一种转炉烟气余热回收装置的制作方法

本发明属于转炉烟气余热回收装置，特别涉及一种干法除尘的转炉烟气余热回收装置。

背景技术：

1、炼钢转炉出来的～1600℃的转炉煤气(有的称为转炉烟气，因包含有可燃成分co，其含量多达70％以上，其余为co2、o2，因而也被称为转炉煤气。还含有大量的灰尘，灰尘中含有较多铁、镁等可用成分，需要回收)先进入汽化冷却烟道余热锅炉，降温至～1000℃。该温度段灰尘为柔软性，对金属壁面的磨损性较小。目前，汽化冷却烟道余热锅炉的使用较为普遍，几乎每个转炉都已配备。转炉煤气的特性：高温、含尘多、有磁性、磨损性、静电、间断性、周期性、可燃性，条件极为苛刻。

2、～1000℃的转炉煤气，由于灰尘变成硬性，对金属壁面的磨损较大，目前的现状是，进入喷雾冷却塔，用冷水对该转炉煤气降温至～200℃后进行除尘净化。目前，在世界范围内都没有成功回收该～1000℃转炉烟气热量的相关设备，造成了高品位热量的浪费。

技术实现思路

1、技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种干法除尘的转炉烟气余热回收装置，其能够有效回收转炉烟气余热。

2、技术方案：本发明提供一种转炉烟气余热回收装置，特别是一种用于干法除尘的转炉烟气余热回收装置，包括塔体、烟气进口、烟气出口和热交换面板；所述热交换面板设置在塔体内部的上部区域，烟气进口的下方。

3、作为优选或者改进方案：

4、所述热交换面板在塔体内沿圆周方向均匀分布，且径向放置，能够吸收转炉烟气的余热并进行回收。

5、所述热交换面板为复合能板，若干个组合成为复合能板组合装置；复合能板包括外壳以及内部的导热介质层和换热管，换热管沉埋于导热介质层内，并且其两端开口延伸至外壳外部，与塔体外部的换热介质管路连接。

6、所述烟气进口可设置于塔体顶部，或靠近顶部的塔体的壁上，或塔体上部；所述烟气出口可设置于塔体底部，或靠近底部的塔体的壁上，或塔体下部，均可以实现本发明的目的。

7、所述复合能板在塔体内沿圆周方向均匀分布，并且呈竖壁面布置。复合能板厚度小，高度大，宽度适中，竖壁面布置适合外部烟气沿竖板面的纵向冲刷。

8、所述复合能板还包括防磨罩，防磨罩位于复合能板的顶端，其顶部设有竖直板和竖直板两侧的斜板。防磨罩对复合能板起到防磨的保护作用，其顶部的竖直板和两侧的斜板分别对灰尘起引导作用。

9、进一步优选的，所述竖直板和斜板角度为θ，其需要符合灰尘的安息角，保证灰尘能顺利下落。

10、所述外壳的外表面还设有直翅片，优选的从上向下设置，起到扩展换热表面的作用。

11、所述外壳必须耐高温、耐磨损和去磁性。

12、所述换热管呈蛇形结构分布，并且平行设置若干组。

13、所述转炉烟气余热回收装置还包括设置在复合能板组合装置下方的喷雾装置，喷雾装置包括设于塔体内部的输送管路和喷头，以及设于塔体侧壁的冷介质入口，所述喷头安装在输送管路上，输送管路与冷介质入口连接。

14、所述复合能板中的换热管，其下端开口均与进水总管连接，上端开口均与汽水总管连接，进水总管和汽水总管均连接至塔体外部的汽包，汽包和进水总管连接的管路上还设有强制循环泵，一起形成冷却介质的循环通路。

15、由于烟气中的含尘量比较大，一般达到150克/m3以上，且颗粒较大，有的甚至粒径达2mm以上，灰尘中含有多种金属元素，因此，灰尘对壁面的磨损比较严重，金属颗粒在流动过程中的碰撞等会产生静电，具有吸附性、磁性。本发明采用的复合能板为竖壁面布置，复合能板的迎风面宽度很小，因此，不会占据较多的烟气流通面积，也就是说设置复合能板后对烟气的流速几乎不变，不会因烟气流速变大很多而产生对复合能板的磨损。复合能板采用耐高温无磁性的材质(例如耐高温不锈钢材质)，不会使得磁性灰尘吸附在复合能板上，以保持板面的清洁，使得传热持续高效。

16、因转炉工作的间断性和周期性，本发明采用强制循环余热锅炉型式回收烟气热量，按照最大烟气流量和最高烟气进口温度的工况设计，在最小工况下，可能烟气的流量为0，但换热介质的循环依然在进行，换热介质恒定流量循环，不会因烟气的流量和温度变化而改变，这样可减少换热介质的热冲击，增加循环的稳定性。

17、有益效果：与现有的完全依靠喷雾冷却对烟气降温处理的技术相比，本发明对转炉烟气的高温段进行了余热回收，能产生品位级的中高压饱和蒸汽，减少了喷水量，减少了喷雾塔出口的烟气流量，减少了转炉烟气的后续处理成本，去除了喷雾塔顶部的喷雾装置，保留了中下部的喷雾装置，不改变原有的喷雾操作过程。

技术特征：

1.一种转炉烟气余热回收装置，其特征在于，包括塔体(1)、烟气进口(2)、烟气出口(3)和热交换面板；所述热交换面板设置在塔体(1)内部的上部区域，烟气进口(2)的下方。

2.根据权利要求1所述的一种转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述热交换面板在塔体(1)内沿圆周方向均匀分布，且径向放置。

3.根据权利要求1所述的一种转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述热交换面板为复合能板(40)，若干个组合成复合能板组合装置(4)，复合能板(40)包括外壳(401)以及内部的导热介质层(402)和换热管(403)，换热管(403)沉埋于导热介质层(402)内，并且其两端开口延伸至外壳(401)外部，与塔体(1)外部的换热介质管路连接。

4.根据权利要求1所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述复合能板(40)还包括防磨罩(404)，防磨罩(404)位于复合能板(40)的顶端，其顶部设有竖直板(4041)和竖直板(4041)两侧的斜板(4042)。

5.根据权利要求4所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述竖直板(4041)和斜板(4042)角度为θ，其需要符合灰尘的安息角。

6.根据权利要求1所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述外壳(401)的外表面还设有直翅片(405)。

7.根据权利要求1所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述外壳(401)必须耐高温、耐磨损和去磁性。

8.根据权利要求1所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述换热管(403)呈蛇形结构分布，并且平行设置若干组。

9.根据权利要求1所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述转炉烟气余热回收装置还包括设置在复合能板组合装置(4)下方的喷雾装置(5)，喷雾装置(5)包括设于塔体(1)内部的输送管路(51)和喷头(52)，以及设于塔体(1)侧壁的冷介质入口(53)，所述喷头(52)安装在输送管路(51)上，输送管路(51)与冷介质入口(53)连接。

10.根据权利要求1所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于，所述复合能板(40)中的换热管(403)，其下端开口均与进水总管(406)连接，上端开口均与汽水总管(407)连接，进水总管(406)和汽水总管(407)均连接至塔体(1)外部的汽包(6)，汽包(6)和进水总管(406)连接的管路上还设有强制循环泵(61)，一起形成冷却介质的循环通路。

技术总结
本发明提供了一种转炉烟气余热回收装置，包括塔体、烟气进口、烟气出口和热交换面板；所述热交换面板设置在塔体内部的上部区域，烟气进口的下方。与现有的完全依靠喷雾冷却对烟气降温处理的技术相比，本发明对转炉烟气的高温段进行了余热回收，能产生品位级的中高压饱和蒸汽，减少了喷水量，减少了喷雾塔出口的烟气流量，减少了转炉烟气的后续处理成本，保留了中下部的喷雾装置，不改变原有的喷雾操作过程。

技术研发人员：杨桂兰,张永其,唐文俊,赵悦彤
受保护的技术使用者：南京华电节能环保股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15