的出水口，與所述蒸汽氣液分離器上的進水口相連通，所述蒸汽氣液分離器上的出水口與所述加壓熱水槽上的所述進水管相連通，所述蒸汽氣液分離器的頂部開設有蒸汽出口。
[0012]本發明的工作原理及有益效果為：
1、本發明中通過設置分流組件，同一排換熱管連接的導流管二和導流管三上的閥門一和閥門二均開啟時，溫度低的水在一側的導流管一、導流管二和導流管三依次流到換熱管中，之后在流入到另一側的導流管三、導流管二和導流管一中，此時水只經過換熱倉一次，煙氣通過翅片和換熱管對水進行升溫，兩個導流管二上的閥門一全部關閉，兩個導流管三上的閥門二全部關閉，水僅通過導流管二的一側流通到導流管三上，之后水在所有的換熱管以及兩個導流管三上進行往復的流動，這個過程中，水一直在受到煙氣的加熱，最后水通過導流管三流向導流管二，這個過程中水與煙氣經過了更長時間的熱交換，水溫更高，每個分流組件中共設置有六個導流管二和導流管三，兩個導流管一，每個導流管一分別和三個導流管二相連通，靠近入煙口的換熱管接觸的煙氣溫度更高，所以水經過更靠近入煙口的換熱管后，在導流管一中流出溫度更高，由于更多的熱量輸送給了靠近入煙口的換熱管，靠近出煙口的換熱管接觸的煙氣溫度更低，所以靠近出煙口的導流管一中流出的水溫度相較于靠近入煙口的導流管一中流出的水溫度更低，進而區分開、分別利用;
2、本發明中通過設置煙氣換熱機構，可根據需要的熱水溫度，以及煙氣的溫度，調節煙氣與翅片接觸的時間，調節水在換熱倉中運動的時間，進而調節輸出的水的溫度，通過設置二級熱回收機構，可將溫度更高的水轉換為高溫蒸汽進行使用，更加節約能源。
附圖說明
[0013]下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
[0014]圖1為本發明中整體的結構示意圖;
圖2為本發明中整體另一視角的結構示意圖;
圖3為本發明中換熱框的內部剖視結構示意圖;
圖4為本發明中分流組件和換熱管相配合的剖視結構示意圖;
圖5為本發明中換熱框的另一視角內部剖視結構示意圖;
圖6為本發明中導流組件和換熱框相配合的剖視結構示意圖。
[0015]圖中：1、換熱倉;2、分流倉;3、換熱管;4、入煙口;5、出煙口;6、滑槽;7、導流管一;8、導流管二;9、導流管三;10、閥門一;11、閥門二;12、導流板;13、拉動架;14、驅動缸;15、加熱槽;16、加壓熱水槽;17、加壓熱水泵;18、熱水釋壓槽;19、蒸汽氣液分離器;20、蒸汽出口。
具體實施方式
[0016]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都涉及本發明保護的范圍。
[0017]如圖1~圖6所示，本實施例提出了一種罩式爐余熱回收裝置，包括煙氣管道，煙氣管道與罩式爐上的排煙口相連通，其特征在于，還包括煙氣換熱機構，罩式爐中的煙氣通入到煙氣換熱機構中，煙氣換熱機構上連接有一級熱回收機構和二級熱回收機構，煙氣換熱機構用于吸收煙氣中的熱量到水中并將含有不同熱量的水分別輸出，其中，煙氣換熱機構包括換熱框和分流組件，換熱框上開設有換熱倉1和分流倉2，分流倉2設置有兩個，兩個分流倉2分別設置在換熱倉1的兩側，分流組件設置有兩個，兩個分流組件分別設置在兩個分流倉2中，分流組件上連接有多個換熱管3，分流組件用于調節換熱管3中的水流向，一級熱回收機構與兩個分流組件相連，一級熱回收機構用于對煙氣換熱機構中輸出的水進行一次回收，一級熱回收機構和其中一個分流組件均與二級熱回收機構相連，二級熱回收機構用于對煙氣換熱機構中輸出的水進行二次回收，煙氣通過換熱框中，煙氣對換熱管3對內部的水進行加熱，并分別輸出，對不同溫度的分別利用。
[0018]如圖1~圖2所示，換熱框上設置有入煙口4、出煙口5、滑槽6和導流組件，入煙口4開設在換熱框的底部，入煙口4與換熱倉1相連通，出煙口5開設在換熱框的頂部，出煙口5與換熱倉1相連通，滑槽6設置有多個，多個滑槽6分別開設在換熱倉1的兩側，滑槽6設置在兩排相鄰的換熱管3之間，導流組件滑動設置在滑槽6上，導流組件用于對換熱倉1中的煙氣流動進行導向。
[0019]如圖3~圖6所示，分流組件包括導流管一7、導流管二8和導流管三9，導流管一7設置有多個，多個導流管一7與分流倉2固定連接，導流管二8設置有多個，每個導流管一7上均連通有多個導流管二8，導流管二8固定連接在分流倉2中，每個導流管二8上均固定連接有導流管三9，導流管二8的兩端分別與導流管三9的兩端相連通，導流管三9固定連接在分流倉2中，導流管三9上等間距固定連接有多個換熱管3，與同一個導流管三9相連通的換熱管3橫向設置在換熱倉1中，導流管的兩端分別與兩個分流組件中相對應的導流管三9相連通，與同一個導流管三9相連接的換熱管3上固定連接有多個翅片，導流管二8上固定連接有閥門一10，導流管三9上固定連接有多個閥門二11，閥門二11設置在兩個相鄰的換熱管3之間，兩個相鄰的閥門二11之間設置有兩個換熱管3，換熱管3兩端相連的導流管三9上設置的多個閥門二11呈交錯設置，本實施例中兩個分流組件上的導流管三9上均設置有四個閥門二11，當與同一排換熱管3連接的導流管二8和導流管三9上的閥門一10和閥門二11均開啟時，溫度低的水在一側的導流管一7、導流管二8和導流管三9依次流到換熱管3中，之后在流入到另一側的導流管三9、導流管二8和導流管一7中，此時水只經過換熱倉1一次，煙氣通過翅片和換熱管3對水進行升溫，兩個導流管二8上的閥門一10全部關閉，兩個導流管三9上的閥門二11全部關閉，水僅通過導流管二8的一側流通到導流管三9上，之后水在所有的換熱管3以及兩個導流管三9上進行往復的流動，這個過程中，水一直在受到煙氣的加熱，最后水通過導流管三9流向導流管二8，這個過程中水與煙氣經過了更長時間的熱交換，水溫更高，每個分流組件中共設置有六個導流管二8和導流管三9，兩個導流管一7，每個導流管一7分別和三個導流管二8相連通，靠近入煙口4的換熱管3接觸的煙氣溫度更高，所以水經過更靠近入煙口4的換熱管3后，在導流管一7中流出溫度更高，由于更多的熱量輸送給了靠近入煙口4的換熱管3，靠近出煙口5的換熱管3接觸的煙氣溫度更低，所以靠近出煙口5的導流管一7中流出的水溫度相較于靠近入煙口4的導流管一7中流出的水溫度更低，進而區分開、分別利用。
[0020]如圖5~圖6所示，導流組件包括導流板12和拉動架13，導流板12設置有多個，導流板12滑動連接在滑槽6中，拉動架13上固定連接有多個拉動架13，拉動架13設置有兩個，兩個拉動架13上均固定連接有多個驅動缸14，驅動缸14的輸出端與換熱框連接，兩個拉動架13分別設置在換熱框的兩側，兩個拉動架13上的導流板12呈交錯設置，本實施例中每個拉動架13上各設置有三個導流板12和四個驅動缸14，當驅動缸14的輸出端縮短拉動導流板12沿著滑槽6伸入到兩排換熱管3之間，使得煙氣在換熱倉1中進行S型運動，煙氣與翅片和換熱管3接觸的時間更長，可對煙氣的溫度更加充分的利用。
[0021]如圖1~圖2所示，一級熱回收機構包括加熱槽15和加壓熱水槽16，靠近加熱槽15的分流組件中，靠近出煙口5一側的導流管一7伸入到加熱槽15中，導流管一7貫穿加熱槽15后與另一個分流組件中的多個導流管一7相連通，加壓熱水槽16上開設有兩個進水管和兩個出水管，靠近加壓熱水槽16的分流組件中，靠近入煙口4一側的導流管一7與加壓熱水槽16上的其中一個進水管相連通，其中一個出水管與另一個分流組件中的多個導流管一7相連通，靠近出煙口5的溫度較低的水流入到加熱槽15中對酸洗冷凝水進行升溫，之后水離開加熱槽15再回流到分流組件中，進入到換熱管3中進行加熱，靠近入煙口4的溫度較高的水流入到加壓熱水槽16中，獲得有一定壓力的熱水，例如120-140℃，為后續熱水減壓釋放蒸汽提供前提條件。
[0022]如圖1~圖2所示，二級熱回收機構包括加壓熱水泵17、熱水釋壓槽18和蒸汽氣液分離器19，加壓熱水泵17上的進水口，與加壓熱水槽16上未與導流管一7連通的進水管相連通，加壓熱水泵17的出水口與熱水釋壓槽18上的進水口相連通，熱水釋壓槽18上的出水口，與蒸汽氣液分離器19上的進水口相連通，蒸汽氣液分離器19上的出水口與加壓熱水槽16上的進水管相連通，蒸汽氣液分離器19的頂部開設有蒸汽出口20，蒸汽出口20處連接有蒸汽壓縮機的蒸汽入口，加壓熱水槽16、加壓熱水泵17、熱水釋壓槽18、蒸汽氣液分離器19氣體和蒸汽壓縮機構成了低壓蒸汽制備系統，利用蒸汽壓縮機入口產生的負壓，將加壓熱水在熱水釋壓槽18中閃蒸，獲得蒸汽進入蒸汽氣液分離器19經過氣液分離后，分離得到的水流回到加壓熱水槽16中，蒸汽進入蒸汽壓縮機進行壓縮，壓縮產生冷軋酸洗適用的蒸汽，使用后的酸洗冷凝液回到加熱槽15中循環加熱使用。
[0023]本罩式爐余熱回收裝置的工作原理為：
高溫煙氣首先經過換熱倉1，熱能通過翅片以及換熱管3傳遞給水，通過分成多排的換熱管3，得到溫度不同的熱水，獲得的常壓熱水，溫度較低的一部分直接用于對酸洗冷凝液的加熱，溫度較高的一部分進一步通過加壓處理，通過加壓熱水泵17升級為加壓高溫熱水，通過蒸汽壓縮機的升壓升溫作用，它能夠將液態水轉化為具有一定能量的蒸汽，產生的蒸汽被直接用于酸洗工序中，預熱鹽酸溶液，蒸汽的高熱能夠迅速提升鹽酸溶液的溫度，提高酸洗效率。
[0024]當閥門一10與閥門二11關閉后，換熱管3中的水可在換熱管3與導熱管三中進行往復的流動，增加水受到煙氣加熱的時間，進而提升得到的水的溫度，驅動缸14的輸出端縮短時，拉動拉動架13運動，使得導流板12沿著滑槽6伸入到相鄰的兩排換熱管3之間，增加煙氣與翅片以及換熱管3接觸的時間，進一步的回收煙氣的熱量。
[0025]以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
說明書附圖(6)
聲明：
“罩式爐余熱回收裝置” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
196
編輯：中冶有色網
來源：霸州市三鋼科技有限公司
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2025年05月08日 ~ 10日 
