一种脉冲式蒸汽过热系统的制作方法

本发明涉及余热回收，尤其是一种脉冲式蒸汽过热系统。

背景技术：

1、长期以来，钢铁企业是我国的重点能耗大户，占着很高的比例，随着我们钢铁行业的发展产生了大量的副产品，其中低压的饱和蒸汽和各种煤气占有很大的比重，饱和蒸汽的利用非常困难，因为是钢铁生产过程的副产品，蒸汽量是随着钢铁生产工艺的需要脉冲式波动的，且脉冲的周期比较短，从峰值到谷值仅有10分钟左右，且波峰量和波谷量差别较大，波峰的的蒸汽量是波谷量的十倍以上。这对蒸汽的过热过程是不利的条件。且在生产过程中，蒸汽直接接触钢铁产品，蒸汽的品质不高，在过热的过程中容易造成过热器爆管等情况。在以前的利用中，此类热源作废热作为供暖或是直接排放到大气中；煤气作为热源利用率也不高。为了响应国家节能减排的推进，钢铁行业为了降本增效，利用此部分热量。为了能够更好的利用此部分的热量，将饱和蒸汽进行过热，然后用于发电，达到废热利用的最大化。

2、现有技术缺点：1.蒸汽和高炉煤气利用率不高，由于余热回收锅炉一般没有焚烧炉，因此如果饱和蒸汽温度达不到预定值不方便利用。

3、2.现有技术无法很好的控制脉冲式蒸汽过热过程，即饱和蒸汽量无法控制，当过热蒸汽多的时候，需要提高烟气量和温度，来提高对过热蒸汽的混合加热效果，使过多的过热蒸汽达到预定温度，反之则要降低烟气量和温度，现有技术无法实现适应性控制调整。

4、为此我们提出一种脉冲式蒸汽过热系统。

技术实现思路

1、本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种脉冲式蒸汽过热系统，利用工业副产品高炉煤气对工业副产品脉冲蒸汽进行温度控制，继而方便过热蒸汽的有效利用，达到节能环保效果。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种脉冲式蒸汽过热系统，包括：烟气焚烧系统，其包括相互连接的燃烧器、焚烧炉、连接烟道，以及连接在连接烟道上的高温过热器和低温过热器，用于对高炉煤气进行燃烧，并产生对饱和蒸汽进行温度控制的高温烟气；蒸汽介质系统，其包括依次与低温过热器和高温过热器贯通的蒸汽流通管道，用于对饱和蒸汽进行换热；烟气主温度控制系统，用于记录从蒸汽流通管道进入的蒸汽量，并将蒸汽量反馈给燃烧器并控制燃烧器的燃料进入量；烟气温度辅助控制系统，用于采集连接烟道内的温度，并通过其内设置的冷却风机向焚烧炉输入新风，以使得连接烟道内的温度处于预定范围，继而让饱和蒸汽温度保持在预定范围内。

4、其进一步特征在于：

5、所述烟气焚烧系统还包括连接在末端的空气预热器，空气预热器的侧壁上还设置有助燃风机，同时空气预热器上还通过新风管道与燃烧器进行连接，提高燃烧效果。

6、所述蒸汽介质系统内还包括对饱和蒸汽进行汽水分离及过滤的蒸汽滤洁器。

7、所述低温过热器包括相互连通的蒸汽进口集箱，低温过热器进口集箱，低温过热器出口集箱，用于对饱和蒸汽进行初步加热；所述高温过热器包括相互连通的减温器、高温过热器进口集箱、高温过热器出口集箱、汇汽集箱和蒸汽检测模块，高温过热器与低温过热器相连通，且低温过热器出口集箱、减温器和高温过热器进口集箱之间呈“s”形连接，提高了饱和蒸汽的换热效果，蒸汽检测模块连接在汇汽集箱的出口端，用于对饱和蒸汽的温度和压力进行检测，确保能够符合后续的使用标准。

8、所述烟气主温度控制系统包括与蒸汽流通管道相连并用于测量饱和蒸汽量的蒸汽流量测量元件，蒸汽流量测量元件通过第一信号线控制器相连并用于反馈信号，控制器根据采集的信号控制焚烧炉的燃料进入量，燃烧器的燃料进入量与蒸汽量呈正相关。

9、所述烟气温度辅助控制系统包括高温烟气温度测量元件、第二信号线和冷却风机，高温烟气温度测量元件位于连接烟道内并用于采集的温度，高温烟气温度测量元件通过第二信号线反馈给冷却风机，冷却风机与焚烧炉进风口连接并根据温度信号控制送风量，让连接烟道内的高温烟气保持在预定的温度情况下。

10、所述焚烧炉包括嵌套设置的焚烧炉内筒体和焚烧炉外筒体，焚烧炉内筒体靠近燃烧器的一侧设置有焚烧炉前面板，焚烧炉内筒体和焚烧炉外筒体之间设置有通风管道，且通风管道的进风口设置有与冷却风机对接的焚烧炉冷却风进口，同时焚烧炉内筒体的侧壁上设置有多个呈环形分布的焚烧炉冷却风喷口，且焚烧炉冷却风喷口与通风管道贯通，用于将外界空气引入到焚烧炉内筒体中控制烟气温度和压力。

11、还包括烟气温度应急系统，烟气温度应急系统用于检测过热器金属壁温度，并且在该温度超过既定温度阈值下对过热器进行喷淋降温，使过热器保持在既定温度范围内。

12、所述烟气温度应急系统由过热器金属壁温测量元件、冷却水水箱、补充泵组成，过热器金属壁温测量元件连接在高温过热器的内壁上用于检测高温过热器的内壁温度，并且在过热器金属壁温测量元件采集的温度高于既定阈值时，将控制冷却水水箱和补充泵对高温过热器进行喷淋，从而使高温过热器保持在既定温度范围内，从而保障饱和蒸汽的温度。

13、还包括蒸汽温度控制系统，用于对末端的饱和蒸汽进行测温，并在蒸汽温度未处于标准范围时，通过减温器控制进入高温过热器内的蒸汽温度；所述蒸汽温度控制系统包括第三信号线、主蒸汽温度测量元件和减温水泵，减温水泵通过喷淋管道与减温器进行对接，主蒸汽温度测量元件设置于汇汽集箱的出口位置，用于测量饱和蒸汽的温度，并将该温度通过第三信号线反馈给减温水泵，减温水泵根据采集温度值控制对减温器的喷淋量，预先控制进入到高温过热器内的饱和蒸汽的温度。

14、本发明的有益效果如下：

15、本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过采用烟气焚烧系统，蒸汽介质系统，烟气主温度控制系统，烟气温度辅助控制系统，烟气温度应急系统，蒸汽温度控制系统；将烟气焚烧系统和蒸汽介质系统两个主系统进行融合，多个其他子系统进行辅助，从而利用工业副产品高炉煤气对工业副产品脉冲蒸汽进行温度控制，继而方便过热蒸汽的有效利用，达到节能环保效果。

16、同时，本发明还具备如下优点：

17、1.可以随着饱和蒸汽量的波动进行高炉煤气进入量的调整，保证整个系统的热量不至于被浪费。

18、2.烟气焚烧系统尾部布置了空气预热器，进一步的吸收了系统的热量，降低了排烟温度，提高整体的效率。

19、3.安全性高，增设了烟气温度应急系统，可以更好的保护过热器在低负荷时，过热器管道内蒸汽量较少，没有足够的蒸汽来冷却管道，此时过热器管可能会过烧，增设的补充泵、冷却水水箱的喷淋装置可以迅速的把烟气温度降低下来，保护过热器管道的安全。

20、4.调节负荷能力强，由饱和蒸汽流量测量元件反馈的信号到燃烧器，控制燃烧器的高炉煤气消耗量，可以保证蒸汽的量变化后，燃烧器可以迅速的增加高炉煤气消耗，喷入更多的燃料进入焚烧炉，保证有足够的热量和烟气来加热过热蒸汽。

21、5.制造成本低，不需要大量的耐火材料进行砌筑，也不要做许多的金属件保证耐火材料的稳定。

22、6.现场安装方便，自动化程度高在厂内将五大模块组装完成，现场仅需要通过管道就可将设备连接起来，现场组焊接工作量小。

23、7.蒸汽品质高，蒸汽先进入了蒸汽滤洁器进行过滤，去除了蒸汽的水分和杂质，保护过热器管道的安全。

24、8.通过设置高温烟气温度测量元件，第二信号线，冷却风机，焚烧炉组成的烟气温度辅助控制系统，用于在烟气主温度控制系统控制不及时的时候启动的，通过烟气温度辅助控制系统能够根据在连接烟道内通过烟气压力测量元件和烟气温度测量元件采集的温度和压力信号，这些信号通过第二信号线反馈给冷却风机，冷却风机根据温度和压力信号控制送风量，让连接烟道内的高温烟气保持在预定的温度和压力情况下，从而方便控制对饱和蒸汽的温度控制，而且通过对焚烧炉的结构进行了改进，提高对烟气温度辅助控制系统温度控制效果。

25、9.启动速度快，燃烧高炉煤气的燃烧器随着蒸汽量进行连锁，不需要进行其他的多余控制。可保证蒸汽的变负荷响应能力。

26、10.通过第三信号线、主蒸汽温度测量元件，减温水泵，通过主蒸汽温度测量元件测量饱和蒸汽的温度，并将该温度通过第三信号线反馈给减温水泵，方便控制饱和蒸汽的温度。

27、11.此方案为模块化组装出厂，现场组装方便，焊接工作量，水压工作量都较小，而且焊接接头都在外部，有利于现场检验，有利于质量控制，多重保护措施保证系统安全。