一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法和循环系统与流程

本发明属于闪速炉余热锅炉技术领域，尤其是涉及一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法和循环系统。

背景技术：

闪速炉余热锅炉是闪速熔炼工艺中的重要热力设备，在熔炼车间工艺流程中具有不可替代的作用，它的主要作用是利用高温烟气生产蒸汽，并对闪速熔炼产生的烟气进行降温和初步除尘。闪速炉余热锅炉通常直接与闪速炉的上升烟道相连接，闪速炉烟气经过上升烟道出口进入余热锅炉，经余热锅炉温度降至400℃以下，再进入除尘装置进行除尘。

闪速炉出口烟气温度高达1200-1500℃，并夹带大量熔融烟尘，烟尘率为6％～10％。在烟气进入余热锅炉后，由于含尘量大，烟气的快速流动会造成受热面的磨损，因而需要定期检修，同时也会影响余热锅炉的使用寿命；同时，由于烟气温度高，烟尘含有的金属和灰分处于熔融状态，会粘结在炉壁上，造成锅炉结块严重，不得不定期停炉清理，而余热锅炉一旦停炉检修，整个闪速熔炼系统实际上也处于停顿状态，严重影响了生产的正常进行。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法，以解决目前闪速炉余热锅炉检修频率高、检修作业量大的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法，包括以下步骤：

(1)将闪速炉出炉的高温烟气经合流三通阀与冷烟气混合后，再经高温除尘器引入余热锅炉吸收其显热并初步除尘，使烟气温度降至400℃以下；

(2)将经余热锅炉吸收显热的烟气引入除尘组件，去除烟气中大部分较细粉尘；

(3)将经除尘组件除尘后的烟气引入抽风机，再经抽风机导入流量控制设备进行分流；

(4)将经流量控制设备分流的烟气一部分引入压缩机进行增压，另一部分导入后续烟气处理工序；

(5)将增压后的烟气返回闪速炉烟气的出炉端通过合流三通阀与1200-1500℃的高温烟气混合，使混合烟气温度降至1000℃以下；

(6)将混合烟气引入高温除尘器进行除尘；

(7)将经高温除尘器除尘的烟气引入余热锅炉降温除尘；

(8)重复步骤(2)-(7)。

优选的，所述步骤(2)中的除尘组件为多级除尘装备或单个除尘设备。

优选的，所述步骤(2)中的除尘组件为沉尘室、静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器中一个或多个。

优选的，所述步骤(2)中除尘组件为若干沉尘室和静电除尘器。

优选的，所述步骤(5)中使混合烟气温度降至800-950℃之间。

优选的，所述步骤(6)中的高温除尘器为旋风分离器或热旋风除尘器；优选的，所述步骤(6)中的高温除尘器为热旋风除尘器。

优选的，所述步骤(6)可省略，所述步骤(7)变步骤(6)，直接将所述步骤(5)中的混合烟气引入余热锅炉，重复步骤(2)-(6)。

相对于现有技术，本发明所述的一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法具有以下优势：

本发明所述的一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法，采用将除尘后的冷烟气循环返回与闪速炉排放的高温烟气混合的方法，一方面可以降低混合烟气的含尘率，另一方面使混合烟气的温度降至1000℃以下，达到高温除尘器的使用温度范围，经高温除尘后进一步降低了烟气进入余热锅炉的含尘率；此外，混合后1000℃以下的烟气温度也使其中大部分烟尘凝固，避免了熔融烟尘在余热锅炉炉壁上的粘结。综上，通过本发明所述的一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法，降低了进入余热锅炉烟气的温度和含尘率，避免熔融的烟尘粘结在余热锅炉炉壁上，从而降低余热锅炉的检修和停炉频率，提高整个闪速炉熔炼系统的作业率。

本发明所述的一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法，省却步骤(6)，让闪速炉排放的高温烟气与经降温除尘后返回的冷烟气混合后直接进入余热锅炉，也在一个程度上对余热锅炉起到了保护作用，因为经降温除尘后返回的烟气温度较低且含尘率极低，与高温烟气混合后烟气的平均含尘率大为下降，同时温度也降至1000℃以下，低于烟尘中的绝大部分灰分和金属的熔点，避免熔融的烟尘粘结在余热锅炉炉壁上；虽然减少了高温除尘的工序，但也会对保障余热锅炉的长期稳定工作起到较好的效果，同时还降低了系统的设备投资。

本发明所述的一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法，烟气进入流量控制设备后，一部分进入压缩机增压后进入合流三通阀与闪速炉原有高温烟气混合，可使混合后的烟气温度降至1000℃以下，优选为800-950℃之间，这一过程中，混合烟气的温度可以通过控制冷烟气的返回量进行调整。混合烟气温度过低会增加返回冷烟气的输送量，增加了压缩机的能耗，温度过高则会使烟气中的烟尘熔融的概率增加，同时可能会超出或接近高温除尘设备工作的耐温范围，增加了设备的故障率。

除尘后的冷烟气除返回闪速炉烟气出炉端外，另一部分导入后续烟气处理工序：如燃煤中含硫，导致烟气中硫含量超过排放标准，则可引入后续脱硫工序；若原料中含硫高，也可回收其中的硫，将烟气引入制酸系统；若烟气中不含硫氧化物、氮氧化物等污染物，满足环保达标排放条件，则可直接排放。

本发明的另一目的在于提出一种提高闪速炉余热锅炉作业率的循环系统，以实现可将上述提高闪速炉余热锅炉作业率的方法实际应用的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种提高闪速炉余热锅炉作业率的循环系统，包括通过尾气管道依次连通的闪速炉、合流三通阀、高温除尘器、余热锅炉、除尘组件、抽风机、流量控制设备和压缩机；所述合流三通阀设有入口Ⅰ、入口Ⅱ和出口Ⅲ，所述入口Ⅰ与所述闪速炉烟气出口通过管道相连通，所述入口Ⅱ与所述压缩机烟气出口通过管道相连通；所述出口Ⅲ与所述高温除尘器烟气入口通过管道相连通；所述流量控制设备设有一个进气口和多个出气口，所述进气口与所述抽风机烟气出口通过管道相连通，其中一个出气口与所述压缩机的烟气入口相连通。

进一步的，所述合流三通阀的出口Ⅲ通过管道与所述余热锅炉入口连接。也即省去高温除尘器，混合烟气直接进入余热锅炉降温除尘。

进一步的，所述流量控制设备设有一个进气口和两个出气口。

所述提高闪速炉余热锅炉作业率的循环系统与上述提高闪速炉余热锅炉作业率的方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例3所述的一种提高闪速炉余热锅炉作业率的循环系统简单示意图；

图2为本发明实施例4所述的一种提高闪速炉余热锅炉作业率的循环系统简单示意图。

附图标记说明：

1-闪速炉；2-高温除尘器；3-余热锅炉；4-除尘组件；5-抽风机；6-流量控制设备；7-压缩机；8-合流三通阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种提高闪速炉余热锅炉作业率的方法：

实施例1

将铜闪速熔炼炉出炉温度为1330℃烟气(含尘量为171.5g/Nm³)经合流三通阀8与冷烟气(温度320℃，含尘量为0.3g/Nm³)混合后，烟气温度降为920℃，含尘量为122.06g/Nm³，经高温除尘器2后，烟气的含尘量降为23.19g/Nm³，烟气再引入余热锅炉3吸收其显热，使温度降至360℃，再依次引入3个沉尘室和静电除尘器，静电除尘器出口烟气含尘量降为0.3g/Nm³；将去除绝大部分粉尘的烟气引入抽风机5，经抽风机5导入流量控制设备6进行分流；接着将经流量控制设备6分流的40.6％(体积分数)烟气引入压缩机7增压后返回闪速炉1烟气的出炉端,通过合流三通阀8与闪速高温烟气混合，实现低含尘量的冷烟气的循环利用。

按本实施例运行二年，闪速余热锅炉检修次数为1次，相比常规闪速余热锅炉一年检修次数2次，检修率大为降低。

实施例2

将红土镍矿闪速熔炼炉出炉温度为1440℃烟气(含尘量为192.6g/Nm³)经合流三通阀8与冷烟气(温度150℃，含尘量为0.35g/Nm³)混合后，烟气温度降为900℃，含尘量为110.2g/Nm³，经高温除尘器2后，烟气的含尘量降为19.84g/Nm³，烟气再引入余热锅炉3吸收其显热，使温度降至180℃，再依次引入2个沉尘室和静电除尘器，静电除尘器出口烟气含尘量降为0.35g/Nm³；将去除绝大部分粉尘的烟气引入抽风机5，经抽风机5导入流量控制设备6进行分流；接着将经流量控制设备6分流的75％(体积分数)烟气引入压缩机7增压至后返回闪速炉1烟气的出炉端,通过合流三通阀8与闪速炉高温烟气混合，实现低含尘量的冷烟气的循环利用。

按本实施例运行一年，铜闪速熔炼炉余热锅炉检修次数为1次，相比常规铜闪速熔炼炉余热锅炉一年检修次数2次，检修率大为降低。

一种提高闪速炉余热锅炉作业率的循环系统：

实施例3

如图1所示，一种提高闪速炉余热锅炉作业率的循环系统，包括通过尾气管道依次连通的闪速炉1、合流三通阀8、高温除尘器2、余热锅炉3、除尘组件4、抽风机5、流量控制设备6和压缩机7；所述合流三通阀8设有入口Ⅰ、入口Ⅱ和出口Ⅲ，所述入口Ⅰ与所述闪速炉1烟气出口通过管道相连通，所述入口Ⅱ与所述压缩机7烟气出口通过管道相连通；所述出口Ⅲ与所述高温除尘器2烟气入口通过管道相连通；所述流量控制设备6设有一个进气口和两个出气口，所述进气口与所述抽风机5烟气出口通过管道相连通，其中一个出气口与所述压缩机7的烟气入口相连通。

本实施例的工作过程为：

工作时，从所述闪速炉1出来的高温烟气经所述合流三通阀8与冷烟气混合后，再经所述高温除尘器2引入所述余热锅炉3吸收其中的显热，使烟气温度大幅降低；接着烟气进入所述除尘组件4进一步去除粉尘，再经所述抽风机5引入所述流量控制设备6进行分流，分流后的一部分烟气进入所述压缩机7增压，另一部分烟气导入后续烟气处理工序；增压之后将烟气经管道返回所述闪速炉1烟气的出炉端经所述合流三通阀8与闪速高温烟气混合，再进入所述高温除尘器2除去大颗粒烟尘，接着混合烟气进入余热锅炉3进行初步除尘降温，依次重复上述工序。

实施例4

如图2所示，一种提高闪速炉余热锅炉作业率的循环系统，包括通过尾气管道依次连通的闪速炉1、合流三通阀8、余热锅炉3、除尘组件4、抽风机5、流量控制设备6和压缩机7；所述合流三通阀8设有入口Ⅰ、入口Ⅱ和出口Ⅲ，所述入口Ⅰ与所述闪速炉1烟气出口相连通，所述入口Ⅱ与所述压缩机7出口通过管道相连通；所述出口Ⅲ与所述余热锅炉3入口通过管道相连通；所述流量控制设备6设有一个进气口和两个出气口，所述进气口与所述抽风机5烟气出口通过管道相连通，其中一个出气口与所述压缩机7的进气口通过管道相连通。

本实施例的工作过程为：

工作时，从所述闪速炉1出来的高温烟气经所述合流三通阀8与冷烟气混合后，由管道引入所述余热锅炉3吸收其中的显热，使烟气温度大幅降低；接着烟气进入所述除尘组件4进一步去除粉尘，再经所述抽风机5引入所述流量控制设备6进行分流，分流后的一部分烟气进入所述压缩机7增压，另一部分烟气导入后续烟气处理工序；增压之后将烟气经管道返回所述闪速炉1烟气的出炉端经所述合流三通阀8与闪速高温烟气混合，再进入所述余热锅炉3，依次重复上述工序。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。