论文总字数：14014字

摘 要

我国钢铁产量连续九年位于世界之首，钢铁的需求量大，烟气产生的废热多，所以烟气回收的潜力非常大。本课题研究的是钢铁行业烟气余热预热煤气的设计，在设计前期先对整个系统做了热力计算，然后选择合适的翅片管完成对换热器结构的设计。本课题要将275℃的烟气降至150℃，T66导热油采用双排管进出换热器，在取热过程中导热油吸收烟气的热量使导热油的温度从125℃升高到162℃，导热油通过管路进入煤气预热器中加热高炉煤气，导热油依然采用双排管进出的方式，将高炉煤气从40℃加热到143℃。本设计烟气流量为32265Nm³/h，高炉煤气流量为40000Nm³/h，除去热损失回收热量可达1555.66KW，与此同时由于烟气预热煤气，使煤气进入热风炉的温度升高，提高了热风温度同时也提高了高炉热风炉的效率，最后对整个系统进行施工图设计。

关键词：高炉热风炉 热媒式预热器 余热回收 煤气预热器

Design of Heat Medium gas Preheater for 580 m Furnace Hot Blast Furnace

Abstract

China's iron and steel production for nine consecutive years in the world's first, steel demand, the waste heat generated by flue gas, so the potential for flue gas recovery is very large. This paper was the design of the steel industry flue gas waste heat preheating, in the early design of the whole system to do the thermal calculation, and then choose the right fin tube to complete the design of the heat exchanger structure. This paper to the flue gas to 150 ℃ 275 ℃, using double row tube in and out of the heat exchanger T66 heat conduction oil, heat conduction oil absorption flue gas in the process of heat removal of the heat increased thermal oil temperature from 125 ℃ to 162 ℃, the heat conduction oil through pipeline into the gas preheater in blast furnace gas heating, heat conduction oil still using double row tube in and out of the way, the blast furnace gas heat from 40 ℃ to 143 ℃. In this design, the flue gas flow rate was 32265Nm³ /h, and the blast furnace gas flow rate was 40000Nm³/h, and the heat recovery can be up to 1555.66KW after heat loss was removed. At the same time, the temperature of gas entering the hot air furnace was increased due to the preheating of flue gas, which improves the hot air temperature and the efficiency of the blast furnace. Finally, the construction drawing design of the whole system was carried out.

Key words: Blast furnace hot blast furnace；Medium preheater；Waste heat recovery；Gas preheate

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题的研究背景和意义 1

1.2高炉热风炉简介 1

1.2.1蓄热式高炉热风炉的工作原理 1

1.2.2高炉热风炉的特点 1

1.2.3高炉热风炉的节能现状 1

1.3烟气余热回收 2

1.3.1余热回收现状 2

1.3.2烟气余热预热回收的方法、设备及效果 2

1.3.3余热回收的安装运行 2

1.3.4余热回收的意义 2

1.4煤气预热器的分类及特点 3

1.4.1板式煤气预热器 3

1.4.2热管式煤气预热器 3

1.5高炉热风炉热媒式煤气预热器简介 4

1.6课题的必要性和意义 5

第二章 580m³高炉热风炉热媒式煤预器设计 7

2.1设计要求 7

2.2热力计算中考虑到的问题 8

第三章 热力计算 9

3.1原始设计参数 9

3.2热媒式换热器烟气侧设计 11

3.2.1烟气侧热平衡计算 11

3.2.2结构设计 14

3.3热媒式换热器高炉煤气侧设计 20

3.3.1煤气侧热平衡计算 20

3.3.2煤气侧结构设计 20

第四章 施工图设计 27

4.1图纸设计中遇到的问题 27

4.2系统工艺流程设计 28

4.2.1注油过程 28

4.2.2煮油过程 28

4.2.3循环过程 28

4.3施工图设计 29

第五章 总结 31

参考文献 33

致谢 35

第一章 绪论

1.1课题的研究背景和意义

随着经济的发展，我国钢铁的需求量也随即增加，做为我国支柱性产业，钢铁的质量和能耗逐渐受到大众的关注。炼铁厂能耗大约占全钢铁企业能耗的百分之四十，热风炉占高炉能耗的百分之六十，为了达到新环保法的要求，钢铁企业采取了包括废热回收利用等一系列措施使我国钢铁行业能源消耗总量在2015年迎来首次下降^[1]。由于我国是人口大国也是最大的发展中国家，在能源的消费量方面位居世界第二^[2]。我国的煤炭资源丰富,但是石油的储量相对于其他国家而言比较匮乏,这说明我国的能源结构产生了偏离，我国所面临的能源问题也日益严峻^[3]。在工业化发展的今天，优化能源结构、高效利用能源越来越受到重视^[4]。钢铁行业是我国的支柱产业,为国家的发展做出了重大的贡献^[5]。由于我国钢铁行业能源的消耗量大,为了响应国家政策,高效地利用能源,使用烟气余热来预热煤气提高高炉的效率和热风温度的余热回收技术逐渐被广泛的应用起来^[6]。虽然高炉热风炉烟气的温度不高，但是烟气量比较大，可见回收烟气对于节能的潜力非常大。

1.2高炉热风炉简介

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