连续退火机组中退火炉“烟气余热”的再利用方法及装置
技术领域
本发明涉及节能领域，特别是涉及一种连续退火机组中的退火炉的“烟气余热”的再利用方法。
背景技术
随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，能源紧张及环保问题成为严重困扰国民经济发展的重大问题，这迫使工业部门一方面不断开发和利用新能源，另一方面采用节能措施，即从生产工艺上不断采用新技术、新工艺不断改进旧的生产工艺和生产条件得以节能。
在连续退火机组中，连续退火炉能耗占有相当大的比例，降低成本、节约能源等成为退火炉关注的重点。连续退火机组退火炉主要用于冷轧带钢的轧制后再结晶退火，消除冷加工硬化，为建筑、家电、汽车等行业提供性能优异、高表面质量的薄带钢退火卷。其工艺一般为加热-均热-缓冷-快冷-过时效-终冷工艺。
退火炉的加热一般采用煤气加热方式，采用辐射管形式加热方式：煤气燃烧后，高温烟气沿辐射管流动，先通过辐射管辐射加热带钢，然后通过空气/烟气换热器加热空气后，再经辐射管排烟管排出。所述辐射管为W型辐射管。
W型辐射管的工作原理是：如图2所示，辐射管11排烟端装有空气/烟气换热器12，助燃作用的空气从冷空气进口管内14进入，经空气/烟气换热器12加热后从垂直管道15进入到烧嘴17处，在烧嘴17端与煤气进口管16供入的煤气混合经点火后发生燃烧，燃烧产物在辐射管11内沿箭头所示方向进行流动。在烟气流动的过程中，高温烟气的热量不断通过辐射管11传递给带钢，达到加热带钢的目的。烟气最后经空气/烟气换热器12加热空气后，从排烟管13处排出。
经测试，退火炉中因烟气带走的热量占整个供热量的28％左右。因烟气排烟温度较高，往往会利用烟气的余热来预热带钢。为了节约能源，在带钢进入炉内时加设预热段，通过烟气余热加热保护气氛后，通过循环风机把加热后的保护气氛吹向带钢，从而加热带钢，此为第一次余热回收利用。经过这次余热利用后，烟气所剩余热温度还有380～420℃左右，其需要通过掺冷风降温后经烟囱排出。
在连续退火机组中，除带钢加热需要能源外，其它工序如清洗段、清洗后带钢热风干燥、及出炉子水淬后的热风干燥等均需要热源，通常情况下，这些所需热源均由蒸汽提供。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种连续退火机组中退火炉“烟气余热”的再利用方法及装置，其可以将烟气所剩380～420℃左右的烟气余热作为退火机组其他工序的所需热源，从而为节约能源和降低产品成本作出贡献。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：
本发明提供的连续退火机组中退火炉“烟气余热”的再利用方法，具体是：以“过热水”为载体的方式，对连续退火机组中退火炉的高温烟气经过烟气/保护气氛换热器实施第一次余热回收利用后的380～420℃烟气余热再次回收，为退火机组其他工序用户提供热源。
本发明可以采用包括以下步骤的方法：
第一步，将第一次余热回收利用后的烟气经烟气/“过热水”换热器对来自80～95℃的“低温水”加热，使此“低温水”加热成120～150℃左右的“过热水”；
第二步，用“过热水”输送管道将所述的“过热水”输送至各用户，同时换热后的140～160℃左右的低温烟气经烟囱排出；
第三步，打开各用户前后的阀组，经各用户换热器即清洗段用户换热器、清洗段后热风干燥用户换热器、水淬后热风干燥用户换热器和其它用户换热器换热后，“过热水”变成“低温水”；
第四步，在循环泵的作用下，将第三步所述的“低温水”用“低温水”返回管道返回至烟气/过热水换热器，使此“低温水”再次加热成120～150℃左右高温“过热水”；
经过上述周而复始的循环利用步骤，实现对连续退火机组中的退火炉的“烟气余热”的再利用。
本发明提供的连续退火机组中退火炉“烟气余热”的再利用装置，其结构是：设有烟气/“过热水”换热器，其一端通过循环泵与“低温水”返回管道连通，其另一端与“过热水”输送管道连通；设有清洗段用户换热器、清洗段后热风干燥用户换热器、水淬后热风干燥用户换热器和其它用户换热器，它们的一端各由一个阀组与“过热水”输送管道连通，它们的另一端各由一个阀组与“低温水”返回管道连通。
本发明与现有技术相比具有以下的主要有益效果：
1.经过烟气余热再利用，可以再次回收能源12％左右，节约能源。
2.利用“过热水”作为输送热能载体，投资少，生产维护量小。
3.利用“过热水”作为输送热能载体，系统简单易操作，安全易控。
附图说明
图1为本发明烟气余热再利用装置的结构示意图。
图2为目前使用的W型辐射管的结构示意图。
图中：1.烟气/“过热水”换热器；2.循环泵；3.阀组；4.清洗段用户换热器；5.清洗段后热风干燥用户换热器；6.水淬后热风干燥用户换热器；7.其它用户换热器；8.“过热水”输送管道；9.“低温水”返回管道；10.烟气/保护气氛换热器；11.辐射管；12.空气/烟气换热器；13.排烟管；14.冷空气进口管；15.垂直管道；16.煤气进口管；17.烧嘴。
具体实施方式
本发明提供了连续退火机组中退火炉“烟气余热”的再利用方法，该方法是以“过热水”为载体的方式，对连续退火机组中退火炉的700℃左右高温烟气经过烟气/保护气氛换热器10实施第一次余热回收利用后的380～420℃左右烟气余热实施再次回收，为退火机组其他工序用户提供热源。
本发明采用包括以下步骤的方法，参见图1：
第一步，将第一次余热回收利用后的烟气经烟气/过热水换热器1对来自80～95℃左右的“低温水”加热，使此“低温水”加热成120～150℃左右的高温“过热水”；
第二步，将产生的“过热水”用“过热水”输送管道8输送至各用户，同时换热后的140～160℃左右低温烟气经烟囱排出；
第三步，打开各用户前后的阀组3，经各用户换热器即清洗段用户换热器4、清洗段后热风干燥用户换热器5、水淬后热风干燥用户换热器6和其它用户换热器7换热后，“过热水”变成“低温水”；
第四步，在循环泵2的作用下，将第三步所述的“低温水”用“低温水”返回管道9返回至烟气/过热水换热器1，使此“低温水”再次加热成120～150℃左右高温“过热水”；
经过上述周而复始的循环利用步骤，实现对连续退火机组中的退火炉的“烟气余热”的再利用。
图1中：“A”箭头表示加热后的“过热水”的流向，“B”箭头表示加热后用户的“低温水”的流向，“C”箭头表示烟气的流向。
为实现上述的方法，本发明提供了连续退火机组中退火炉“烟气余热”的再利用装置，该装置主要由换热器和输送管道组成，如图1所示：设有烟气/“过热水”换热器1，其一端通过循环泵2与“低温水”返回管道9连通，其另一端与“过热水”输送管道8连通。设有清洗段用户换热器4、清洗段后热风干燥用户换热器5、水淬后热风干燥用户换热器6和其它用户换热器7，它们的一端各由一个阀组3与“过热水”输送管道8连通，它们的另一端各由一个阀组3与“低温水”返回管道9连通。
上述烟气/“过热水”换热器1可以采用水/气翅片式换热器。
上述烟气/保护气氛换热器10可以采用气/气管式换热器。
所述阀组3可以采用截止阀。
所述其它用户换热器7是指水/水换热器，该换热器可以采用板式换热器。
所述清洗段用户换热器4可以采用水/水板式换热器。
所述清洗段后热风干燥用户换热器5，可以采用水/气翅片式换热器。
所述水淬后热风干燥用户换热器6可以采用水/气翅片式换热器。