余熱鍋爐的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種余熱鍋爐，包括具有煙氣入口的立式部分和具有煙氣出口的臥式部分，立式部分和臥式部分相連接并成L形，立式部分包括第一組換熱器組和第二組換熱器組，臥式部分包括第三組換熱器組，第一組換熱器組、第二組換熱器組和第三組換熱器組通過(guò)煙氣管道相連接。根據(jù)本發(fā)明的余熱鍋爐，通過(guò)對(duì)多組換熱器的選型以及合理布局，在保證余熱鍋爐的換熱器的換熱效率的前提下，可以降低余熱鍋爐的占地面積、降低余熱鍋爐的成本并可以避免換熱器列管裂爆。
【專(zhuān)利說(shuō)明】余熱鍋爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于煉鋼電爐的余熱鍋爐。

【背景技術(shù)】
[0002] 余熱鍋爐是用于回收熱量的設(shè)備，例如，在冶金領(lǐng)域，余熱鍋爐被廣泛地用于回收 從冶煉爐排出的煙氣中所攜帶的熱量。
[0003] 用于電爐的余熱鍋爐的入爐煙氣溫度不小于800°C，且根據(jù)后續(xù)除塵工藝的要求， 出爐煙氣溫度不高于250°C。因此，需要余熱鍋爐具有較大的換熱面積以提高余熱鍋爐的換 熱效率。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)的余熱鍋爐包括臥式和立式兩種結(jié)構(gòu)形式。采用立式結(jié)構(gòu)的余熱鍋爐為 了增大余熱鍋爐的換熱面積需要增加高度，從而會(huì)增加基建成本；采用臥式結(jié)構(gòu)的余熱鍋 爐為了增大余熱鍋爐的換熱面積需要增加建設(shè)場(chǎng)地的面積，間接增加了生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以減少占地面積的余熱 鍋爐。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以提高換熱效率的余 熱鍋爐。
[0007] 本發(fā)明的又一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以降低換熱器的積灰 量以及避免換熱器列管裂爆的余熱鍋爐的換熱器的布置方法。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的余熱鍋爐，包括具有煙氣入口的立式部分和具有煙氣出口的臥式部 分，立式部分和臥式部分相連接并成L形，立式部分包括第一組換熱器組和第二組換熱器 組，臥式部分包括第三組換熱器組，第一組換熱器組、第二組換熱器組和第三組換熱器組通 過(guò)煙氣管道相連接，其中，第一組換熱器組設(shè)置在煙氣入口下方并包括多組第一換熱器，所 述多組第一換熱器沿堅(jiān)直方向分隔開(kāi)并通過(guò)煙氣管道相結(jié)合，第二組換熱器組設(shè)置在第一 組換熱器組下方并包括多組第二換熱器，所述多組第二換熱器沿堅(jiān)直方向分隔開(kāi)并通過(guò)煙 氣管道相結(jié)合，第三組換熱器組包括沿水平方向分隔開(kāi)并通過(guò)煙氣管道相結(jié)合的多組第三 換熱器。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述多組第一換熱器為兩組管式換熱器，所述多組 第二換熱器為三組縱向翅片式換熱器，所述多組第三換熱器為兩組環(huán)形翅片式換熱器。 [0010] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在立式部分的下端部以及臥式部分的所述多組第三 換熱器的下部設(shè)置有灰斗。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述多組第一換熱器、所述多組第二換熱器和所述 多組第三換熱器中的每組換熱器的外壁設(shè)置有至少兩套氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，每套氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)由單獨(dú)的PLC系 統(tǒng)控制。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，距離每組換熱器的外壁的一定距離內(nèi)設(shè)置有至少兩 套壓縮空氣吹掃系統(tǒng)，其中，壓縮空氣吹掃系統(tǒng)的壓縮空氣吹掃管插入換熱器內(nèi)。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，每套壓縮空氣吹掃系統(tǒng)具有至少三根壓縮空氣吹掃 管。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，壓縮空氣吹掃系統(tǒng)可以由電磁閥控制。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的余熱鍋爐，通過(guò)對(duì)多組換熱器的選型以及合理布局，在保證余熱鍋 爐的換熱器的換熱效率的前提下，可以降低余熱鍋爐的占地面積、降低余熱鍋爐的成本并 可以避免換熱器列管裂爆。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 通過(guò)結(jié)合附圖進(jìn)行的示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和 優(yōu)點(diǎn)將變得清楚和更易于理解，其中：
[0018] 圖1為示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的余熱鍋爐的示意圖。
[0019] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0020] 1煙氣入口
[0021] 2煙氣出口
[0022] 3煙氣管道
[0023] 4第一組換熱器組
[0024] 401第一組換熱器
[0025] 402第二組換熱器
[0026] 5第二組換熱器組
[0027] 501第三組換熱器
[0028] 502第四組換熱器
[0029] 503第五組換熱器
[0030] 6第三組換熱器組
[0031] 601第六組換熱器
[0032] 602第七組換熱器
[0033] 7 灰斗

【具體實(shí)施方式】
[0034] 現(xiàn)有技術(shù)的余熱鍋爐包括臥式和立式兩種結(jié)構(gòu)形式。采用立式結(jié)構(gòu)的余熱鍋爐為 了增大余熱鍋爐的換熱面積需要增加高度，從而會(huì)增加基建成本；采用臥式結(jié)構(gòu)的余熱鍋 爐為了增大余熱鍋爐的換熱面積需要增加建設(shè)場(chǎng)地的面積，間接增加了生產(chǎn)成本。
[0035] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種立式和臥式相結(jié)合的形式的用于煉鋼 電爐的余熱鍋爐。根據(jù)本發(fā)明的余熱鍋爐，通過(guò)對(duì)多組換熱器的選型以及合理布局，在保證 余熱鍋爐的換熱器的換熱效率的前提下，可以降低余熱鍋爐的占地面積、降低余熱鍋爐的 成本并可以避免換熱器列管裂爆。
[0036] 下面將結(jié)合附圖和示例性實(shí)施例來(lái)具體描述本發(fā)明的余熱鍋爐。
[0037] 這里，在具體描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的過(guò)程中所使用的"多組"的描述，可被 認(rèn)為是兩組或者更多組。
[0038] 圖1為示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的余熱鍋爐的示意圖。
[0039] 參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的余熱鍋爐包括相連接并成L形的立式部 分和臥式部分。立式部分和臥式部分包括通過(guò)煙氣管道3相連接的多組換熱器組。此外， 立式部分設(shè)置有煙氣入口 1，臥式部分設(shè)置有煙氣出口 2。
[0040] 如【背景技術(shù)】部分所描述的，電爐出口煙氣溫度（即，余熱鍋爐的入爐煙氣溫度）不 低于800°C，而后續(xù)的除塵工藝要求煙氣溫度不高于250°C，這要求余熱鍋爐具有較大的換 熱面積以降低電爐煙氣的溫度。通常通過(guò)增加換熱器的數(shù)量來(lái)增大余熱鍋爐的換熱面積， 而余熱鍋爐的煙氣管道3的工況決定了通過(guò)煙氣管道3連接的換熱器的數(shù)量，在保證換熱 效率的前提下降低余熱鍋爐的換熱面積可以降低余熱鍋爐的基建成本。
[0041] 換熱器分為立式換熱器與臥式換熱器，增加立式換熱器的數(shù)量需要延長(zhǎng)余熱鍋爐 的堅(jiān)直高度，在這種情況下會(huì)增加余熱鍋爐的基建成本；增加臥式換熱器的數(shù)量需要增加 余熱鍋爐的占地面積而間接增加了余熱鍋爐的基建成本。因此，根據(jù)本發(fā)明的余熱鍋爐采 用立式換熱器與臥式換熱器通過(guò)煙氣管道3相連接的方式將余熱鍋爐設(shè)置為主視方向成L 型，以使多組立式換熱器設(shè)置在L型的余熱鍋爐的立式部分（高度方向）以及使多組臥式 換熱器設(shè)置在L型的余熱鍋爐的臥式部分（水平方向），這樣可以在保證不增加基建成本的 前提下能夠有效回收煙氣中所攜帶的熱量，從而提高余熱鍋爐的換熱效率。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的余熱鍋爐包括第一組換熱器組4 (立式換熱器組）、 第二組換熱器組5 (立式換熱器組）和第三組換熱器組6 (臥式換熱器組），每組換熱器組包 括多組換熱器。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，第一組換熱器組4位于立式部分并設(shè)置于煙 氣入口 1的下方，組成第一組換熱器組4的多組第一換熱器通過(guò)煙氣管道3相連接并沿堅(jiān) 直方向分隔開(kāi)；第二組換熱器組5位于立式部分并設(shè)置于第一組換熱器組4的下方，組成第 二組換熱器組5的多組第二換熱器通過(guò)煙氣管道3相連接并沿堅(jiān)直方向分隔開(kāi)；第三組換 熱器組6設(shè)置于臥式部分，組成第三組換熱器組6的多組第三換熱器通過(guò)煙氣管道6相連 接并沿水平方向分隔開(kāi)。具有上述結(jié)構(gòu)的余熱鍋爐在不影響余熱鍋爐的換熱效率的前提下 降低了余熱鍋爐的基建成本。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，余熱鍋爐的立式部分的下端部及余熱鍋爐的臥式部 分的每組換熱器的下部可分別設(shè)置有灰斗7。具體地講，在立式部分的煙氣管道3的下端 部（即，位于第二組換熱器組5下部的煙氣管道3的下端部）可設(shè)置有灰斗7來(lái)承接從立 式部分下落的粉塵，例如，承接從立式部分的煙氣管道3下落的粉塵以及第一組換熱器組4 和第二組換熱器組5在清灰過(guò)程中下落的粉塵；在臥式部分的第三組換熱器組6的每組換 熱器的下部可分別設(shè)置有灰斗7,以承接第三組換熱器組6的各組換熱器在清灰過(guò)程中下 落的粉塵。
[0044] 由于從電爐排出的煙氣的溫度高，且煙氣中所包含的粉塵在高溫下具有粘性，因 此根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，第一組換熱器組4包括多組第一換熱器，即多組管式換熱 器，這樣可以避免高溫熔融狀態(tài)的粉塵的吸附，從而提高換熱器的換熱效果。優(yōu)選地，第一 組換熱器組4包括第一組管式換熱器401和第二組管式換熱器402的兩組管式換熱器，第 一組管式換熱器401高度高于第二組管式換熱器402,這樣可以提高換熱器的換熱效率，降 低除塵系統(tǒng)的使用頻率，防止換熱器的列管爆裂及變形。
[0045] 當(dāng)煙氣經(jīng)過(guò)第一組換熱器組4之后，煙氣管道3內(nèi)的煙氣溫度有所降低，煙氣溫度 的降低降低了粉塵的粘性。在這種情況下，第二組換熱器組5可以使用多組第二換熱器，即 多組縱向翅片式換熱器，并可以根據(jù)工況適當(dāng)增加組成第二組換熱器組5的第二換熱器的 數(shù)量和換熱面積。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，第二組換熱器組5可以包括三組縱向翅片 式換熱器，即，第三組縱向翅片式換熱器501、第四組縱向翅片式換熱器502和第五組縱向 翅片式換熱器503,其中，第四組縱向翅片式換熱器502的高度高于第五組縱向翅片式換熱 器503的高度且低于第三組縱向翅片式換熱器501的高度，這樣可以提高換熱器的換熱效 率并減小余熱鍋爐的布置面積，從而降低余熱鍋爐的基建成本。
[0046] 在煙氣經(jīng)過(guò)第二組換熱器組5之后，煙氣溫度很低，此時(shí)煙氣中的粉塵成固體狀 態(tài)。在這種情況下，位于臥式部分的第三組換熱器組6可以包括單位體積換熱面積更高的 多組第三換熱器，即多組環(huán)形翅片式換熱器。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，第三組換熱器 組6沿著煙氣傳輸方向可以包括第六組環(huán)形翅片式換熱器601和第七組環(huán)形翅片式換熱器 602,這樣可以有效地降低煙氣溫度，使經(jīng)第三組換熱器組6換熱后排出的煙氣的溫度達(dá)到 后續(xù)除塵工藝對(duì)煙氣溫度的要求。
[0047] 另外，電爐煙氣在余熱鍋爐內(nèi)的降溫過(guò)程中會(huì)在換熱器的換熱面產(chǎn)生積灰，增大 煙氣在余熱鍋爐內(nèi)的流動(dòng)阻力，降低換熱器的換熱效率?，F(xiàn)有技術(shù)主要采用燃?xì)饷}沖沖擊 波清灰系統(tǒng)對(duì)余熱鍋爐的換熱器進(jìn)行清灰操作，但由于電爐煙氣含有一氧化碳，使用燃?xì)?脈沖沖擊波清灰系統(tǒng)會(huì)引起煙氣管道的爆炸。然而氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)以壓縮氣 體為介質(zhì)，在發(fā)生器中，通過(guò)瞬間釋放氣體以產(chǎn)生爆發(fā)沖擊并形成激波，從而通過(guò)其噴嘴將 激波噴射到換熱器的熱交換面上以起到清灰的作用。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的 余熱鍋爐在每組換熱器的外壁可以設(shè)置兩套氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)對(duì)余熱鍋爐的 換熱器的換熱面進(jìn)行清灰，以避免清灰過(guò)程中由于電爐煙氣含有一氧化碳而引發(fā)煙氣管道 3的爆炸。但本發(fā)明并不限于此，也就是說(shuō)，根據(jù)余熱鍋爐的換熱面積以及余熱鍋爐的煙氣 管道3的工況，可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置一套或三套以上氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)對(duì)余 熱鍋爐的換熱器的換熱面進(jìn)行清灰處理。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，優(yōu)選地，可以基于余熱鍋爐的煙氣管道3中的煙氣 壓差的檢測(cè)信號(hào)，使用可編程邏輯控制器（PLC)自動(dòng)控制氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)來(lái) 對(duì)換熱器的換熱面進(jìn)行清灰，以降低現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高余熱鍋爐的清灰效率。 [0049] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，優(yōu)選地，每組換熱器的外壁附近可設(shè)置兩臺(tái)壓縮空 氣吹掃系統(tǒng)，其中，壓縮空氣吹掃管插入到換熱器中對(duì)換熱器的換熱面進(jìn)行清灰處理，保證 余熱鍋爐在檢修氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)時(shí)或者氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)的工 作壓力達(dá)不到工藝要求時(shí)能夠正常清灰，以提高余熱鍋爐的換熱效率。但本發(fā)明不限于此， 也就是說(shuō)，每組換熱器可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置一臺(tái)或三臺(tái)以上壓縮空氣吹掃系統(tǒng)來(lái)對(duì)換熱器 的換熱面進(jìn)行清灰處理。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，優(yōu)選地，每臺(tái)壓縮空氣吹掃系統(tǒng)設(shè)置 三根壓縮空氣吹掃管對(duì)換熱器的換熱面進(jìn)行清灰處理，但本發(fā)明并不限于此，也就是說(shuō)，根 據(jù)余熱鍋爐內(nèi)的煙氣管道的工況，可設(shè)置任意數(shù)量的壓縮空氣吹掃管對(duì)換熱器的換熱面進(jìn) 行清灰處理。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，優(yōu)選地，壓縮空氣吹掃系統(tǒng)由電磁閥控制，但本發(fā)明 并不限于此，也就是說(shuō)，壓縮空氣吹掃系統(tǒng)可以由其他控制設(shè)備進(jìn)行控制，例如電動(dòng)調(diào)節(jié) 閥。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的余熱鍋爐可以在保證換熱效率的前提下，降低余熱鍋爐的占地面 積，從而降低余熱鍋爐的基建成本。此外，換熱器的結(jié)構(gòu)形式的選擇可以提高換熱效率并避 免換熱器裂管爆裂，并且可以降低換熱器表面的積灰量，降低生產(chǎn)成本。
[0052] 雖然已描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但理解的是，本發(fā)明不應(yīng)該局限于這些示 例性實(shí)施例，而是在本發(fā)明的如這里所主張的精神和范圍內(nèi)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以做 出各種改變和修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種余熱鍋爐，其特征在于，包括具有煙氣入口的立式部分和具有煙氣出口的臥式 部分，立式部分和臥式部分相連接并成L形，立式部分包括第一組換熱器組和第二組換熱 器組，臥式部分包括第三組換熱器組，第一組換熱器組、第二組換熱器組和第三組換熱器組 通過(guò)煙氣管道相連接，其中， 第一組換熱器組設(shè)置在煙氣入口下方并包括多組第一換熱器，所述多組第一換熱器沿 堅(jiān)直方向分隔開(kāi)并通過(guò)煙氣管道相結(jié)合， 第二組換熱器組設(shè)置在第一組換熱器組下方并包括多組第二換熱器，所述多組第二換 熱器沿堅(jiān)直方向分隔開(kāi)并通過(guò)煙氣管道相結(jié)合， 第三組換熱器組包括沿水平方向分隔開(kāi)并通過(guò)煙氣管道相結(jié)合的多組第三換熱器。
2. 如權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐，其中，所述多組第一換熱器為兩組管式換熱器，所 述多組第二換熱器為三組縱向翅片式換熱器，所述多組第三換熱器為兩組環(huán)形翅片式換熱 器。
3. 如權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐，其中，在立式部分的下端部以及臥式部分的所述多 組第三換熱器的下部設(shè)置有灰斗。
4. 如權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐，其中，所述多組第一換熱器、所述多組第二換熱器和 所述多組第三換熱器中的每組換熱器的外壁設(shè)置有至少兩套氣爆式壓縮空氣激波吹灰系 統(tǒng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的余熱鍋爐，其中，每套氣爆式壓縮空氣激波吹灰系統(tǒng)由單獨(dú)的 PLC系統(tǒng)控制。
6. 如權(quán)利要求5所述的余熱鍋爐，其中，距離每組換熱器的外壁的一定距離內(nèi)設(shè)置有 至少兩套壓縮空氣吹掃系統(tǒng)，其中，壓縮空氣吹掃系統(tǒng)的壓縮空氣吹掃管插入換熱器內(nèi)。
7. 如權(quán)利要求6所述的余熱鍋爐，其中，每套壓縮空氣吹掃系統(tǒng)具有至少三根壓縮空 氣吹掃管。
8. 如權(quán)利要求6所述的余熱鍋爐，其中，壓縮空氣吹掃系統(tǒng)由電磁閥控制。
【文檔編號(hào)】F24H1/00GK104089493SQ201410354333
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】蔡志春, 謝勇, 柴清明, 楊飛 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司