一种双蓄热式电炉烟气余热回收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双蓄热式电炉烟气余热回收装置，包括：蓄热式水冷沉降室、余热锅炉以及给水组件；蓄热式水冷沉降室包括：若干蜂窝陶瓷蓄热体墙、膜式水冷壁以及第一汽包；余热锅炉包括：高温蒸发器、过热器，低温蒸发器以及第二汽包；给水组件包括：给水泵、蓄热器；蓄热器缓冲和存储第一汽包和第二汽包的饱和蒸汽并送入过热器中过热，从而产生稳定的过热蒸汽。
【专利说明】一种双蓄热式电炉烟气余热回收装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业余热回收【技术领域】，特别涉及一种用于回收电炉烟气余热产生过热蒸汽的双蓄热式电炉烟气余热回收装置。
【背景技术】
[0002]目前，国内钢铁企业为进一步减低电炉炼钢成本，电炉工序普遍出现铁水兑废钢冶炼模式，且铁水比例可高达70、0%，呈现电炉设备“转炉化”的趋势。随着电炉入炉铁水比例增加和废钢用量的减少，造成电炉烟气、温度和烟气中的CO的浓度增加，回收电炉烟气余热更有意义。
[0003]由于电炉冶炼的周期性影响，电炉产生间断性的烟气余热难以回收被利用，通常采用“水冷+空冷”的方式冷却至200°C后经除尘排放，大量烟气余热经过冷却水、空气散发到大气中，导致大量电炉烟气余热浪费；同时，冷却还需要增加额外电力、水资源消耗。
[0004]目前少数电炉通过废钢预热方式或热管余热锅炉回收部分电炉烟气余热，其中电炉废钢预热技术由于受炉型、布置、维护等因素影响，国内外使用效果均不理想。另一方面，尽管余热回收系统设有蓄热器，但由于电炉回收蒸汽流量、压力波动较大导致难以匹配合适的蒸汽用户，最终影响了电炉余热回收的实际效果，导致余热回收效率低。因此电炉余热回收面临着如何将间歇产生的余热资源转换为稳定输出蒸汽以及如何提高电炉余热回收效率成为电炉烟气余热回收的主要问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供了一种双蓄热式电炉烟气余热回收装置。本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]一种双蓄热式电炉烟气余热回收装置，用以对电炉所产生的烟气进行余热回收，包括:蓄热式水冷沉降室、余热锅炉以及给水组件；
[0007]蓄热式水冷沉降室包括:
[0008]若干蜂窝陶瓷蓄热体墙，用以降低烟气流速使粉尘颗粒沉降，以及进行热交换，以平均烟气的温度；
[0009]膜式水冷壁，设置在若干蜂窝陶瓷蓄热体墙的两侧及顶部，用以吸收烟气余热；
[0010]第一汽包，通过上升管和下降管连接膜式水冷壁，水通过下降管进入膜式水冷壁吸收热量，所产生的饱和蒸汽通过上升管进入第一汽包；
[0011]余热锅炉连接蓄热式水冷沉降室，包括:高温蒸发器、过热器、低温蒸发器以及第二汽包，经过蓄热式水冷沉降室处理的烟气流经余热锅炉的表面为高温蒸发器、过热器以及低温蒸发器提供所需的热量；第二汽包通过上升、下降管连接高温蒸发器、低温蒸发器，水通过下降管进入高温蒸发器以及低温蒸发器，所产生的饱和蒸汽通过上升管进入第二汽包；
[0012]给水组件包括:[0013]给水泵,连接第一汽包和第二汽包,用以给第一汽包以及第二汽包给水；
[0014]蓄热器，连接第一汽包、第二汽包，以及过热器，用以缓冲和存储第一汽包以及第二汽包的饱和蒸汽，经过缓冲后的饱和蒸汽进入过热器，以形成稳定的过热蒸汽。
[0015]较佳的，还包括:
[0016]燃烧尘降室，连接一电炉，从电炉中获取烟气，并燃烧减少烟气中的煤气；
[0017]烟道，连接在燃烧尘降室以及蓄热式水冷沉降室之间，进一步燃烧除去烟气中的煤气。
[0018]较佳的，还包括:
[0019]除尘器，连接在余热锅炉的后端，用以对烟气进行除尘；
[0020]风机，连接除尘器，将除尘后的烟气抽至一烟囱进行排放。
[0021]较佳的，还包括:低温省煤器，连接在余热锅炉与除尘器之间，用以降低排放的烟气温度。
[0022]较佳的，给水组件还包括:
[0023]给水加热器，设置在低温省煤器的后端，用以利用烟气对水进行预加热；
[0024]除氧器，连接给水加热器，用以对水进行除氧，给水泵连接除氧器，将除氧后的水送入余热锅炉以及蓄热式水冷沉降室。
[0025]较佳的，余热锅炉、蓄热式水冷沉降室、省煤器，以及给水加热器的底部设置有灰斗，用以收集沉降的粉尘颗粒。
[0026]较佳的，还包括:电炉顶罩，设置在电炉上方并连接除尘器，用以回收电炉的二次烟气。
[0027]较佳的，余热锅炉还包括激波清灰装置，设置在余热锅炉表面，用以清除表面的粉尘颗粒。
[0028]本实用新型利用蓄热式水冷沉降室及蓄热器两种对蒸汽温度进行削峰平谷的措施，将电炉炼钢生产过程中产生的波动不稳定的烟气余热，通过这种双蓄热式余热回收装置输出平稳有效的过热蒸汽。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1所示的是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0031]为了便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本实用新型实施例的限定。
[0032]如图1所示，本实施例提供的一种双蓄热式电炉烟气余热回收装置主要包括:蓄热式水冷沉降室20、余热锅炉17以及给水组件。
[0033]蓄热式水冷沉降室20包括:若干蜂窝陶瓷蓄热体墙5，用以降低烟气流速使粉尘颗粒沉降，以及进行热交换，以平均烟气的温度；膜式水冷壁6，设置在若干蜂窝陶瓷蓄热体墙5的两侧和顶部，用以吸收烟气余热。第一汽包19，通过上升管和下降管连接膜式水冷壁6，水通过下降管进入膜式水冷壁6吸收热量，所产生的饱和蒸汽通过上升管进入第一汽包19。在炼钢时，电炉产生的烟气流量大温度高，蜂窝陶瓷蓄热体墙5吸热，在出钢时，电炉产生的烟气流量小、温度低，蜂窝陶瓷蓄热体墙5放热，可有效减轻烟气余热波动的影响。
[0034]余热锅炉17包括:高温蒸发器7、过热器22、低温蒸发器9以及第二汽包18，经过蓄热式水冷沉降室20处理的烟气流经余热锅炉17的表面为高温蒸发器7、过热器22，以及低温蒸发器9提供所需的热量，第二汽包18通过上升、下降管连接高温蒸发器7、低温蒸发器9，水通过下降管进入高温蒸发器7以及低温蒸发器9，所产生的饱和蒸汽通过上升管进入第二汽包18 ；。
[0035]余热锅炉17还包括激波清灰装置8和低温省煤器10，激波清灰装置8设置在余热锅炉17表面，用以清除表面的粉尘颗粒，保证可靠有效的运行。低温省煤器10连接在余热锅炉与除尘器12之间，用以降低排放的烟气温度。
[0036]给水组件包括:给水泵15，连接余热锅炉17以及蓄热式水冷沉降室20，用以将水送入余热锅炉17以及蓄热式水冷沉降室20 ;蓄热器21，连接第一汽包19、第二汽包18，以及过热器22，用以缓冲和存储第一汽包19以及第二汽包18的饱和蒸汽，经过缓冲后的饱和蒸汽进入过热器22，以过热成稳定的过热蒸汽，从而可进行输出利用。给水加热器11设置在低温省煤器10的后端，用以利用烟气对水进行预加热。
[0037]余热锅炉17、蓄热式水冷沉降室20、低温省煤器10，以及给水加热器11的底部设置有灰斗23，用以收集沉降的粉尘颗粒。
[0038]完整的来说，在本实施例中:
[0039]电炉I内的烟气通过燃烧沉降室3，温度最高可达800?1100°C，燃烧减少烟气中的煤气，再引至一个垂直连接的烟道4内，烟道4使烟气中未充分燃烧的部分煤气在烟道4内继续燃烧后，再经过蓄热式水冷沉降室20，烟气经过沉降，气体均匀混合，烟气流速降低，大粉尘颗粒初步沉降，减轻了粉尘对后部的余热锅炉17的影响，降低了除尘器12负荷，同时，气体混合，热量交换，温度趋向均匀，降低蒸汽发生的波动幅度；然后，烟气依次进入余热锅炉17、低温省煤器10、给水加热器11对流换热，降低温度后，与来自电炉顶罩2的二次烟气在除尘器12前汇总，经过除尘器12除尘后，由风机13引出到烟囱14并排至大气。
[0040]产生过热蒸汽所用的水为除盐水，可有效减少过热蒸汽中的杂质。除盐水首先经过给水加热器11，利用烟气升温后进入除氧器16内除氧，然后由给水泵15送入余热锅炉17及蓄热式水冷沉降室20吸热，由余热锅炉17及蓄热式水冷沉降室20产生的饱和蒸汽分别进入第一汽包19、第二汽包18，然后通过蓄热器21回收，饱和蒸汽经蓄热器21缓冲后，回至余热锅炉17的过热器22过热后，输出稳定过热蒸汽。
[0041]本实用新型通过设置双蓄热式预热回收装置装置进行削峰平谷措施，一方面通过采用蓄热式水冷沉降室在高温时储存部分热量、低温时放出部分量方式减少电炉烟气波动的影响；另一方面，产生蒸汽进入蒸汽蓄热器进行缓冲，进一步降低了电炉烟气波动的影响。最终将电炉炼钢生产过程中产生的波动不稳定的烟气余热，通过这种双蓄热式余热回收装置输出稳定的过热蒸汽。
[0042]通过本实用新型，可防止以后烟气余热负荷波动引起露点腐蚀，使排放烟气温度降到150°C以下。避免将20°C左右的软水或除盐水直接送入普通换热器中易导致换热管壁温低于烟气露点温度导致露点腐蚀现象的产生，最终影响设备使用寿命。本实施例中的给水加热器为相变换热器结构，可以调节换热管壁温度，有效控制热管的管壁温度高于140°C以上，充分回收烟气中的显热，提高余热利用效率。
[0043]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种双蓄热式电炉烟气余热回收装置，用以对电炉所产生的烟气进行余热回收，其特征在于，包括:蓄热式水冷沉降室、余热锅炉以及给水组件； 所述蓄热式水冷沉降室包括: 若干蜂窝陶瓷蓄热体墙，用以降低烟气流速使粉尘颗粒沉降，以及进行热交换，以平均烟气的温度； 膜式水冷壁，设置在所述若干蜂窝陶瓷蓄热体墙的两侧及顶部，用以吸收烟气余热； 第一汽包，通过上升管和下降管连接所述膜式水冷壁，水通过下降管进入所述膜式水冷壁吸收热量，所产生的饱和蒸汽通过上升管进入所述第一汽包； 所述余热锅炉连接所述蓄热式水冷沉降室，包括:高温蒸发器、过热器、低温蒸发器以及第二汽包，经过所述蓄热式水冷沉降室处理的烟气流经所述余热锅炉的表面为所述高温蒸发器、所述过热器以及所述低温蒸发器提供所需的热量；所述第二汽包通过上升、下降管连接所述高温蒸发器、所述低温蒸发器，水通过下降管进入所述高温蒸发器以及所述低温蒸发器，所产生的饱和蒸汽通过上升管进入所述第二汽包； 所述给水组件包括: 给水泵，连接所述第一汽包和第二汽包，用以给所述第一汽包以及所述第二汽包给水； 蓄热器，连接所述第一汽包、所述第二汽包，以及所述过热器，用以缓冲和存储所述第一汽包以及所述第二汽包的饱和蒸汽，经过缓冲后的饱和蒸汽进入所述过热器，以形成稳定的过热蒸汽。
2.根据权利要求1所述的双蓄热式电炉烟气余热回收装置，其特征在于，还包括: 燃烧尘降室，连接一电炉，从所述电炉中获取烟气，并燃烧减少烟气中的煤气； 烟道，连接在所述燃烧尘降室以及所述蓄热式水冷沉降室之间，进一步燃烧除去烟气中的煤气。
3.根据权利要求1所述的双蓄热式电炉烟气余热回收装置，其特征在于，还包括: 除尘器，连接在所述余热锅炉的后端，用以对烟气进行除尘； 风机，连接所述除尘器，将除尘后的烟气抽至一烟?进行排放。
4.根据权利要求3所述的双蓄热式电炉烟气余热回收装置，其特征在于，还包括:低温省煤器，连接在所述余热锅炉与所述除尘器之间，用以降低排放的烟气温度。
5.根据权利要求4所述的双蓄热式电炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述给水组件还包括: 给水加热器，设置在所述低温省煤器的后端，用以利用烟气对水进行预加热； 除氧器，连接所述给水加热器，用以对水进行除氧，所述给水泵连接所述除氧器，将除氧后的水送入所述余热锅炉以及所述蓄热式水冷沉降室。
6.根据权利要求1所述的双蓄热式电炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述余热锅炉、所述蓄热式水冷沉降室、所述省煤器，以及所述给水加热器的底部设置有灰斗，用以收集沉降的粉尘颗粒。
7.根据权利要求1所述的双蓄热式电炉烟气余热回收装置，其特征在于，还包括:电炉顶罩，设置在所述电炉上方并连接所述除尘器，用以回收所述电炉的二次烟气。
8.根据权利要求1所述的双蓄热式电炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述余热锅炉还包括激波清灰装 置，设置在所述余热锅炉表面，用以清除表面的粉尘颗粒。
【文档编号】F27D17/00GK203785472SQ201420166177
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】陈志良, 曹先常, 杨文滨, 孔令斌 申请人:上海宝钢节能环保技术有限公司