权利要求
1.一种罩式炉余热回收装置，包括烟气管道，所述烟气管道与罩式炉上的排烟口相连通，其特征在于，还包括：
烟气换热机构，罩式炉中的烟气通过所述烟气管道通入到所述烟气换热机构中，所述烟气换热机构上连接有一级热回收机构和二级热回收机构，所述烟气换热机构用于吸收烟气中的热量到水中并将含有不同热量的水分别输出;
其中，所述烟气换热机构包括：
换热框，所述换热框上开设有换热仓(1)和分流仓(2)，所述分流仓(2)设置有两个，两个所述分流仓(2)分别设置在所述换热仓(1)的两侧;
分流组件，所述分流组件设置有两个，两个所述分流组件分别设置在两个所述分流仓(2)中，所述分流组件上连接有多个换热管(3)，所述分流组件用于调节所述换热管(3)中的水流向;
所述一级热回收机构与两个所述分流组件相连，所述一级热回收机构用于对所述烟气换热机构中输出的水进行一次回收;
所述一级热回收机构和其中一个所述分流组件均与所述二级热回收机构相连，所述二级热回收机构用于对所述烟气换热机构中输出的水进行二次回收。
2.根据权利要求1所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，所述换热框上设置有：
入烟口(4)，所述入烟口(4)开设在所述换热框的底部，所述入烟口(4)与所述换热仓(1)相连通，所述烟气管道和所述入烟口(4)相连通;
出烟口(5)，所述出烟口(5)开设在所述换热框的顶部，所述出烟口(5)与所述换热仓(1)相连通;
滑槽(6)，所述滑槽(6)设置有多个，多个所述滑槽(6)分别开设在所述换热仓(1)的两侧，所述滑槽(6)设置在两排相邻的所述换热管(3)之间;
导流组件，所述导流组件滑动设置在所述滑槽(6)上，所述导流组件用于对所述换热仓(1)中的烟气流动进行导向。
3.根据权利要求2所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，所述分流组件包括：
导流管一(7)，所述导流管一(7)设置有多个，多个所述导流管一(7)与所述分流仓(2)固定连接;
导流管二(8)，所述导流管二(8)设置有多个，每个所述导流管一(7)上均连通有多个所述导流管二(8)，所述导流管二(8)固定连接在所述分流仓(2)中;
导流管三(9)，每个所述导流管二(8)上均固定连接有所述导流管三(9)，所述导流管二(8)的两端分别与所述导流管三(9)的两端相连通，所述导流管三(9)固定连接在所述分流仓(2)中，所述导流管三(9)上等间距固定连接有多个所述换热管(3)。
4.根据权利要求3所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，与同一个所述导流管三(9)相连通的所述换热管(3)横向设置在所述换热仓(1)中，所述导流管的两端分别与两个所述分流组件中相对应的所述导流管三(9)相连通，与同一个所述导流管三(9)相连接的所述换热管(3)上固定连接有多个翅片。
5.根据权利要求4所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，所述导流管二(8)上固定连接有阀门一(10)，所述导流管三(9)上固定连接有多个阀门二(11)，所述阀门二(11)设置在两个相邻的所述换热管(3)之间，两个相邻的所述阀门二(11)之间设置有两个所述换热管(3)。
6.根据权利要求5所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，所述换热管(3)两端相连的所述导流管三(9)上设置的多个所述阀门二(11)呈交错设置。
7.根据权利要求6所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，所述导流组件包括：
导流板(12)，所述导流板(12)设置有多个，所述导流板(12)滑动连接在所述滑槽(6)中;
拉动架(13)，所述拉动架(13)上固定连接有多个所述拉动架(13)，所述拉动架(13)设置有两个，两个所述拉动架(13)上均固定连接有多个驱动缸(14)，所述驱动缸(14)的输出端与所述换热框连接，两个所述拉动架(13)分别设置在所述换热框的两侧，两个所述拉动架(13)上的所述导流板(12)呈交错设置。
8.根据权利要求7所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，所述一级热回收机构包括：
加热槽(15)，靠近所述加热槽(15)的所述分流组件中，靠近所述出烟口(5)一侧的所述导流管一(7)伸入到所述加热槽(15)中，所述导流管一(7)贯穿所述加热槽(15)后与另一个所述分流组件中的多个所述导流管一(7)相连通;
加压热水槽(16)，所述加压热水槽(16)上开设有两个进水管和两个出水管，靠近所述加压热水槽(16)的所述分流组件中，靠近所述入烟口(4)一侧的所述导流管一(7)与所述加压热水槽(16)上的其中一个所述进水管相连通，其中一个所述出水管与另一个所述分流组件中的多个所述导流管一(7)相连通。
9.根据权利要求8所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，所述二级热回收机构包括：
加压热水泵(17)，所述加压热水泵(17)上的进水口，与所述加压热水槽(16)上未与所述导流管一(7)连通的所述进水管相连通;
热水释压槽(18)，所述加压热水泵(17)的出水口与所述热水释压槽(18)上的进水口相连通;
蒸汽气液分离器(19)，所述热水释压槽(18)上的出水口，与所述蒸汽气液分离器(19)上的进水口相连通，所述蒸汽气液分离器(19)上的出水口与所述加压热水槽(16)上的所述进水管相连通。
10.根据权利要求9所述的一种罩式炉余热回收装置，其特征在于，所述蒸汽气液分离器(19)的顶部开设有蒸汽出口(20)。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及余热回收技术领域，具体的，涉及一种罩式炉余热回收装置。
背景技术
[0002]罩式退火炉在钢铁等行业中应用广泛，其产生的烟气余热具有较高的回收价值。随着节能减排和可持续发展的要求日益提高，越来越多的企业开始重视并应用罩式退火炉余热回收技术。
[0003]根据烟气温度、流量等特性，余热回收工艺也有所不同，常见的回收方式包括余热分段式回收、空预器、煤气预热器以及高温烟气余热回收石墨装置等，这些技术能够有效地将烟气中的余热转化为可利用的热能或蒸汽，供后续工序使用。通过回收罩式退火炉的烟气余热，企业可以显著降低能源消耗，减少生产成本，同时，这也有助于减少温室气体排放，实现绿色生产。
[0004]不同企业的罩式退火炉工艺参数和烟气特性可能存在差异，因此需要根据具体情况选择合适的余热回收工艺。然而，在实际应用中，往往存在工艺匹配性不佳的问题，导致余热回收效果不理想，目前存在的问题是由于罩式退火炉均为间歇操作，烟气成分复杂、温度波动大等因素，可能导致余热回收效率不高，更为重要的，按照目前的技术，主要采用水与烟气换热，获得90-95℃的热水，温度低，基本用于冬季供暖，难以用在冷轧酸洗等耗能工序上，企业因此回收此余热的动力不足。
发明内容
[0005]本发明提出一种罩式炉余热回收装置，解决了相关技术中在罩式退火炉上烟气的余热回收效率较低的问题。
[0006]本发明的技术方案如下：
一种罩式炉余热回收装置，包括烟气管道，所述烟气管道与罩式炉上的排烟口相连通，其特征在于，还包括烟气换热机构，罩式炉中的烟气通入到所述烟气换热机构中，所述烟气换热机构上连接有一级热回收机构和二级热回收机构，所述烟气换热机构用于吸收烟气中的热量到水中并将含有不同热量的水分别输出，其中，所述烟气换热机构包括换热框和分流组件，所述换热框上开设有换热仓和分流仓，所述分流仓设置有两个，两个所述分流仓分别设置在所述换热仓的两侧，所述分流组件设置有两个，两个所述分流组件分别设置在两个所述分流仓中，所述分流组件上连接有多个换热管，所述分流组件用于调节所述换热管中的水流向，所述一级热回收机构与两个所述分流组件相连，所述一级热回收机构用于对所述烟气换热机构中输出的水进行一次回收，所述一级热回收机构和其中一个所述分流组件均与所述二级热回收机构相连，所述二级热回收机构用于对所述烟气换热机构中输出的水进行二次回收。
[0007]所述换热框上设置有入烟口、出烟口、滑槽和导流组件，所述入烟口开设在所述换热框的底部，所述入烟口与所述换热仓相连通，所述烟气管道和所述入烟口相连通，所述出烟口开设在所述换热框的顶部，所述出烟口与所述换热仓相连通，所述滑槽设置有多个，多个所述滑槽分别开设在所述换热仓的两侧，所述滑槽设置在两排相邻的所述换热管之间，所述导流组件滑动设置在所述滑槽上，所述导流组件用于对所述换热仓中的烟气流动进行导向。
[0008]所述分流组件包括导流管一、导流管二和导流管三，所述导流管一设置有多个，多个所述导流管一与所述分流仓固定连接，所述导流管二设置有多个，每个所述导流管一上均连通有多个所述导流管二，所述导流管二固定连接在所述分流仓中，每个所述导流管二上均固定连接有所述导流管三，所述导流管二的两端分别与所述导流管三的两端相连通，所述导流管三固定连接在所述分流仓中，所述导流管三上等间距固定连接有多个所述换热管，与同一个所述导流管三相连通的所述换热管横向设置在所述换热仓中，所述导流管的两端分别与两个所述分流组件中相对应的所述导流管三相连通，与同一个所述导流管三相连接的所述换热管上固定连接有多个翅片，所述导流管二上固定连接有阀门一，所述导流管三上固定连接有多个阀门二，所述阀门二设置在两个相邻的所述换热管之间，两个相邻的所述阀门二之间设置有两个所述换热管，所述换热管两端相连的所述导流管三上设置的多个所述阀门二呈交错设置。
[0009]所述导流组件包括导流板和拉动架，所述导流板设置有多个，所述导流板滑动连接在所述滑槽中，所述拉动架上固定连接有多个所述拉动架，所述拉动架设置有两个，两个所述拉动架上均固定连接有多个驱动缸，所述驱动缸的输出端与所述换热框连接，两个所述拉动架分别设置在所述换热框的两侧，两个所述拉动架上的所述导流板呈交错设置。
[0010]所述一级热回收机构包括加热槽和加压热水槽，靠近所述加热槽的所述分流组件中，靠近所述出烟口一侧的所述导流管一伸入到所述加热槽中，所述导流管一贯穿所述加热槽后与另一个所述分流组件中的多个所述导流管一相连通，所述加压热水槽上开设有两个进水管和两个出水管，靠近所述加压热水槽的所述分流组件中，靠近所述入烟口一侧的所述导流管一与所述加压热水槽上的其中一个所述进水管相连通，其中一个所述出水管与另一个所述分流组件中的多个所述导流管一相连通。
[0011]所述二级热回收机构包括加压热水泵、热水释压槽和蒸汽气液分离器，所述加压热水泵上的进水口，与所述加压热水槽上未与所述导流管一连通的所述进水管相连通，所述加压热水泵的出水口与所述热水释压槽上的进水口相连通，所述热水释压槽上的出水口，与所述蒸汽气液分离器上的进水口相连通，所述蒸汽气液分离器上的出水口与所述加压热水槽上的所述进水管相连通，所述蒸汽气液分离器的顶部开设有蒸汽出口。
[0012]本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中通过设置分流组件，同一排换热管连接的导流管二和导流管三上的阀门一和阀门二均开启时，温度低的水在一侧的导流管一、导流管二和导流管三依次流到换热管中，之后在流入到另一侧的导流管三、导流管二和导流管一中，此时水只经过换热仓一次，烟气通过翅片和换热管对水进行升温，两个导流管二上的阀门一全部关闭，两个导流管三上的阀门二全部关闭，水仅通过导流管二的一侧流通到导流管三上，之后水在所有的换热管以及两个导流管三上进行往复的流动，这个过程中，水一直在受到烟气的加热，最后水通过导流管三流向导流管二，这个过程中水与烟气经过了更长时间的热交换，水温更高，每个分流组件中共设置有六个导流管二和导流管三，两个导流管一，每个导流管一分别和三个导流管二相连通，靠近入烟口的换热管接触的烟气温度更高，所以水经过更靠近入烟口的换热管后，在导流管一中流出温度更高，由于更多的热量输送给了靠近入烟口的换热管，靠近出烟口的换热管接触的烟气温度更低，所以靠近出烟口的导流管一中流出的水温度相较于靠近入烟口的导流管一中流出的水温度更低，进而区分开、分别利用;
2、本发明中通过设置烟气换热机构，可根据需要的热水温度，以及烟气的温度，调节烟气与翅片接触的时间，调节水在换热仓中运动的时间，进而调节输出的水的温度，通过设置二级热回收机构，可将温度更高的水转换为高温蒸汽进行使用，更加节约能源。
附图说明
[0013]下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0014]图1为本发明中整体的结构示意图;
图2为本发明中整体另一视角的结构示意图;
图3为本发明中换热框的内部剖视结构示意图;
图4为本发明中分流组件和换热管相配合的剖视结构示意图;
图5为本发明中换热框的另一视角内部剖视结构示意图;
图6为本发明中导流组件和换热框相配合的剖视结构示意图。
[0015]图中：1、换热仓;2、分流仓;3、换热管;4、入烟口;5、出烟口;6、滑槽;7、导流管一;8、导流管二;9、导流管三;10、阀门一;11、阀门二;12、导流板;13、拉动架;14、驱动缸;15、加热槽;16、加压热水槽;17、加压热水泵;18、热水释压槽;19、蒸汽气液分离器;20、蒸汽出口。
具体实施方式
[0016]下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
[0017]如图1~图6所示，本实施例提出了一种罩式炉余热回收装置，包括烟气管道，烟气管道与罩式炉上的排烟口相连通，其特征在于，还包括烟气换热机构，罩式炉中的烟气通入到烟气换热机构中，烟气换热机构上连接有一级热回收机构和二级热回收机构，烟气换热机构用于吸收烟气中的热量到水中并将含有不同热量的水分别输出，其中，烟气换热机构包括换热框和分流组件，换热框上开设有换热仓1和分流仓2，分流仓2设置有两个，两个分流仓2分别设置在换热仓1的两侧，分流组件设置有两个，两个分流组件分别设置在两个分流仓2中，分流组件上连接有多个换热管3，分流组件用于调节换热管3中的水流向，一级热回收机构与两个分流组件相连，一级热回收机构用于对烟气换热机构中输出的水进行一次回收，一级热回收机构和其中一个分流组件均与二级热回收机构相连，二级热回收机构用于对烟气换热机构中输出的水进行二次回收，烟气通过换热框中，烟气对换热管3对内部的水进行加热，并分别输出，对不同温度的分别利用。
[0018]如图1~图2所示，换热框上设置有入烟口4、出烟口5、滑槽6和导流组件，入烟口4开设在换热框的底部，入烟口4与换热仓1相连通，出烟口5开设在换热框的顶部，出烟口5与换热仓1相连通，滑槽6设置有多个，多个滑槽6分别开设在换热仓1的两侧，滑槽6设置在两排相邻的换热管3之间，导流组件滑动设置在滑槽6上，导流组件用于对换热仓1中的烟气流动进行导向。
[0019]如图3~图6所示，分流组件包括导流管一7、导流管二8和导流管三9，导流管一7设置有多个，多个导流管一7与分流仓2固定连接，导流管二8设置有多个，每个导流管一7上均连通有多个导流管二8，导流管二8固定连接在分流仓2中，每个导流管二8上均固定连接有导流管三9，导流管二8的两端分别与导流管三9的两端相连通，导流管三9固定连接在分流仓2中，导流管三9上等间距固定连接有多个换热管3，与同一个导流管三9相连通的换热管3横向设置在换热仓1中，导流管的两端分别与两个分流组件中相对应的导流管三9相连通，与同一个导流管三9相连接的换热管3上固定连接有多个翅片，导流管二8上固定连接有阀门一10，导流管三9上固定连接有多个阀门二11，阀门二11设置在两个相邻的换热管3之间，两个相邻的阀门二11之间设置有两个换热管3，换热管3两端相连的导流管三9上设置的多个阀门二11呈交错设置，本实施例中两个分流组件上的导流管三9上均设置有四个阀门二11，当与同一排换热管3连接的导流管二8和导流管三9上的阀门一10和阀门二11均开启时，温度低的水在一侧的导流管一7、导流管二8和导流管三9依次流到换热管3中，之后在流入到另一侧的导流管三9、导流管二8和导流管一7中，此时水只经过换热仓1一次，烟气通过翅片和换热管3对水进行升温，两个导流管二8上的阀门一10全部关闭，两个导流管三9上的阀门二11全部关闭，水仅通过导流管二8的一侧流通到导流管三9上，之后水在所有的换热管3以及两个导流管三9上进行往复的流动，这个过程中，水一直在受到烟气的加热，最后水通过导流管三9流向导流管二8，这个过程中水与烟气经过了更长时间的热交换，水温更高，每个分流组件中共设置有六个导流管二8和导流管三9，两个导流管一7，每个导流管一7分别和三个导流管二8相连通，靠近入烟口4的换热管3接触的烟气温度更高，所以水经过更靠近入烟口4的换热管3后，在导流管一7中流出温度更高，由于更多的热量输送给了靠近入烟口4的换热管3，靠近出烟口5的换热管3接触的烟气温度更低，所以靠近出烟口5的导流管一7中流出的水温度相较于靠近入烟口4的导流管一7中流出的水温度更低，进而区分开、分别利用。
[0020]如图5~图6所示，导流组件包括导流板12和拉动架13，导流板12设置有多个，导流板12滑动连接在滑槽6中，拉动架13上固定连接有多个拉动架13，拉动架13设置有两个，两个拉动架13上均固定连接有多个驱动缸14，驱动缸14的输出端与换热框连接，两个拉动架13分别设置在换热框的两侧，两个拉动架13上的导流板12呈交错设置，本实施例中每个拉动架13上各设置有三个导流板12和四个驱动缸14，当驱动缸14的输出端缩短拉动导流板12沿着滑槽6伸入到两排换热管3之间，使得烟气在换热仓1中进行S型运动，烟气与翅片和换热管3接触的时间更长，可对烟气的温度更加充分的利用。
[0021]如图1~图2所示，一级热回收机构包括加热槽15和加压热水槽16，靠近加热槽15的分流组件中，靠近出烟口5一侧的导流管一7伸入到加热槽15中，导流管一7贯穿加热槽15后与另一个分流组件中的多个导流管一7相连通，加压热水槽16上开设有两个进水管和两个出水管，靠近加压热水槽16的分流组件中，靠近入烟口4一侧的导流管一7与加压热水槽16上的其中一个进水管相连通，其中一个出水管与另一个分流组件中的多个导流管一7相连通，靠近出烟口5的温度较低的水流入到加热槽15中对酸洗冷凝水进行升温，之后水离开加热槽15再回流到分流组件中，进入到换热管3中进行加热，靠近入烟口4的温度较高的水流入到加压热水槽16中，获得有一定压力的热水，例如120-140℃，为后续热水减压释放蒸汽提供前提条件。
[0022]如图1~图2所示，二级热回收机构包括加压热水泵17、热水释压槽18和蒸汽气液分离器19，加压热水泵17上的进水口，与加压热水槽16上未与导流管一7连通的进水管相连通，加压热水泵17的出水口与热水释压槽18上的进水口相连通，热水释压槽18上的出水口，与蒸汽气液分离器19上的进水口相连通，蒸汽气液分离器19上的出水口与加压热水槽16上的进水管相连通，蒸汽气液分离器19的顶部开设有蒸汽出口20，蒸汽出口20处连接有蒸汽压缩机的蒸汽入口，加压热水槽16、加压热水泵17、热水释压槽18、蒸汽气液分离器19气体和蒸汽压缩机构成了低压蒸汽制备系统，利用蒸汽压缩机入口产生的负压，将加压热水在热水释压槽18中闪蒸，获得蒸汽进入蒸汽气液分离器19经过气液分离后，分离得到的水流回到加压热水槽16中，蒸汽进入蒸汽压缩机进行压缩，压缩产生冷轧酸洗适用的蒸汽，使用后的酸洗冷凝液回到加热槽15中循环加热使用。
[0023]本罩式炉余热回收装置的工作原理为：
高温烟气首先经过换热仓1，热能通过翅片以及换热管3传递给水，通过分成多排的换热管3，得到温度不同的热水，获得的常压热水，温度较低的一部分直接用于对酸洗冷凝液的加热，温度较高的一部分进一步通过加压处理，通过加压热水泵17升级为加压高温热水，通过蒸汽压缩机的升压升温作用，它能够将液态水转化为具有一定能量的蒸汽，产生的蒸汽被直接用于酸洗工序中，预热盐酸溶液，蒸汽的高热能够迅速提升盐酸溶液的温度，提高酸洗效率。
[0024]当阀门一10与阀门二11关闭后，换热管3中的水可在换热管3与导热管三中进行往复的流动，增加水受到烟气加热的时间，进而提升得到的水的温度，驱动缸14的输出端缩短时，拉动拉动架13运动，使得导流板12沿着滑槽6伸入到相邻的两排换热管3之间，增加烟气与翅片以及换热管3接触的时间，进一步的回收烟气的热量。
[0025]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(6)
声明：
“罩式炉余热回收装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：霸州市三钢科技有限公司
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2025年04月25日 ~ 27日 
