一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及轉底爐冶煉技術領域，尤其涉及一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)。包括通過管道連接的列管式余熱鍋爐、過熱器、空氣換熱器和徑向式熱管省煤器，所述列管式余熱鍋爐的進氣口連接有煙氣通道，并通過循環(huán)管路與汽包連接，所述汽包的出汽口與過熱器的進汽口之間通過主蒸汽管道連接，所述汽包的進水口與徑向式熱管省煤器的出水口之間通過管道連接；有益效果在于：采用立式布置的排管式余熱鍋爐其體積減少一半，同時將套管式空氣換熱器改為懸空式布置省去繁瑣的清灰裝置，進一步的借助徑向式熱管改善低溫露點腐蝕問題,同時在不降低廢氣熱能品位的前提下排煙溫度可調整，余熱回收徹底，排煙溫度降至150℃～180℃。
【專利說明】
一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及轉底爐冶煉技術領域，尤其涉及一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]轉底爐直接還原工藝產生900?1150°C的高溫廢煙氣，目前轉底爐排放的廢氣顯熱大多沒有充分的回收利用，而是經過混冷、除塵后直接排放到大氣中，造成了能量與資源的浪費。同時轉底爐高溫廢氣中粉塵含量較大，且粉塵粘性大，易附著在換熱面表面。煙氣中含有硫化物及水分，當煙氣溫度低于露點時，易在尾部受熱面發(fā)生低溫露點腐蝕，危害運行安全。目前已有轉底爐的余熱回收系統(tǒng)，通常采用膜式壁余熱鍋爐或預熱空氣的方法。膜式壁余熱鍋爐，由于受熱面布置為一個空腔，腔內只有少量稀疏的換熱管，換熱主要靠半輻射換熱，并且膜式壁余熱鍋爐占地較大?？諝忸A熱器采用板式或常規(guī)的管式換熱器結構，板式換熱器容易灰堵，需要配備復雜的機械清灰，如刮刀振動等方式，運行一段時間后由于高溫變形，機械裝置易卡住，常規(guī)的管式換熱器容易在內部造成灰堵，排灰困難，單純的采用余熱鍋爐或預熱空氣等手段，往往余熱回收不徹底，受熱面易灰堵，且排煙溫度不能調節(jié)。當排煙溫度過高時容易燒毀布袋除塵器，排煙溫度低時造成尾部受熱面和后續(xù)除塵器中低溫腐蝕，積灰板結。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于，克服現有技術的不足，提供了一種轉底爐煙氣余熱回收工藝系統(tǒng)。采用立式布置的排管式余熱鍋爐與膜式壁余熱鍋爐體積減少一半，同時將套管式空氣換熱器改為懸空式布置省去了繁瑣的清灰措施，進一步的借助徑向式熱管改善低溫露點腐蝕問題，同時在不降低廢氣熱能品位的前提下排煙溫度可調整，余熱回收徹底，排煙溫度降至150°C?180°C。
[0004]—種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，通過管道依次連接的列管式余熱鍋爐、過熱器、空氣換熱器和徑向式熱管省煤器，所述列管式余熱鍋爐的進氣口連接有煙氣通道，所述列管式余熱鍋爐通過循環(huán)管路與汽包連接，所述汽包的出汽口與過熱器的進汽口之間通過主蒸汽管道連接，所述汽包的進水口與徑向式熱管省煤器的出水口之間通過管道連接。進一步的列管式余熱鍋采用垂直段布置，煙氣自上而下流動，蒸發(fā)受熱面采用大間距，順排光管結構，煙道內布置成組的換熱管束；充分利用煙氣的半輻射和對流換熱，提高換熱面?zhèn)鳠嵝?，減少余熱鍋爐占地;控制煙氣流速在7?9m/s。煙氣自上而下流動，并保證一定的流速利用灰塵的攜帶；進一步的改進，尾部采用徑向式熱管省煤器，提高管壁溫度，避免低溫露點腐蝕的危害。
[0005]上述過熱器包括一級過熱器和二級過熱器，所述主蒸汽管道與二級過熱器的進汽口連接，所述一級過熱器的出汽口與過熱蒸汽管道連接;所述過熱器內加熱過熱蒸汽，過熱器為兩段式布置，減溫器布置在兩級過熱器之間，以避免過熱器高溫段管壁溫度過高。
[0006]上述一級過熱器與二級過熱器之間連接有減溫器。
[0007]上述空氣換熱器包括換熱器殼體，所述換熱器殼體的中部連接有上管板，所述上管板與內管的頂部垂直連接且內管的底部開口，所述換熱器殼體的下部連接有下管板，所述下管板與外套管的頂部垂直連接且外套管的底部封閉，所述內管位于外套管內部;所述上管板上部的換熱器殼體上有空氣進口，所述上管板與下管板之間的換熱器殼體上有空氣出口，所述下管板與煙氣通道的上部連接;采用此結構后煙氣中的灰塵在重力及清灰器的作用下，很容易落入到底部的儲灰倉內，而不是附著在換熱管表面;其次冷空氣與煙氣熱量交換前，已經被外管與內管之間的熱空氣預熱過，有效提高了換熱管壁溫度，降低了金屬鹽類在受熱面上附著的可能。
[0008]上述下管板與煙氣通道設有固定裝置且可拆卸。
[0009]上述煙氣通道的下部設有儲灰倉。
[0010]上述空氣換熱器為兩個串聯，位于煙氣進口的為一級空氣換熱器，位于煙氣出口的為二級空氣換熱器，所述一級空氣換熱器的空氣進口與二級空氣換熱器空氣出口連接，所述一級空氣換熱器的空氣出口與高溫空氣管道連接，二級空氣換熱器的空氣進口與低溫空氣管道連接。
[0011]上述低溫空氣管道和高溫空氣管道之前通過空氣旁路連接;通過留有旁通煙道，煙道上設置有調節(jié)閥門，當系統(tǒng)排煙溫度高于設定時，調小或關閉旁通煙道閥門開度，增加空氣預熱器的吸熱量，從而降低排煙溫度；當系統(tǒng)排煙溫度低于設定時，調大旁通煙道閥門開度，減少空氣預熱器的吸熱量，從而提高排煙溫度。
[0012]上述列管式余熱鍋爐的底部有灰斗，垂直段底部設大灰斗，煙氣進入灰斗后，煙氣流速降低至2?3m/s，大顆粒的灰塵在灰斗內初步沉降。
[0013]與現有技術相比，本實用新型有益效果在于:
[0014]1.列管式余熱鍋爐采用立式布置，管束布置在煙道內，充分利用煙氣半輻射和對流換熱，提高換熱效率，設備緊湊占地小，鍋爐體積僅為膜式壁余熱鍋爐二分之一。
[0015]2.空氣換熱器采用換熱懸空布置方案，落灰順暢，不易灰堵，不需要采用復雜的清灰措施;采用空氣調節(jié)措施，避免排煙溫度過高或過低成的危害。
[0016]3.采用徑向式熱管省煤器提高換熱管壁溫，避免露點腐蝕的發(fā)生。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0018]附圖1為本實用新型的工藝流程圖。
[0019]附圖2為本實用新型空氣換熱器的結構示意圖。
[0020]圖1、2中所示:1_煙氣通道，2-余熱回收設備接口，3-列管式余熱鍋爐，4-灰斗，5-主蒸汽管道，6-汽包，7-循環(huán)管路，8-減溫器，9-一級過熱器，10-二級過熱器，11-余熱回收設備過渡段，12-—級空氣換熱器，13-二級空氣換熱器，14-空氣旁路，15-過熱蒸汽管道，16-高溫空氣管道，17-低溫空氣管道，18-徑向式熱管省煤器，19-助燃風機，20-鍋爐給水管，21-空氣出口，22-固定裝置，23-煙氣通道，24-換熱器殼體，25-上管板，26-儲灰倉，27-內管，28-外套管，29-空氣進口，30_煙氣出口，31-下管板，32-煙氣進口，33_出汽口，34_進汽口，35-進水口，36-出水口，37-—級過熱器9的出汽口。
【具體實施方式】
[0021]為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個【具體實施方式】，對本方案進行闡述。
[0022]參照附圖1、2該實施例包括:通過管道依次連接的列管式余熱鍋爐3、過熱器、空氣換熱器和徑向式熱管省煤器18，所述列管式余熱鍋爐3的進氣口2連接有煙氣通道I，所述列管式余熱鍋爐3通過循環(huán)管路7與汽包6連接，所述汽包6的出汽口 33與過熱器的進汽口 34之間通過主蒸汽管道5連接，所述汽包6的進水口 35與徑向式熱管省煤器18的出水口 36之間通過管道連接。
[0023]所述過熱器包括一級過熱器9和二級過熱器10，所述主蒸汽管道5與二級過熱器10的進汽口 34連接，所述一級過熱器9的出汽口 37與過熱蒸汽管道15連接。
[0024]所述一級過熱器9與二級過熱器10之間連接有減溫器8。
[0025]所述空氣換熱器包括換熱器殼體24，所述換熱器殼體的中部連接有上管板25，所述上管板25與內管27的頂部垂直連接且內管27的底部開口，所述換熱器殼體24的下部連接有下管板31，所述下管板31與外套管28的頂部垂直連接且外套管28的底部封閉，所述內管27位于外套管28內部;所述上管板25上部的換熱器殼體24上有空氣進口 29，所述上管板25與下管板31之間的換熱器殼體24上有空氣出口 30，所述下管板31與煙氣通道I的上部連接。
[0026]所述下管板31與煙氣通道I設有固定裝置22且可拆卸。
[0027]所述煙氣通道I的下部設有儲灰倉26。
[0028]所述空氣換熱器為兩個串聯，位于煙氣進口的為一級空氣換熱器12，位于煙氣出口的為二級空氣換熱器13，所述一級空氣換熱器12的空氣進口與二級空氣換熱器13空氣出口連接，所述一級空氣換熱器12的空氣出口與高溫空氣管道16連接，二級空氣換熱器13的空氣進口與低溫空氣管道17連接。
[0029]所述低溫空氣管道17和高溫空氣管道16之前通過空氣旁路14連接。
[0030]所述列管式余熱鍋爐3的底部有灰斗4。
[0031]本實施例的工作過程:
[0032]正常運行時900?1150°C的廢煙氣從廢煙氣通道I自上而下通過列管式余熱鍋爐3，煙氣溫度降低至650?700°C;在降溫過程中煙氣中的大顆?；覊m沉降并落入設備下方的灰斗4內，煙氣水平進入一級過熱器9與二級過熱器10，煙氣溫度降低至550?600°C;將管內2.5Mpa的飽和蒸汽加熱至400 °C，煙氣隨后進入一級空氣預熱器12、二級空氣預熱器13煙氣溫度降低至240?260°C，并將空氣從常溫加熱到300?500°C ;最終煙氣進入徑向式熱管省煤器18，預熱鍋爐給水，煙氣溫度降至150?180°C進入后續(xù)除塵工藝。
[0033]環(huán)境空氣通過助燃風機19，通過低溫空氣管道17送至二級空氣預熱器13和一級空氣預熱器12，從常溫被溫度加熱到300?500°C進入高溫空氣管道16，預熱后的空氣送至轉底爐燃燒器做為助燃空氣使用。
[0034]104°C的鍋爐給水進入徑向式熱管省煤器18，被預熱到?200°C送入余熱鍋爐汽包6成為爐水。汽包內的爐水通過循環(huán)管路7進入列管式余熱鍋爐3，吸收來自煙氣側的熱量變?yōu)槠旌衔?，并通過循環(huán)管路7回到汽包6，在汽包內完成汽水分離。2.5Mpa ,225 °C的飽和蒸汽通過主蒸汽管道5引出送至二級過熱器10進行過熱，過熱器后的蒸汽進入減溫器8調節(jié)溫度后，進入一級過熱器9，最終過熱至40(TC送至汽輪機發(fā)電。
[0035]在煙氣溫度低于預定的排煙溫度時，通過調節(jié)空氣旁路14上的閥門開度，減少流經一級空氣換熱器12、二級空氣換熱器13的空氣量，從而保證轉底爐排煙溫度不致過低導致低溫腐蝕。
[0036]當然，上述說明也并不僅限于上述舉例，本實用新型未經描述的技術特征可以通過或采用現有技術實現，在此不再贅述；以上實施例及附圖僅用于說明本實用新型的技術方案并非是對本實用新型的限制，參照優(yōu)選的實施方式對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解;本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換都不脫離本實用新型的宗旨，也應屬于本實用新型的權利要求保護范圍。
【主權項】
1.一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:包括通過管道依次連接的列管式余熱鍋爐(3)、過熱器、空氣換熱器和徑向式熱管省煤器(18)，所述列管式余熱鍋爐(3)的進氣口(2)連接有煙氣通道(I)，所述列管式余熱鍋爐(3)通過循環(huán)管路(7)與汽包(6)連接，所述汽包(6)的出汽口(33)與過熱器的進汽口(34)之間通過主蒸汽管道(5)連接，所述汽包(6)的進水口(35)與徑向式熱管省煤器(18)的出水口(36)之間通過管道連接。2.根據權利要求1所述的一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述過熱器包括一級過熱器(9)和二級過熱器(10)，所述主蒸汽管道(5)與二級過熱器(10)的進汽口(34)連接，所述一級過熱器(9)的出汽口( 37)與過熱蒸汽管道(15)連接。3.根據權利要求2所述的一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述一級過熱器(9)與二級過熱器(1)之間連接有減溫器(8)。4.根據權利要求1所述的一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣換熱器包括換熱器殼體(24)，所述換熱器殼體的中部連接有上管板(25)，所述上管板(25)與內管(27)的頂部垂直連接且內管(27)的底部開口，所述換熱器殼體(24)的下部連接有下管板(31)，所述下管板(31)與外套管(28)的頂部垂直連接且外套管(28)的底部封閉，所述內管(27)位于外套管(28)內部;所述上管板(25)上部的換熱器殼體(24)上有空氣進口(29)，所述上管板(25)與下管板(31)之間的換熱器殼體(24)上有空氣出口(30)，所述下管板(31)與煙氣通道(I)的上部連接。5.根據權利要求4所述的一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征是:所述下管板(31)與煙氣通道(I)設有固定裝置(22)且可拆卸。6.根據權利要求4所述的一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征是:所述煙氣通道(I)的下部設有儲灰倉(26)。7.根據權利要求4所述的一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣換熱器為兩個串聯，位于煙氣進口的為一級空氣換熱器(12)，位于煙氣出口的為二級空氣換熱器(13)，所述一級空氣換熱器(12)的空氣進口與二級空氣換熱器(13)空氣出口連接，所述一級空氣換熱器(12)的空氣出口與高溫空氣管道(16)連接，二級空氣換熱器(13)的空氣進口與低溫空氣管道(17)連接。8.根據權利要求7所述的一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述低溫空氣管道(17)和高溫空氣管道(16)之前通過空氣旁路(14)連接。9.根據權利要求1所述的一種轉底爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，其特征在于:所述列管式余熱鍋爐(3)的底部有灰斗(4)。
【文檔編號】F27D17/00GK205679075SQ201620494685
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月27日 公開號201620494685.4, CN 201620494685, CN 205679075 U, CN 205679075U, CN-U-205679075, CN201620494685, CN201620494685.4, CN205679075 U, CN205679075U
【發(fā)明人】李延平, 劉興, 朱瑞賀, 王少云, 湯一峰, 徐文龍, 黃海波, 束海濤
【申請人】山東岱榮節(jié)能環(huán)保科技有限公司