专利名称：用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及废气余热的利用或处理装置领域，具体为一种用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉。
背景技术：
氩氧精炼炉又叫AOD转炉，是一种炉外精炼钢液方法，通过吹氧氧化碳以升温，通过吹氩和氮以搅拌，主要任务是脱碳保铬，同时搅拌钢液，以生产低碳乃至超低碳不锈钢。AOD转炉生产时排出的炉气含有高温烟气，高温烟气的余热可以回收再利用，而灰尘必须予以过滤避免污染大气。目前转炉比较常见的烟气冷却方法是未燃 法烟气冷却，这种方法是将炉气经过冷却降温、过滤净化之后得到转炉煤气，再作为工业燃料进行回收。然而由于不锈钢冶炼的特殊性，在入炉预熔体中的含碳量较低，相应产生的煤气量少，直接回收煤气价值不高，因而AOD转炉一般多采用全燃法，即将高温烟气中所含的CO在汽化冷却烟道入口处完全燃烧后排放。目前有些小型AOD转炉烟气冷却采用水冷形式，虽然通过水冷降低烟气温度为除尘创造了条件，但未能回收烟气中的余热；有些AOD转炉采用汽化冷却装置，在冷却烟气为除尘创造条件的同时也回收了部分烟气余热以产生蒸汽，供生产生活使用，但由于烟气的出口温度依然较高，因此烟气须再经机冷器进一步降温后才能进入布袋除尘器除尘，余热回收效率不高，且运行费用较高。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、操作方便、余热回收率高、烟气除尘率高、提高能源利用率的余热利用装置，本实用新型公开了一种用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉。本实用新型通过如下技术方案达到发明目的一种用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉，包括炉井、顶板和支架，炉井是由耐热墙、保温墙和外护板砌筑成的方型结构，耐热墙在最内侧，保温墙砌筑在耐热墙的外侧面上，外护板包覆在保温墙外，顶板在炉井的顶部，炉井和顶板都支撑在支架上，其特征是还包括汽包、水泵、对流管束、省煤器、汽水管路、蒸汽出口管路、烟道管、膨胀节、省煤烟道、落灰斗、人孔门、平台和扶梯；对流管束设于炉井内，汽包设于炉井上方，汽包内设有汽水分离器；汽包的出水口通过汽水管路连接水泵的进水口，水泵的出水口通过汽水管路连接对流管束的进水口，对流管束的出汽口通过蒸汽出口管路连接汽包的进汽口 ；省煤器设于炉井的一侧，省煤器的进烟口通过省煤烟道和炉井连接，省煤器的出水口通过汽水管路连接汽包的进水口 ；烟道管通过膨胀节和炉井连接，烟道管和炉井的连接处设于顶板的下方；落灰斗设于炉井的底部；炉井的侧面开有人孔门，人孔门正对对流管束；平台从下至上依次水平地固定在外护板外，且各层平台沿炉井的轴线平均分布，扶梯斜向连接相邻层楼的平台。所述的用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉，其特征是省煤器选用翅片式，外护板的厚度不小于4mm,平台的宽度不大于850mm,扶梯的宽度不大于800mm,扶梯的坡度不大于45°。本实用新型使用时，来自AOD转炉的含有大量CO等可燃气体的炉气和空气混燃后燃烧形成温度约为1240 V的高温烟气，高温烟气通过烟道管输入炉井内，高温烟气中的的大颗粒烟尘在进入炉井后，随着流速的减缓和撞击沉降至炉井底部并聚集在落灰斗内，而高温烟气以一定流速穿过对流管束进行换热。从除氧器补给的水经省煤器后，再补入汽包，在水泵的作用下，循环水从汽包抽出注入对流管束，高温烟气和循环水在对流管束内外发生热交换，高温气体放热被循环水吸收。循环水被加热成汽水混合物后经蒸汽出口管路输入汽包，汽包内的汽水分离器将水汽分离成蒸汽和水，分离出的蒸汽经出汽口输出，分离出的水经出水口输出继续循环使用。高温气体冷却后通过省煤烟道进入省煤器，在省煤器内再次与补给的水进行换热降温后最后经除尘排入大气。本实用新型采用竖井式结构和强制循环工艺，强制循环由水泵提供循环动力，对流管束上通过节流孔板确保各受热面的循环水流速和热交换效率，整套系统的出口烟气温度可降至200°C以下，整体效率约为82. 1%。本实用新型的有益效果是结构简单，操作方·便，余热回收率高，烟气除尘率高，提高了能源利用率。
图I是本实用新型的半剖示意图；图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。实施例I一种用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉，包括炉井I、顶板2、支架
3、汽包41、水泵42、对流管束43、省煤器5、汽水管路61、蒸汽出口管路62、烟道管63、膨胀节64、省煤烟道65、落灰斗7、人孔门8、平台91和扶梯92，如图I和图2所示，具体结构是炉井I是由耐热墙11、保温墙12和外护板13砌筑成的方型结构，耐热墙11在最内侧，保温墙12砌筑在耐热墙11的外侧面上，外护板13包覆在保温墙12外；顶板2在炉井I的顶部，炉井I和顶板2都支撑在支架3上；对流管束43设于炉井I内，汽包41设于炉井I上方，汽包I内设有汽水分离器；汽包I的出水口通过汽水管路61连接水泵42的进水口，水泵42的出水口通过汽水管路61连接对流管束43的进水口，对流管束43的出汽口通过蒸汽出口管路62连接汽包41的进汽口 ；省煤器5设于炉井I的一侧，省煤器5的进烟口通过省煤烟道65和炉井I连接，省煤器5的出水口通过汽水管路61连接汽包41的进水口 ；烟道管63通过膨胀节64和炉井I连接，烟道管63和炉井I的连接处设于顶板2的下方；落灰斗7设于炉井I的底部；炉井I的侧面开有人孔门8，人孔门8布置在对流管束43中间；平台91从下至上依次水平地固定在外护板13外，且各层平台91沿炉井I的轴线平均分布，扶梯92斜向连接相邻层楼的平台91。本实施例中耐热墙11近高温烟气侧采用耐火砖砌筑，耐火砖外侧采用娃藻土砖砌筑，顶板2采用内侧耐火砖、外侧硅酸铝纤维毡保温的结构，落灰斗全部采用耐火混凝土烧筑。支架3和外护板13都由H型钢和钢板焊接组成，支架3由立柱、横梁和拉条焊接成整体构架。外护板13采用厚度不小于4_的Q235A碳素结构钢。汽包41的作用是储存一定量的水,并分离进入汽包的汽水混合物,汽包内汽水分离装置采用水下孔板加波形板结构，通过分离装置获得一定品质要求的蒸汽。对流管束43是光管蛇形管结构，作为本实施例的主要蒸发受热面，对流管束43由吊挂管悬吊在支架3顶部的横梁上，整体向下膨胀。对流管束43由数组对流蒸发段组成，高温烟气横向冲刷对流管束43，每组对流蒸发段设置一处吹灰装置和检查人孔，在烟气入口处为防止烟尘磨损及积灰，蒸发段采用光管，其余蒸发段采用肋片管。省煤器55采用螺旋翅片管受热面，由独立的钢架进行支撑，用于进一步降低烟气温度以满足除尘要求和提高余热利用率，省煤器5为蛇形弯管结构，烟气从省煤烟道65进 入省煤器5，锅炉给水通过给水泵42经过省煤器5进入汽包41。平台91和扶梯92是为适应锅炉运行和检修方便而设，平台91设置在炉井I的两侦牝采用方格栅架和栅架踏板等结构，平台宽850mm，扶梯宽800mm，扶梯坡度45°，平台91的允许载荷2000Pa，且同时受载面积不得超过总面积的70%。本实施例的各项参数烟气流量90000N*m3/h，烟气温度1240°C ;中压蒸发量62. 5t/hour,低压蒸发量2. 5t/hour ;中压蒸汽压力3. OMPa,低压蒸汽压力O. 6MPa ;中压蒸汽温度235. 6°C，低压蒸汽温度148°C ;汽包工作压力3. OMPa ;整体水压试验压力3. 75MPa ；排烟温度200°C ;热效率82. 1% ;烟气总阻力不大于1500Pa。本实用新型使用时，来自AOD转炉的含有大量CO等可燃气体的炉气和空气混燃后燃烧形成温度约为1240°C的高温烟气，高温烟气通过烟道管输入炉井内，高温烟气中的的大颗粒烟尘在进入炉井后，随着流速的减缓和撞击沉降至炉井底部并聚集在落灰斗内，而高温烟气以一定流速穿过对流管束进行换热。从除氧器补给的水经省煤器后，再补入汽包，在水泵的作用下，循环水从汽包抽出注入对流管束，高温烟气和循环水在对流管束内外发生热交换，高温气体放热被循环水吸收。循环水被加热成汽水混合物后经蒸汽出口管路输入汽包，汽包内的汽水分离器将水汽分离成蒸汽和水，分离出的蒸汽经出汽口输出，分离出的水经出水口输出继续循环使用。高温气体冷却后通过省煤烟道进入省煤器，在省煤器内再次与补给的水进行换热降温后最后经除尘排入大气。
权利要求1.一种用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉，包括炉井(I)、顶板(2)和支架(3)，炉井⑴是由耐热墙(11)、保温墙(12)和外护板(13)砌筑成的方型结构，耐热墙(11)在最内侧，保温墙(12)砌筑在耐热墙(11)的外侧面上，外护板(13)包覆在保温墙(12)外；顶板(2)在炉井⑴的顶部，炉井⑴和顶板(2)都支撑在支架(3)上， 其特征是还包括汽包(41)、水泵(42)、对流管束(43)、省煤器(5)、汽水管路￠1)、蒸汽出口管路(62)、烟道管(63)、膨胀节(64)、省煤烟道(65)、落灰斗(7)、人孔门(8)、平台(91)和扶梯(92)； 对流管束(43)设于炉井⑴内，汽包(41)设于炉井⑴上方，汽包⑴内设有汽水分离器； 汽包(I)的出水口通过汽水管路￠1)连接水泵(42)的进水口，水泵(42)的出水口通过汽水管路￠1)连接对流管束(43)的进水口，对流管束(43)的出汽口通过蒸汽出口管路(62)连接汽包(41)的进汽口 ； 省煤器(5)设于炉井⑴的一侧，省煤器(5)的进烟口通过省煤烟道(65)和炉井(I)连接，省煤器(5)的出水口通过汽水管路￠1)连接汽包(41)的进水口 ； 烟道管(63)通过膨胀节(64)和炉井(I)连接，烟道管(63)和炉井(I)的连接处设于顶板⑵的下方； 落灰斗(7)设于炉井(I)的底部； 炉井(I)的侧面开有人孔门(8)，人孔门(8)位于对流管束(43)中间； 平台(91)从下至上依次水平地固定在外护板(13)外，且各层平台(91)沿炉井(I)的轴线平均分布，扶梯(92)斜向连接相邻层楼的平台(91)。
2.如权利要求I所述的用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉，其特征是省煤器(5)选用翅片式，外护板(13)的厚度不小于4_，平台(91)的宽度不大于850_，扶梯(92)的宽度不大于800mm，扶梯(92)的坡度不大于45°。
专利摘要本实用新型涉及废气余热的利用或处理装置领域，具体为一种用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉。一种用于回收氩氧精炼炉余热的竖井式强制循环锅炉，包括炉井(1)、顶板(2)和支架(3)，其特征是还包括汽包(41)、水泵(42)、对流管束(43)、省煤器(5)、汽水管路(61)、蒸汽出口管路(62)、烟道管(63)、膨胀节(64)、省煤烟道(65)、落灰斗(7)、人孔门(8)、平台(91)和扶梯(92)，对流管束(43)设于炉井(1)内，汽包(41)设于炉井(1)上方，省煤器(5)设于炉井(1)的一侧。本实用新型结构简单，操作方便，余热回收率高，烟气除尘率高，提高了能源利用率。
文档编号C21C7/072GK202660925SQ20122011276
公开日2013年1月9日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者方国红, 施国华, 李军 申请人:宝钢工程技术集团有限公司