一种立式矿热电炉双压余热锅炉的制作方法

本实用新型涉及矿物质冶炼生产领域，尤其涉及一种立式矿热电炉双压余热锅炉。

背景技术：

矿热电炉在生产过程中主要消耗的是电能，其生产成本主要来自电能的消耗。随着矿热电炉行业的发展，矿热电炉冶炼行业竞争越来越激烈，矿热电炉企业通过各种技术降低冶炼生产成本低。矿热电炉生产过程中会产生大量生700℃左右的高温烟气，矿热电炉企业都期望在现有厂地限制条件下，有一种能回收利用矿热电炉产生700℃左右高温烟气热量的锅炉，其提供的蒸汽能满足现在效率较高的双压汽轮机发电机组使用。汽轮发电机组最终能产生电能，供冶炼生产使用，进一步降低生产成本，提高市场竞争力。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种立式矿热电炉双压余热锅炉，解决了矿热电炉生产过程中产生的高温烟气热量利用效率低问题，解决了原有锅炉占地大无法适应现场安装的问题，也解决了原有锅炉只能提供单压蒸汽、无法匹配效率更高双压汽轮发电机组的技术问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种立式矿热电炉双压余热锅炉，包括锅炉钢结构支撑平台、烟气管道，所述烟气管道外部设有护罩水冷壁，所述锅炉钢结构支撑平台上安装有立式锅炉，所述烟气管道的出气端与立式锅炉顶端的烟气进口相连通，所述立式锅炉低端为烟气出口；所述锅炉钢结构支撑平台中部设置有除氧器，所述锅炉钢结构支撑平台顶部安装有低压锅筒和中压锅筒，所述锅炉钢结构支撑平台底部安装有低压给水泵、循环水泵和中压给水泵；所述立式锅炉内部安装有高温过热器、低温过热器、中压蒸发器组件、低压蒸发器组件、中压省煤器和低压省煤器，所述护罩水冷壁的出水端通过护罩水冷壁回水管与低压锅筒相连通，所述低压锅筒通过加热蒸汽管与除氧器相连通，所述除氧器通过低压给水泵进水管与低压给水泵进水端相连通，所述低压给水泵出水端通过低压省煤器给水管与低压省煤器相连通，所述低压省煤器通过低压给水管道与低压锅筒相连通，所述低压锅筒通过低压下降管组与低压蒸发器组件相连通，所述低压蒸发器组件通过低压上升管组与低压锅筒相连通；所述低压锅筒通过循环水泵进水管与循环水泵进水端相连通，所述循环水泵出水端通过循环水泵出水管与护罩水冷壁的进水端相连通；所述低压锅筒通过中压给水泵进水管与中压给水泵进水端相连通，所述中压给水泵出水端通过中压省煤器给水管与中压省煤器相连通，所述中压省煤器通过中压给水管道与中压锅筒相连通，所述中压锅筒通过中压下降管组与中压蒸发器组件相连通，所述中压蒸发器组件通过中压上升管组与中压锅筒相连通，所述中压锅筒通过蒸汽连接管与低温过热器相连接，所述低温过热器通过过热器连接管与高温过热器相连接，所述高温过热器通过过热蒸汽管与过热蒸汽集箱相连接。

为了更好地实现本实用新型，所述中压蒸发器组件位于低压蒸发器组件上方，所述中压蒸发器组件包括五级中压蒸发器、四级中压蒸发器、三级中压蒸发器、二级中压蒸发器和一级中压蒸发器，所述五级中压蒸发器、四级中压蒸发器、三级中压蒸发器、二级中压蒸发器、一级中压蒸发器在立式锅炉内部从上至下依次设置，所述五级中压蒸发器、四级中压蒸发器、三级中压蒸发器、二级中压蒸发器、一级中压蒸发器分别与中压下降管组连接，所述五级中压蒸发器、四级中压蒸发器、三级中压蒸发器、二级中压蒸发器、一级中压蒸发器分别与中压上升管组连接。

作为优选，所述低压蒸发器组件包括四级低压蒸发器、三级低压蒸发器、二级低压蒸发器和一级低压蒸发器，所述四级低压蒸发器、三级低压蒸发器、二级低压蒸发器、一级低压蒸发器在立式锅炉内部从上至下依次设置，所述四级低压蒸发器、三级低压蒸发器、二级低压蒸发器、一级低压蒸发器分别与低压下降管组连接，所述四级低压蒸发器、三级低压蒸发器、二级低压蒸发器、一级低压蒸发器分别与低压上升管组连接。

作为优选，所述五级中压蒸发器、四级中压蒸发器、三级中压蒸发器、二级中压蒸发器、一级中压蒸发器、四级低压蒸发器、三级低压蒸发器、二级低压蒸发器、一级低压蒸发器、中压省煤器、低压省煤器均由两组相同结构的换热器组成，所述护罩水冷壁采用膜式壁结构。

作为优选，本实用新型还包括汽轮机，所述汽轮机具有低压进口和高压蒸汽口，所述低压锅筒顶部连通设有蒸汽出口，所述低压锅筒的蒸汽出口与汽轮机的低压进口相连通，所述过热蒸汽集箱通过管道与汽轮机的高压蒸汽口相连通。

作为优选，所述低压锅筒顶部连通设有低压锅筒安全阀，所述中压锅筒顶部连通设有中压锅筒安全阀。

作为优选，所述低压给水泵进水管上安装有低压电动截断阀，所述低压省煤器给水管上安装有低压电动调节阀，所述加热蒸汽管上安装有减压阀，所述循环水泵进水管上安装有循环水泵电动截断阀，所述循环水泵出水管上安装有循环水泵电动调节阀，所述中压给水泵进水管上安装有中压电动截断阀，所述中压省煤器给水管上安装有中压电动调节阀。

作为优选，所述低压锅筒上设有低压锅筒就地温度计和低压锅筒远传温度计，所述中压锅筒上设有中压锅筒就地温度和中压锅筒远传温度；所述低压锅筒上设有低压锅筒就地压力表和低压过热远传压力表，所述中压锅筒上设有中压锅筒就地压力表和中压过热远传压力表。

作为优选，所述低压锅筒上设有低压锅筒就地水位计和低压锅筒远传水位计，所述中压锅筒上设有中压锅筒就地水位计和中压锅筒远传水位计。

作为优选，所述过热器连接管上设置有减温器，所述高温过热器、低温过热器设置于立式锅炉内部同一受热层，所述高温过热器设置于低压锅筒下方，所述低温过热器设置于中压锅筒下方。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型产出两个不同压力的蒸汽能供效率更高的双压汽轮发电机组发电，供矿热电炉生产用电，可降冶炼生产成本，提高企业生产效益。

(2)本实用新型设置有除氧器，能够有效的将锅炉给水中的溶解氧去除，更好的保护了设备的运行，提高了设备的使用寿命。

(3)本实用新型的采用双压形式换热效率高，可提供两个不同压力和温度的蒸汽。

(4)本实用新型的锅筒上设置了安全阀，用于保护锅筒不会超过设定压力，当锅筒压力超过设定压力时安全阀自动打开向外排汽降低锅筒的压力，起到保护锅炉的作用，同时保证锅炉了安全可靠运行。

(5)本实用新型的锅筒上设置了就地传温度表用于就地观察，同时设置远传实时监测锅筒温度的变化；本实用新型的锅筒上设置了就地压力表用于就地观察，同时设置远传压力用于实时监测锅筒压力的变化。

(6)本实用新型锅炉钢架结构支撑平台为立式结构，比卧式锅炉占地小；本实用新型换热器主要采用箱式结构安装维护方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1上半部分的局部放大示意图；

图3为图2上半部分的局部放大示意图；

图4为图2下半部分的局部放大示意图；

图5为图1下半部分的局部放大示意图；

图6为图1俯视方向的结构示意图；

图7为图6中a-a向剖视图；

图8为图7上半部分的局部放大示意图；

图9为图7下半部分的局部放大示意图；

图10为图6中b-b向剖视图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－锅炉钢结构支撑平台，2－除氧器，3－低压给水泵进水管，4－低压电动截断阀，5－低压给水泵，6－低压电动调节阀，7－低压省煤器给水管，8－低压省煤器，9－低压给水管道，10－低压锅筒，11－低压下降管组，12－一级低压蒸发器，13－二级低压蒸发器，14－三级低压蒸发器，15－四级低压蒸发器，16－低压上升管组，17－加热蒸汽管，18－减压阀，19－循环水泵进水管，20－循环水泵电动截断阀，21－循环水泵，22－循环水泵电动调节阀，23－循环水泵出水管，24－护罩水冷壁，25－护罩水冷壁回水管，26－中压给水泵进水管，27－中压电动截断阀，28－中压给水泵，29－中压电动调节阀，30－中压省煤器给水管，31－中压省煤器，32－中压给水管道，33－中压锅筒，34－中压下降管组，35－一级中压蒸发器，36－二级中压蒸发器，37－三级中压蒸发器，38－四级中压蒸发器，39－五级中压蒸发器，40－中压上升管组，41－蒸汽连接管，42－低温过热器，43－过热器连接管，44－减温器，45－高温过热器，46－过热蒸汽管，47－过热蒸汽集箱，48－低压锅筒就地水位计，49－低压锅筒远传水位计，50－低压锅筒就地温度计，51－低压锅筒就地压力表，52－低压过热远传压力表，53－低压锅筒远传温度计，54－低压锅筒安全阀，55－中压锅筒就地水位计，56－中压锅筒远传水位计，57－中压锅筒就地压力表，58－中压过热远传压力表，59－中压锅筒就地温度计，60－中压锅筒远传温度计，61－中压锅筒安全阀，62－烟气管道。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例一

如图1～图10所示，一种立式矿热电炉双压余热锅炉，包括锅炉钢结构支撑平台1、烟气管道62，烟气管道62外部设有护罩水冷壁24，锅炉钢结构支撑平台1上安装有立式锅炉，烟气管道62的出气端与立式锅炉顶端的烟气进口相连通，立式锅炉低端为烟气出口。锅炉钢结构支撑平台1中部设置有除氧器2，锅炉钢结构支撑平台1顶部安装有低压锅筒10和中压锅筒33，锅炉钢结构支撑平台1底部安装有低压给水泵5、循环水泵21和中压给水泵28。立式锅炉内部安装有高温过热器45、低温过热器42、中压蒸发器组件、低压蒸发器组件、中压省煤器31和低压省煤器8，护罩水冷壁24的出水端通过护罩水冷壁回水管25与低压锅筒10相连通，低压锅筒10通过加热蒸汽管17与除氧器2相连通，除氧器2通过低压给水泵进水管3与低压给水泵5进水端相连通，低压给水泵5出水端通过低压省煤器给水管7与低压省煤器8相连通，低压省煤器8通过低压给水管道9与低压锅筒10相连通，低压锅筒10通过低压下降管组11与低压蒸发器组件相连通，低压蒸发器组件通过低压上升管组16与低压锅筒10相连通。低压锅筒10通过循环水泵进水管19与循环水泵21进水端相连通，循环水泵21出水端通过循环水泵出水管23与护罩水冷壁24的进水端相连通。低压锅筒10通过中压给水泵进水管26与中压给水泵28进水端相连通，中压给水泵28出水端通过中压省煤器给水管30与中压省煤器31相连通，中压省煤器31通过中压给水管道32与中压锅筒33相连通，中压锅筒33通过中压下降管组34与中压蒸发器组件相连通，中压蒸发器组件通过中压上升管组40与中压锅筒33相连通，中压锅筒33通过蒸汽连接管41与低温过热器42相连接，低温过热器42通过过热器连接管43与高温过热器45相连接，高温过热器45通过过热蒸汽管46与过热蒸汽集箱47相连接。

如图1所示，中压蒸发器组件位于低压蒸发器组件上方，中压蒸发器组件包括五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36和一级中压蒸发器35，五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35在立式锅炉内部从上至下依次设置，五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35分别与中压下降管组34连接，五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35分别与中压上升管组40连接。

如图1所示，低压蒸发器组件包括四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13和一级低压蒸发器12，四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12在立式锅炉内部从上至下依次设置，四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12分别与低压下降管组11连接，四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12分别与低压上升管组16连接。

如图1～图5所示，五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35、四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12、中压省煤器31、低压省煤器8均由两组相同结构的换热器组成，护罩水冷壁24采用膜式壁结构。

本实用新型还包括汽轮机，汽轮机具有低压进口和高压蒸汽口，低压锅筒10顶部连通设有蒸汽出口，低压锅筒10的蒸汽出口与汽轮机的低压进口相连通，过热蒸汽集箱47通过管道与汽轮机的高压蒸汽口相连通。

如图7～图10所示，低压锅筒10顶部连通设有低压锅筒安全阀54，中压锅筒33顶部连通设有中压锅筒安全阀61。低压给水泵进水管3上安装有低压电动截断阀4，低压省煤器给水管7上安装有低压电动调节阀6，加热蒸汽管17上安装有减压阀18，循环水泵进水管19上安装有循环水泵电动截断阀20，循环水泵出水管23上安装有循环水泵电动调节阀22，中压给水泵进水管26上安装有中压电动截断阀27，中压省煤器给水管30上安装有中压电动调节阀29。低压锅筒10上设有低压锅筒就地温度计50和低压锅筒远传温度计53，中压锅筒33上设有中压锅筒就地温度计59和中压锅筒远传温度计60。低压锅筒10上设有低压锅筒就地压力表51和低压过热远传压力表52，中压锅筒33上设有中压锅筒就地压力表57和中压过热远传压力表58。低压锅筒10上设有低压锅筒就地水位计48和低压锅筒远传水位计49，中压锅筒33上设有中压锅筒就地水位计55和中压锅筒远传水位计56。

本实用新型的过热器连接管43上设置有减温器44，高温过热器45、低温过热器42设置于立式锅炉内部同一受热层，高温过热器45设置于低压锅筒10下方，低温过热器42设置于中压锅筒33下方。

实施例二

如图1～图10所示，本实施例以矿热电炉生产过程产生的烟气量150000nm³/h、烟气温度700℃进入锅炉，锅炉烟气排出温度130℃为例。矿热电炉余热锅炉，是一种立式矿热电炉双压余热锅炉，包括锅炉钢结构支撑平台1，设置在锅炉钢结构支撑平台1上的除氧器2、低压锅筒10、中压锅筒33，设置在除氧器2下方的低压给水泵5、循环水泵21、中压给水泵28，在低压锅筒10、中压锅筒33下方依次设置了高温过热器45、低温过热器42、五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35、四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12、中压省煤器31、低压省煤器8，在低压锅筒10、中压锅筒33的另一侧设置了护罩水冷壁24，烟气管道62将烟气从锅炉上部送入炉膛。

锅炉采用垂直立式结构布置，高温过热器45和低温过热器42设置在同一受热层，五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35、四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12、中压省煤器31、低压省煤器8分别由两组相同结构的换热器组成。

低压省煤器8设置在最下方的烟气出口处，中压省煤器31设置在低压省煤器8和一级低压蒸发器12之间，中压省煤器31和一级中压蒸发器35之间从下至上依次设置了一级低压蒸发器12、二级低压蒸发器13、三级低压蒸发器14、四级低压蒸发器15，四级低压蒸发器15上面依次设置了一级中压蒸发器35、二级中压蒸发器36、三级中压蒸发器37、四级中压蒸发器38、五级中压蒸发器39，低压锅筒10下方布置高温过热器45，中压锅筒33下方设置低温过热器42。锅炉的高温过热器45和低温过热器42设置在烟气进口处，低压省煤器8设置在烟气的出口处。从低压锅筒10引出的饱和蒸汽，经加热蒸汽管17和减压阀18减压后送往除氧器2，用于加热除氧器2的补水和对补水进行除氧。

一般水源进入除氧器2中的水温都在25℃左右，为了提高后续结构对水的加热效果与效率，故而通过加热蒸汽口加入从低压锅筒10引来的饱和蒸汽，使得饱和蒸汽能够与水混合以迅速提高水温。除氧器随着饱和蒸汽的加热，其温度不断升高，当温度达到104℃后就会对进入除氧器的水或汽进行除氧处理，从而更好的保护各个设备和管道。

104℃的除氧水经低压给水泵进水管3送至低压给水泵5，低压给水泵5加压后经低压省煤器给水管7送至低压省煤器8进一步加热，通过低压给水管道9进入低压锅筒10，低压锅筒10通过低压下降管组11分别与四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12的进口连接，四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12产出的汽水混合物通上升管组16回到低压锅筒10，低压锅筒10内的水可达到143℃。低压锅筒10的水经循环水泵进水管19进入循环水泵21，经循环水泵21加压后由循环水泵出水管23送入护罩水冷壁24，护罩水冷壁24吸热后的汽水混合物经护罩水冷壁回水管25回到低压锅筒10，低压锅筒10产出0.3mpa、143℃的饱和蒸汽通过蒸汽出口送至汽轮机低压进口。低压锅筒10内143℃的水经中压给水泵进水管26进入中压给水泵28，经中压给水泵28加压后由中压省煤器给水管30送入中压省煤器31。中压省煤器31与中压锅筒33通过中压给水管道32连接。中压锅筒33通过中压下降管组34分别与五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35的进口连接，五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35产出的汽水混合物经上升管组40回到中压锅筒33内。中压锅筒33产出的饱和蒸汽经蒸汽连接管41送入低温过热器42，低温过热器42进一步加热后的低温过热蒸汽经过热器连接管43送入高温过热器45，过热器连接管43上设置了减温器44。高温过热器45产出3.82mpa、450℃的过热蒸汽经过热蒸汽管46送入过热蒸汽集箱47引至汽轮机的高压蒸汽口。

低压锅筒10、低压下降管组11、四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12、上升管组16在压力差的作用下炉水形成自然循环。中压锅筒33、中压下降管组34、五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35、上升管组40在压力差的作用下炉水形成自然循环。低压锅筒10、循环水泵21、循环水泵进水管19、循环水泵出水管23、护罩水冷壁24、护罩水冷壁回水管25在循环水泵21加压动力下形成炉水强制循环。

高温过热器45、低温过热器42、五级中压蒸发器39、四级中压蒸发器38、三级中压蒸发器37、二级中压蒸发器36、一级中压蒸发器35、四级低压蒸发器15、三级低压蒸发器14、二级低压蒸发器13、一级低压蒸发器12、中压省煤器31、低压省煤器8采用蛇形管箱式结构，护罩水冷壁24采用膜式壁结构。

低压锅筒10和中压锅筒33上分别对应设置了低压锅筒就地水位计48、中压锅筒就地水位计55，低压锅筒就地水位计48、中压锅筒就地水位计55分别用于就地观察低压锅筒10和中压锅筒33的水位，以及分别实现与低压锅筒远传水位计49和中压锅筒远传水位计56水位的对比，避免监测低压锅筒10和中压锅筒33水位时出现虚假水位，影响锅炉安全运行。

低压锅筒10和中压锅筒33上分别对应设置了低压锅筒就地温度计50和中压锅筒就地温度计59，低压锅筒就地温度计50和中压锅筒就地温度计59用于就地观察。低压锅筒10和中压锅筒33上也分别设置了低压锅筒远传温度计53和中压锅筒远传温度计60，实现低压锅筒10和中压锅筒33就地温度和远传温度的对比同时对低压锅筒10和中压锅筒33的温度变化进行实时监测。

低压锅筒10和中压锅筒33上分别对应设置了低压锅筒就地压力表51和中压锅筒就地压力表57，低压锅筒就地压力表51和中压锅筒就地压力表57分别用于就地观察。同时低压锅筒10和中压锅筒33上分别设置了低压锅筒远传压力表52和中压锅筒远传压力表58，低压锅筒远传压力表52和中压锅筒远传压力表58分别用于实时监测低压锅筒10和中压锅筒33的压力变化。

低压锅筒10和中压锅筒33上分别对应设置了低压锅筒安全阀54、中压锅筒安全阀61，用于保护低压锅筒10和中压锅筒33不会超过设定压力，当低压锅筒10和中压锅筒33压力超过设定压力时，低压锅筒安全阀54、中压锅筒安全阀61自动打开向外排气降低低压锅筒10、中压锅筒33的压力，起到保护锅炉的作用，同时保证锅炉的安全运行。

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