一种蓄热式沉降室余热储放装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种蓄热式沉降室余热储放装置，包括水冷烟道、蓄热式格子墙、汽包和除氧器。水冷烟道包括上集箱和设置在上集箱前后侧的两组水冷膜式壁，水冷膜式壁由多根钢管并排焊接组成；两组水冷膜式壁的上端均与上集箱相连通，下端分别连通一下集箱；上集箱和下集箱均与汽包相连，形成一冷却水循环。下集箱下侧并排设置有若干锥形灰斗，锥形灰斗与水冷膜式壁、上集箱形成一封闭的烟道。本实用新型通过在水冷烟道内设置蓄热式格子墙，将电炉生产过程中产生的波动不稳定的高温段烟气余热回收储存，在出钢期间烟气温度下降时释放，不仅增加高温烟气余热回收，而且有利于减少电炉余热回收蒸汽波动幅度，便于蒸汽系统稳定运行。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工业余热回收利用的【技术领域】，特别涉及一种蓄热式沉降室余热 储放装置。 一种蓄热式沉降室余热储放装置
【背景技术】
[0002] 目前，国内钢铁企业为进一步减低电炉炼钢成本，电炉工序普遍出现铁水兑废钢 冶炼模式，且铁水比例可高达7(Γ90%，呈现电炉设备"转炉化"的趋势。随着电炉入炉铁水 比例增加和废钢用量的减少，造成电炉烟气、温的C0的浓度增加，回收电炉烟气余热更有 意义。
[0003] 由于电炉冶炼的周期性影响，电炉产生间断性的烟气余热难以回收被利用，通常 采用"水冷+空冷"的方式冷却至200°C后经除尘排放，大量烟气余热经过冷却水、空气散发 到大气中，导致但来电炉烟气余热浪费；同时，由于冷却还需要增加额外电力、水资源消耗。
[0004] 目前少数电炉通过废钢预热方式或热管余热锅炉回收部分电炉烟气余热，其中电 炉废钢预热技术由于受炉型、布置、维护等因素影响，国内外使用效果均不理想。另一方面， 通过采用热管或对流式余热锅炉进行电炉烟气余热回收，回收蒸汽进入蓄热器，然后供热 用户使用，电炉余热回收取得了一定进展。尽管余热回收系统设有蓄热器，但由于电炉回收 蒸汽流量、压力波动较大导致难以匹配合适的蒸汽用户，最终影响了电炉余热回收的实际 效果，导致余热回收效率低。因此电炉余热回收面临着如何将间歇产生的余热资源转换为 稳定输出蒸汽以及如何提高电炉余热回收效率成为电炉烟气余热回收的主要问题。 实用新型内容
[0005] 为了解决现有技术中对于间断电炉烟气余热回收的效率交底的问题，本实用新型 提供了一种蓄热式沉降室余热储放装置，包括：
[0006] 水冷烟道，所述烟气流经所述水冷烟道并将热量传递给所述水冷烟道的侧壁；
[0007] -个或一个以上的蓄热式格子墙，分布设置在所述水冷烟道内，并将所述水冷烟 道间隔开来，所述烟气流经所述蓄热式格子墙；
[0008] 汽包，与所述水冷烟道的侧壁相连通，所述水冷烟道的侧壁与所述汽包内充满水 且两者之间形成一水循环；
[0009] 除氧器，一端与所述汽包相连，另一端与水源相连，所述水源经过所述除氧器后输 入到所述汽包内。
[0010] 较佳地，上集箱，与所述汽包相连通；
[0011] 两组水冷膜式壁，对称设置在所述上集箱的前后两侧上，所述两组水冷膜式壁的 上端与所述上集箱相连形成一截面呈" Π "状的通道，所述两组水冷膜式壁下端均连接有一 下集箱，两个所述下集箱均与所述汽包相连通；
[0012] 若干锥形灰斗，并排设置在所述下集箱的下侧，且所述锥形会灰斗的开口朝向所 述上集箱的底部，所述若干锥形灰斗与所述上集箱和所述两组水冷膜式壁形成一供所述烟 气流经的封闭通道。
[0013] 较佳地，所述水冷膜式壁由若干钢管组成，相邻所述钢管之间通过钢板整体焊接 在一起；所述钢管的上端与所述上集箱相连通，所述钢管的下端与所述下集箱相连通。
[0014] 较佳地，所述蓄热式格子墙设置在相邻两所述锥形灰斗的分界处。
[0015] 较佳地，所述水冷烟道的外侧上设置有保温层。
[0016] 较佳地，所述蓄热式格子墙由若干陶瓷蜂窝砖组成。
[0017] 较佳地，所述除氧器与所述水源之间设置有第一给水泵。
[0018] 较佳地，所述除氧器与所述汽包之间设置有第二给水泵。
[0019] 本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积 极效果：
[0020] (1)本实用新型在水冷烟道内设置蓄热式格子墙进行削峰平谷措施，通过采用蓄 热式格子墙在高温时储存部分热量、低温时放出部分量方式减少电炉烟气波动的影响；最 终将电炉炼钢生产过程中产生的波动不稳定的烟气余热，通过这种蓄热式水冷沉降室回收 余热装置输出稳定的过热蒸汽；
[0021] ( 2 )本实用新型通过在水冷烟道内设置蓄热式格子墙，使得经过的烟气流速降低， 大粉尘颗粒初步沉降，减轻了粉尘对后部其他设备的影响，降低了除尘装置负荷；
[0022] (3)本实用新型中蓄热式格子墙的设置使得流经水冷烟道的烟气能够充分均匀地 与水冷烟道接触，有利于水冷烟道更好的吸收热量，提高热量回收效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特 征和优点，其中：
[0024] 图1为本实用新型提供的蓄热式沉降室余热储放装置的正视图；
[0025] 图2为本实用新型提供的蓄热式沉降室余热储放装置的侧视图。
[0026] 符号说明：
[0027] 1 一水冷烟道
[0028] 2-蓄热式格子墙
[0029] 3-锥形灰斗
[0030] 4-下集箱
[0031] 5-水冷膜式壁
[0032] 6-保温层
[0033] 7-纯水泵
[0034] 8-除氧器
[0035] 9-锅炉给水泵
[0036] 10-汽包
[0037] 11-下降管
[0038] 12-上升管
[0039] 13-上集箱。
【具体实施方式】
[0040] 参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实 用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出 这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本【技术领域】的技术人员完全了解本实用新 型的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0041] 现参考图1详细描述根据本实用新型提供的蓄热式沉降室余热储放装置的实施 例，它主要包括水冷烟道1、蓄热式格子墙2、汽包10和除氧器8,本发实用新型通过在水冷 烟道1内设置蓄热式格子墙2,起到削峰平谷的效果，最终将电炉炼钢生产过程中产生的波 动不稳定的烟气余热，通过这种蓄热式水冷沉降室回收余热装置输出稳定的过热蒸汽。
[0042] 具体的，水冷烟道1包括上集箱13和两组水冷膜式壁5,两组水冷膜式壁5对称设 置在上集箱13的前后两侧，即沿上集箱13长度方向设置；两组水冷膜式壁5的上端与上集 箱13相连通，两组水冷膜式壁5的下端各自均连接有一个下集箱4,两组水冷膜式壁5与上 集箱13之间形成一截面呈" Π "型的通道。水冷烟道1还包括若干锥形灰斗3,若干锥形灰 斗3并排设置在下集箱13的下侧，从而使得上集箱13、水冷膜式壁5、下集箱4和锥形灰斗 3之间形成一上下前后封闭的水冷烟道1，电炉炼钢中产生的烟气流经该通道。
[0043] 其中，每组水冷膜式壁5包括有若干并排连接的" Γ "型的钢管，相邻的各钢管之 间通过钢片整体焊接构成了水冷膜式壁5 ;每组水冷膜式壁5中的所有钢管的上端均与上 集箱13相连通，所有钢管的下端均与该组水冷膜式壁5下方对应的下集箱4相连通。当然， 钢管的结构、大小以及数量可根据具体情况进行调整，此处不作限制。在本实施例中，水冷 烟道1的外侧还设置有保温层6,用于防止流经水冷烟道1的烟气的热量的流逝，从而提高 了烟气热量回收的效率。
[0044] 在本实施例中，汽包10的侧壁或上端通过一上升管12与上集箱13相连通，两个 下集箱4分别通过一下降管管11与汽包10的底部相连通，从而形成：汽包10 -下降管 11 -下集箱4 -水冷膜式壁5 -上集箱13 -上升管12 -汽包10的汽水循环。汽包10与 除氧器8相连，除氧器8与一水源相连通；其中水源与除氧器8之间设置有第一水泵7,除 氧器8之间设置有第二水泵9 ;水源通过第一水泵7将水输送进除氧器8内，通过除氧器8 除氧后通过第二水泵9向汽包10与水冷烟道1之间的水循环通道进行补水。首先，在第二 水泵9的作用下，除氧后的水输入到汽包10内，汽包10中的水在自身重力的作用下通过下 降管11流入到下集箱4、水冷膜式壁5和上集箱13内（水冷膜式壁5内水被烟气加热成汽 水混合物，密度减小，与汽包形成压差，使得水能够在自身的重力作用下流入下集箱4、水冷 膜式壁5和上集箱13内，其为重力循环锅炉基本原理）；高温烟气流经水冷烟道1时，将热 量传递给下集箱4、钢管以及上集箱13,使得下集箱4、钢管以及上集箱13内的水升温蒸发， 然后蒸发得到的蒸气上升至上集箱13内，并通过上升管12输入到汽包10内，并在汽包10 内形成稳定的蒸汽输出给用户使用，从而实现烟气余热回收利用的效果。在本实施例中，汽 包10位于水冷烟道1的上方，因此汽包10与水冷烟道1之间可通过水的重力来循环，当然 汽包10与水冷烟道1之间也可通过加设水泵推动水循环，从而使得本实用新型适用于汽包 10与水冷烟道之间各种位置关系的情况，此处不作限制。
[0045] 在本实施例中，该蓄热式沉降室余热储放装置还包括若干蓄热式格子墙2,若干蓄 热式格子墙2设置在水冷烟道1内，且沿水冷烟道1的截面设置，将水冷烟道1分成若干段， 使得烟气流经蓄热式格子墙2,如图1中所示；蓄热式格子墙2的上端与上集箱13相连，下 端连接到相邻锥形灰斗的分界处。在本实施例中，蓄热式格子墙2由若干个陶瓷蜂窝转组 成，其中可根据烟气阻力和蓄热量的要求，将若干个陶瓷蜂窝转组合成不同形状大小的蓄 热式格子墙；另外，本实用新型也可采用其他蓄热材料来代替陶瓷蜂窝转，此处不作限制。 烟气流经蓄热式格子墙2的时候，首先，蓄热式格子墙2吸收热量，起到蓄热的效果；其次， 蓄热式格子墙2使得流经的烟气的速度降低，一方面使得烟气充分均匀地与上集箱13和钢 管接触，另一方面使得烟气中的大粉尘颗粒初步沉降，被锥形灰斗3收集起来，从而减轻了 粉尘对后部其他设备的影响，降低了除尘装置负荷。
[0046] 本实用新型提供的一种蓄热式沉降室余热储放装置，其工作流程具体如下：
[0047] 在电炉内进行炼钢时，电炉输出的烟气的温度高、流量大，进入水冷烟道1的烟气 通过对流换热的方式将热量传递给蓄热格子墙2以及水冷烟道1内的水降温后排出。水冷 烟道1内的除氧水吸收烟气的余热后升温蒸发，并通过上升管12输入到汽包10内，并在汽 包10内形成稳定的蒸汽输出给用户使用；其中，来自除氧器8的除氧水输入到汽包10内， 并通过重力作用，在汽包10与水冷屏组件（4、5、13)之间循环。此时，由于烟气的温度高，热 量充足，热格子墙2处于吸热状态，部分高温烟气的热量被蓄热格子墙2吸收并储存起来， 从而起到削峰的效果。
[0048] 在出钢时，电炉输出的烟气的温度较低、流量小，进入水冷烟道1的烟气通过对流 换热的方式将热量水冷烟道1内的水降温后排出，此时由于流经的烟气的温度较低，蓄热 格子墙2处于放热状态，主要通过辐射换热方式将热量传递给水冷烟道1内的水。水冷烟 道1内的除氧水吸收烟气的余热和蓄热格子墙2释放的热量后升温蒸发，在汽包10内形成 稳定的蒸汽输出。
[0049] 本实用新型通过在水冷烟道内设置蓄热式格子墙进行削峰平谷措施，通过采用蓄 热式水冷膜式壁将电炉生产过程中产生的波动不稳定的高温段烟气余热回收储存，在出钢 期间烟气温度下降时释放，不仅增加高温烟气余热回收，而且有利于减少电炉余热回收蒸 汽波动幅度，便于蒸汽系统稳定运行。从而具有将间隙产生的余热资源转换为稳定蒸气输 出，以及提高了电炉余热回收效率的效果。
[0050] 综上所述，本实用新型提供了一种蓄热式沉降室余热储放装置，主要包括水冷烟 道、蓄热式格子墙、汽包和除氧器。水冷烟道包括上集箱和设置在上集箱前后两侧的两组水 冷膜式壁，水冷膜式壁由多根钢管并排焊接组成；两组水冷膜式壁的上端均与上集箱相连 通，下端分别连通一下集箱；上集箱和下集箱均与汽包相连，形成一冷却水循环。下集箱下 侧并排设置有若干锥形灰斗，并与水冷膜式壁、上集箱形成一封闭的烟道。本实用新型通过 在水冷烟道内设置蓄热式格子墙，将电炉生产过程中产生的波动不稳定的高温段烟气余热 回收储存，在出钢期间烟气温度下降时释放，不仅增加高温烟气余热回收，而且有利于减少 电炉余热回收蒸汽波动幅度，便于蒸汽系统稳定运行。
[0051] 本【技术领域】的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱 离本实用新型的精神或范围。尽管已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型不应 限制为这些实施例，本【技术领域】的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型精神和 范围之内作出变化和修改。
【权利要求】
1. 一种蓄热式沉降室余热储放装置，用于回收烟气余热，其特征在于，所述蓄热式沉降 室余热储放装置包括： 水冷烟道，所述烟气流经所述水冷烟道并将热量传递给所述水冷烟道的侧壁； 一个或一个以上的蓄热式格子墙，分布设置在所述水冷烟道内，并将所述水冷烟道间 隔开来，所述烟气流经所述蓄热式格子墙； 汽包，与所述水冷烟道的侧壁相连通，所述水冷烟道的侧壁与所述汽包内充满水且两 者之间形成一汽水循环； 除氧器，一端与所述汽包相连，另一端与水源相连，所述水源经过所述除氧器后输入到 所述汽包内。
2. 根据权利要求1所述的蓄热式沉降室余热储放装置，其特征在于，所述水冷烟道包 括： 上集箱，与所述汽包相连通； 两组水冷膜式壁，对称设置在所述上集箱的前后两侧上，所述两组水冷膜式壁的上端 与所述上集箱相连形成一截面呈" Π "状的通道，所述两组水冷膜式壁下端均连接有一下集 箱，两个所述下集箱均与所述汽包相连通； 若干锥形灰斗，并排设置在所述下集箱的下侧，且所述锥形会灰斗的开口朝向所述上 集箱的底部，所述若干锥形灰斗与所述上集箱和所述两组水冷膜式壁形成一供所述烟气流 经的封闭通道。
3. 根据权利要求2所述的蓄热式沉降室余热储放装置，其特征在于，所述水冷膜式壁 由若干钢管组成，相邻所述钢管之间通过钢板整体焊接在一起；所述钢管的上端与所述上 集箱相连通，所述钢管的下端与所述下集箱相连通。
4. 根据权利要求2所述的蓄热式沉降室余热储放装置，其特征在于，所述蓄热式格子 墙设置在相邻两所述锥形灰斗的分界处。
5. 根据权利要求1所述的蓄热式沉降室余热储放装置，其特征在于，所述水冷烟道的 外侧上设置有保温层。
6. 根据权利要求1所述的蓄热式沉降室余热储放装置，其特征在于，所述蓄热式格子 墙由若干陶瓷蜂窝砖组成。
7. 根据权利要求1所述的蓄热式沉降室余热储放装置，其特征在于，所述除氧器与所 述水源之间设置有第一给水泵。
8. 根据权利要求1所述的蓄热式沉降室余热储放装置，其特征在于，所述除氧器与所 述汽包之间设置有第二给水泵。
【文档编号】F27D17/00GK203848696SQ201420171400
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】杨文滨, 陈志良, 曹先常, 孔令斌 申请人:上海宝钢节能环保技术有限公司