冶炼炉烟气余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种有色金属冶炼炉烟气余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统，该系统设置余热锅炉，产生饱和蒸汽驱动双螺杆发电机组发电。余热锅炉（11）包括汽包（1）、对流蒸发受热面（5）和省煤器，对流蒸发受热面（5）和省煤器分别形成腹式水冷壁结构和膜式省煤器；余热锅炉（11）的锅炉烟气进口到蒸发受热面（5）之间设置辐射换热沉降室（6）。本实用新型首次在有色冶炼行业里面针对含有熔融性灰分的烟气进行余热回收，为企业、社会节约了大量的可回收能源，保证了余热锅炉的使用寿命。在蒸汽热源不连续且不稳定的条件下同样实现了余热发电。
【专利说明】冶炼炉烟气余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冶金技术，尤其是涉及有色金属冶炼炉烟气余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统。
【背景技术】
[0002]有色金属火法冶炼工艺使用多种类型的冶金炉，如鼓风炉、沸腾熔烧炉、反射炉、转炉、闪速炉、烟化炉等。这些炉子本身消耗大量热能，同时产生大量余热。为回收余热，一般采用余热锅炉回收高温烟气带走的热量。由于有色金属冶炼炉排出的烟气多有烟温高，含尘量大、腐蚀性气体含量大且很多有色冶炼设备是周期性工作使得烟气流量和温度变化大等问题，对于采用余热锅炉回收烟气余热，存在热源热负荷不稳定，锅炉受热面易结渣、堵灰、磨损与腐蚀等困难。这成为有色金属冶炼行业余热回收项目中难以解决的问题。
[0003]现有的技术方案主要利用炉腹、炉身水套，鹅颈、火柜水套和尾部水冷装置，通过大流量的循环冷却水把高温烟气从1000°c左右冷却到200°C以下，且保证水套中的冷却水不产生汽化，这样并没有把高温烟气中的大量余热进行回收利用，造成了严重的能源浪费。
[0004]由于有色金属行业的烟气多，有烟温高，含尘量大、腐蚀性气体含量大、含有部分熔融状态的金属等特点，且很多有色冶炼设备是周期性工作，使得烟气流量和温度值变化大等问题，大部分冶炼炉只是对烟气采取了降温的处理方式，并没有对其烟气余热进行回收利用。对于采用现有余热发电技术，存在热源热负荷不稳定、汽轮机不能稳定工作，锅炉受热面易结渣、堵灰、磨损与腐蚀，锅炉寿命严重缩短等困难，使得现有技术很难应用到有色金属冶炼行业。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是利用一种有色金属冶炼炉烟气余热利用低压饱和蒸汽发电装置，避免烟气中大量颗粒状粉尘对换热面的冲刷磨损，解决烟气中熔融状态物质附着在换热面上，对换热面产生严重的降低换热效率的问题、提高余热锅炉的寿命。
[0006]为了实现本实用新型的目的，采用以下技术方案:
[0007]一种冶炼炉烟气余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统，该系统在冶炼炉的尾部火柜水套位置上安装余热锅炉，产生饱和蒸汽经过汽包进行分离后，进入双螺杆发电机组发电。
[0008]所述余热锅炉11包括汽包1、对流蒸发受热面5和省煤器12，所述对流蒸发受热面5和省煤器12沿烟气流动方向上依次设置；所述余热锅炉11的锅炉烟气进口到蒸发受热面5之间设置辐射换热沉降室6 ;所述汽包I与对流蒸发受热面5以及辐射换热沉降室6之间通过上升管2和下降管3连接形成循环回路。
[0009]所述余热锅炉11的锅炉烟气进口到蒸发受热面5之间设置辐射换热沉降室6。
[0010]所述辐射换热沉降室6高度3.5米，宽度1.4米，沿烟气流动方向长度5.4米。[0011]所述对流蒸发受热面5的换热管采用与管子方向平行的纵向翅片8，将纵向翅片8相连成纵向平面，形成腹式水冷壁结构。
[0012]所述省煤器的换热管为蛇形管10，蛇形管10之间采用纵向翅片8，纵向翅片8方向与管子方向相同，成为一个纵向平面，形成膜式省煤器。
[0013]所述余热锅炉11的换热部分采用耐腐蚀镀层，所述耐腐蚀镀层的成分是金属镍。
[0014]所述耐腐蚀镀层为镍和磷的化合物，其中磷含量8.5%~12.5%。
[0015]本实用新型克服了有色金属冶炼烟气烟温高，含尘量大、腐蚀性气体含量大、含有部分熔融状态的金属等特点，首次在有色冶炼行业里面针对含有熔融性灰分的烟气进行余热回收，为企业、社会节约了大量的可回收能源，保证了余热锅炉的使用寿命。在蒸汽热源不连续且不稳定的条件下同样实现了余热发电。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1和图2模式水冷壁结构的正视图和侧视图；
[0017]图3显示换热管的腹式水冷壁结构；
[0018]图4是省煤器结构示意图。
[0019]图中。
[0020]
【权利要求】
1.一种冶炼炉烟气余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统，该系统在冶炼炉的尾部火柜水套位置上安装余热锅炉，产生饱和蒸汽经过汽包进行分离后，进入双螺杆膨胀动力机发电机组发电，其特征在于， 所述余热锅炉(11)包括汽包(I)、对流蒸发受热面(5 )和省煤器(12 )，所述对流蒸发受热面(5)和省煤器(12)沿烟气流动方向上依次设置；所述余热锅炉(11)的锅炉烟气进口到蒸发受热面(5)之间设置辐射换热沉降室(6);所述汽包(I)与对流蒸发受热面(5)以及辐射换热沉降室(6)之间通过上升管(2)和下降管(3)连接形成循环回路。
2.根据权利要求1所述的余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统，其特征在于，所述辐射换热沉降室(6)高度3.5米，宽度1.4米，沿烟气流动方向长度5.4米。
3.根据权利要求2所述的余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统，其特征在于，所述对流蒸发受热面(5)的换热管采用与管子方向平行的纵向翅片(8)，将纵向翅片(8)相连成纵向平面，形成腹式水冷壁结构。
4.根据权利要求3所述的余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统，其特征在于，所述省煤器的换热管为蛇形管(10)，所述蛇形管(10)之间采用纵向翅片(8)，纵向翅片(8)方向与管子方向相同，成为一个纵向平面，形成膜式省煤器。
5.根据权利要求4所述的余热饱和蒸汽双螺杆膨胀动力机发电系统，其特征在于，所述余热锅炉(11)的换热部分采用耐腐蚀镀层，所述耐腐蚀镀层的成分是金属镍。
【文档编号】F22B37/10GK203550624SQ201320420774
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】陈少辉, 刘红, 刘宝兴, 陈再 申请人:北京国电康能科技有限公司