CN103185415A - 连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷*** - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***包括：设置在钢厂中的连续式加热炉，所述连续式加热炉包括：炉体、向炉体提供燃料的燃料供给管道和将烟气排出的烟气管道；溴化锂吸收式制冷机组，连接所述连续式加热炉，所述溴化锂吸收式制冷机组包括：制冷***、向所述制冷***提供热源的接入管道和从所述制冷***获得热量的热能循环管道；其中，所述烟气管道与所述接入管道连接。本发明不仅能够满足加工生产及生活空调或采暖的需要，也能够将加热炉的排烟温度降至160℃～250℃，使得加热炉的效率显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，具体涉及一种连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其主要功能为对连续式加热炉高温烟气进行余热回收。
背景技术
工业炉窑特别是排烟温度在250至500℃范围的加热炉，烟气带走的热损失有相当大的比重，对工业炉进行余热回收是提高炉子热效率，节约能源的有效途径。当加热炉工艺固定后，就要从余热回收的效果出发，采用高效的余热回收方式，使能量利用率提高。
一般钢铁企业中，轧钢车间和热处理车间多设计有各种形式的加热炉，又分为连续式炉和间断式炉，钢铁企业数量最多、耗能最大的是连续式加热炉，连续加热炉的排烟温度在700850℃，根据现有的《钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范》，工艺设计中一般会设置空气和煤气预热器来回收废气余热，但即使加了空气预热器后加热炉废气排放温度也多在300℃～450℃，此时烟气中有7％～15％显热和11％的潜热未被利用就被直接排放到大气中。这不仅造成大量的能源浪费也加剧了环境的热污染。
发明内容
本发明提供一种连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，以解决现有的加热炉余热处理效率低的问题。
为此，本发明提出一种连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***包括：设置在钢厂中的连续式加热炉，所述连续式加热炉包括：炉体、向炉体提供燃料的燃料供给管道和将烟气排出的烟气管道；溴化锂吸收式制冷机组，连接所述连续式加热炉，所述溴化锂吸收式制冷机组包括：制冷***、向所述制冷***提供热源的接入管道和从所述制冷***获得热量的热能循环管道；其中，所述烟气管道与所述接入管道连接。
作为较佳选择，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：与所述热能循环管道连接的用户空调***。
作为较佳选择，所述热能循环管道为空调热水循环管道。
作为较佳选择，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：向所述制冷***提供冷媒循环的冷却水循环管道。
作为较佳选择，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：管道式加药装置，设置在所述空调热水循环管道上。
作为较佳选择，所述燃料供给管道中的燃料为天然气，所述燃料供给管道的天然气压力为0.1至0.3MPa。
作为较佳选择，所述接入管道的直径为1000mm。
作为较佳选择，所述烟气管道的直径为1600mm。
作为较佳选择，所述燃料供给管道中的燃料为重油。
由于本发明的连续式加热炉连接溴化锂吸收式制冷机组，连续式加热炉燃烧后产生的高温烟气，成为溴化锂吸收式制冷机组的热源，使得钢铁企业能够利用连续式加热炉燃烧后产生的高温烟气作为空调的能源，削减空调领域为制冷或供暖所需的大量能耗。这种利用方式，比现有的利用高温烟气作为加热炉所需燃气的预热器换热效率更高，运行更加稳定。
进而，由于连续式加热炉采用清洁的天然气或重油作为能源，产生的烟气不含腐蚀性物质，这样，本发明的烟气无需进行防腐处理就可以直接接入到溴化锂吸收式制冷机组中，减少了溴化锂吸收式制冷机组的接入成本。
附图说明
图1为根据本发明实施例的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***的整体结构和工作流程示意图；
附图标号说明：
10、燃料供给管道 11、烟气管道 15、排烟管道 30、溴化锂吸收式制冷机组的制冷*** 31、接入管道 32、烟气输出管道 34、空调热水回水管道 35、空调热水供水管道 37、冷却水供水管道 38、冷却水回水管道 40、用户空调*** 50、管道式加药装置 60、水泵
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，根据本发明实施例的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***包括：连续式加热炉和溴化锂吸收式制冷机组。
连续式加热炉，为设置在钢厂中的连续式加热炉，设置在钢厂中的连续式加热炉所用的燃料、烟气管道、排烟温度、排烟压力等参数与其他企业的加热炉有所不同，例如烟气温度大于250℃，烟气进口压力为2500Pa，无黑烟、粉尘及腐蚀性介质。连续式加热炉包括：炉体、向炉体提供燃料的燃料供给管道10和将烟气排出的烟气管道11。
溴化锂吸收式制冷机组，连接所述连续式加热炉，所述溴化锂吸收式制冷机组包括：制冷***30、向所述制冷***提供热源的接入管道31、从所述制冷***获得热量的热能循环管道。制冷***30不局限于制冷作用，还具有换热作用，在本发明中更侧重于作为换热***使用，实现换热功能。溴化锂吸收式制冷机组或其中的制冷***已经是成熟技术，设备安装完毕后即可投入使用，操作也比较简单便捷，自身维修故障率也比较低。燃料供给管道10进入化锂吸收式制冷机组燃烧后，废气通过排烟管道15排放。
其中，所述烟气管道11与所述接入管道31连接，进行热交换的烟气从烟气输出管道32输出。本发明将连续式加热炉燃烧后产生的高温烟气作为热源接入到溴化锂吸收式制冷机组中，一方面充分降低了烟气的排烟温度，另一方面，能够使厂区得到稳定的空调供应，削减空调领域为制冷或供暖所需的大量能耗，这种利用方式，比现有的利用高温烟气作为加热炉所需燃气的预热器换热效率更高，运行更加稳定。本发明中，烟气进口压力为2500Pa，烟气通过烟气管道11进入到溴化锂吸收式制冷机组后压力降为1800Pa，可以通过设置合理的烟气管道的直径达到上述压力。
作为较佳选择，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：与所述热能循环管道连接的用户空调***40。这样，用户空调***40可以得到稳定的空调供应，厂区的用户，包括办公、生活都可以享受稳定的空调供应。
作为较佳选择，所述热能循环管道为空调热水循环管道，也就是，采用水作为空调制冷或加热的介质。如图1所示，空调热水循环管道包括：进入到制冷***30中的空调热水回水管道34和从制冷***30中流出的空调热水供水管道35，例如，空调热水回水管道34的回水温度为50度，进入制冷***30经过换热后，变为空调热水供水管道35的供水温度为60度，经过用户空调***40后，温度降低，然后回水再进入制冷***30中换热，如此循环。
作为空调***，连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：冷冻水循环管道，以实现空调热水的循环。冷冻水循环管道包括：进入到制冷***30中的冷冻水回水管道(与空调热水回水管道34的线路并行)和从制冷***30中流出的冷冻水供水管道(与空调热水供水管道35的线路并行)。
作为较佳选择，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：向所述制冷***30提供冷媒循环的冷却水循环管道。冷却水循环管道包括：冷却水供水管道37和冷却水回水管道38。制冷剂为冷却水，是环保型冷媒，有利于钢厂的环境。制冷***的吸收剂为溴化锂溶液，对人体及环境也是无毒无害的。
作为较佳选择，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：管道式加药装置50，设置在所述冷冻水循环管道上，或者，设置在具有水泵60的空调热水回水管道34或者设置在冷冻水回水管道上，以用于加药。
作为较佳选择，所述燃料供给管道10中的燃料为天然气，所述燃料供给管道的天然气压力为0.1至0.3MPa。作为较佳选择，所述燃料供给管道中的燃料为重油。天然气和重油都是清洁能源，不会腐蚀溴化锂吸收式制冷机组。
作为较佳选择，所述烟气管道11的直径为1600mm，排烟较为通畅。作为较佳选择，所述接入管道31的直径为1000mm，能够提供较为充分的烟气。
本发明的工作原理如下：来自制冷***30的发生器的高压水蒸汽在制冷***30的冷凝器中被冷凝成高压液态水，通过膨胀阀后成为低压水蒸汽进入制冷***30的蒸发器，在蒸发器中，冷媒水与冷冻水进行热交换而发生汽化，带走冷冻水的热量后成为低压冷媒蒸汽进入制冷***30的吸收器，被吸收器中的溴化锂溶液(又称浓溶液)吸收，吸收的过程中产生的热量由送入吸收器中的水带走，吸收后的溴化锂水溶液(又称稀溶液)由制冷***30的溶液泵送至发生器，通过与送入发生器中的热源(高温烟气)进行热交换而使其中的水发生汽化，重新产生高压蒸汽，同时，由于溴化锂的蒸发温度比较高，稀溶液汽化后，吸收剂则成为浓溶液重新回到吸收器中。在这一工程中，实际包含了两个循环，即制冷剂(水)的循环和吸收剂(溴化锂溶液)的循环，只有这两个循环同时工作，才能保证整个制冷***的正常运行。溴化锂吸收式制冷机组的一个主要特点是节省电力，它的用电设备主要是溶液泵，电量大约为5至15kW，运行费用要比电制冷低***很多。
本发明不仅能够满足加工生产及生活空调或采暖的需要，也能够将加热炉的排烟温度降至160℃～250℃，使得加热炉的效率显著提高。另一方面，也为环保事业做出了应有的贡献。溴化锂吸收式制冷机组可以采用加热炉燃烧废气(温度需大于250℃，无黑烟、粉尘及腐蚀性介质)提供再辅助以外加能源(天然气或燃油)以满足生产检修期使用。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***包括：
设置在钢厂中的连续式加热炉，所述连续式加热炉包括：炉体、向炉体提供燃料的燃料供给管道和将烟气排出的烟气管道；
溴化锂吸收式制冷机组，连接所述连续式加热炉，所述溴化锂吸收式制冷机组包括：制冷***、向所述制冷***提供热源的接入管道和从所述制冷***获得热量的热能循环管道；
其中，所述烟气管道与所述接入管道连接。
2.如权利要求1所述的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：与所述热能循环管道连接的用户空调***。
3.如权利要求1所述的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述热能循环管道为空调热水循环管道。
4.如权利要求1所述的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：向所述制冷***提供冷媒循环的冷却水循环管道。
5.如权利要求3所述的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***还包括：管道式加药装置，设置在所述空调热水循环管道上。
6.如权利要求1所述的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述燃料供给管道中的燃料为天然气，所述燃料供给管道的天然气压力为0.1至0.3MPa。
7.如权利要求1所述的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述接入管道的直径为1000mm。
8.如权利要求7所述的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述烟气管道的直径为1600mm。
9.如权利要求1所述的连续式加热炉高温烟气余热回收空调制冷***，其特征在于，所述燃料供给管道中的燃料为重油。
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