一种电弧炼钢炉烟气余热利用装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电弧炼钢炉烟气余热利用装置，包括与电弧炼钢炉的烟气出口相连接的燃烧沉降室，燃烧沉降室的烟气出口与余热利用锅炉的高温烟气入口相连接，高温烟气与换热管中的水传热后从余热利用锅炉的低温烟气出口排出，换热管的底部连接有蓄汽包；余热利用锅炉的低温烟气出口与除尘净化器相连接，除尘净化器经除尘风机与排气筒相连接。本实用新型既充分利用了烟气中的余热，又避免了烟气直接加热废钢的缺陷，同时又实现了高温烟气中可燃气体和大颗粒沉降物的分离，顾了热能利用和环境保护，而且节能效果比较明显。
【专利说明】一种电弧炼钢炉烟气余热利用装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电弧炼钢炉余热利用【技术领域】，涉及一种电弧炼钢炉烟气余热利田悲晉
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【背景技术】
[0002]电弧炼钢炉是靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣，冶炼出各种成分合格的钢和合金的。电弧炼钢炉以电能为热源，具有避免燃烧燃料对钢液污染、热效率高、电热转换方便容易控制等特定；而且电弧炉炼钢还可以消纳废钢，是一种铁资源回收再利用过程。利用电弧炼钢炉可以促进废钢的利用，废钢如得不到有效的回收和利用，将成为巨大的潜在环境污染源。
[0003]在电弧炼钢炉冶炼过程中，其产生的废气所携带的热量约为向电炉输入总能量的11%左右，有的高达20%，这部分能量若不被利用会白白地被浪费掉。炉气能量损失有两种:(1)高温炉气带走的物理显热:(2)炉气可燃成分带走的化学能。其中化学余热利用主要是在电弧炼钢炉内进行二次燃烧，而利用高温炉气的物理热预热废钢已实践多年。废钢预热技术的种类包括:料篮式、双炉壳式、竖炉型、多级竖炉式、连续加料式等。基本上所有的废钢预热技术都是在高温炉气排放之前，通过废钢(炉料)产生热交换，把热量传给废钢，提高废钢的温度，从而达到加快废钢(炉料)熔化、降低电耗，提高生产率的目的。但在在烟气加热废钢的过程中，烟尘中对炼钢有害的元素(如Zn、Sn、Pb等元素)产生富集，对冶炼的产品质量有不利的影响，同时在废钢预热的过程中有毒物质(比如二恶英)会对环境造成影响。
[0004]近年来由于废钢资源的限制，电弧炼钢炉开始普遍使用铁水热装技术。铁水热装提供了大量的物理热和化学热，减少了装料次数，改善了电弧燃烧条件，特别是避免了废钢中残余金属元素带来的污染，是电弧炉炼钢高效、节能的首选条件。然而使用铁水后，电弧炉排放烟气温度增加，最高温度可达1400°C，随烟气显热带走的热量占总投入热量的13?20%，所以提高烟气余热回收利用率、提高余热使用的环境友好性，是现阶段电弧炼钢炉高效低耗生产必须解决的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型解决的技术问题在于提供一种电弧炼钢炉烟气余热利用装置，通过该对高温烟气进行沉降，再利用热管蒸发器将余热转换利用，既实现了对高温烟气余热回收利用，避免直接加热废钢，又能够实现环境净化。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0007]—种电弧炼钢炉烟气余热利用装置，包括与电弧炼钢炉的烟气出口相连接的燃烧沉降室，燃烧沉降室的烟气出口与余热利用锅炉的高温烟气入口相连接，高温烟气与换热管中的水传热后从余热利用锅炉的低温烟气出口排出，换热管的底部连接有蓄汽包；余热利用锅炉的低温烟气出口与除尘净化器相连接，除尘净化器经除尘风机与排气筒相连接。
[0008]所述的燃烧沉降室通过烟气通道，与电弧炼钢炉的炉盖上的第四孔烟道相连接；烟气通道包括移动烟道和送风段，所述的移动烟道为弯管，送风段上还开设有送风阀。
[0009]所述的燃烧沉降室包括燃烧室和沉降室，电弧炼钢炉排出的烟气中的可燃气体在燃烧室中燃烧，大颗粒物沉降在沉降室中；燃烧沉降室的烟气入口和烟气出口均与燃烧室相连通，并且其开口均朝上。
[0010]所述的燃烧沉降室的烟气出口之前还设有调节烟气出口温度的冷风混风阀。
[0011]所述的余热利用锅炉的换热管包括多个换热单元，高温烟气在换热单元外通向余热利用锅炉的低温烟气出口，每个换热单元依次与通过的烟气换热。
[0012]所述的除尘净化器为布袋除尘器，布袋除尘器的入口还设有调节烟气进入温度的冷风混风阀。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0014]本实用新型提供的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，通过在电弧炼钢炉高温烟气出口之后设置的燃烧沉降室和余热利用锅炉，将高温烟气通过补充燃烧之后转换为蒸汽能，既充分利用了烟气中的余热，又避免了烟气直接加热废钢的缺陷，同时又实现了高温烟气中可燃气体和大颗粒沉降物的分离，使得后续的余热利用锅炉的换热管不会被过多沉积，影响传热效率和工作寿命；而且有利于后续的除尘，避免了对环境的污染。
[0015]本实用新型提供的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，实现了余热回收和环境治理的双赢，而且可以在各个环节对烟气温度进行调节；为实现在燃烧沉降室中的充分燃烧，在烟气进入燃烧沉降室时需要吸入外界空气，供燃烧室内蓄积的CO的二次燃烧；在燃烧沉降室出口设置混风阀以调节烟气出口温度控制在800°c以内，保证了余热利用锅炉的工作环境；在余热利用锅炉中进行热交换后，烟气出口温度可降到160°C左右以进入除尘器净化，热管锅炉生产的饱和蒸汽蓄积在蓄汽包之中，供生产和生活使用；而除尘器净化入口的混风阀也保证了其进入的温度不会超过160°C。
[0016]本实用新型提供的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，兼顾了热能利用和环境保护，而且节能效果比较明显，避免了烟气对废钢加热的缺陷，蓄积在蓄汽包中的能量可以根据需要改变功能方式，也丰富了供能的手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]图2为电弧炼钢炉烟气出口与沉降室入口连接示意图；
[0019]图3为沉降室中烟气进出口示意图；
[0020]其中:1为电弧炼钢炉；2为烟气通道；3为燃烧沉降室；4为余热利用锅炉；5为蓄汽包；6为除尘净化器；7为除尘风机；8为排气筒；9为第四孔烟道；11为燃烧沉降室烟气入口 ； 12为燃烧沉降室烟气出口。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0022]参见图1?图3，一种电弧炼钢炉烟气余热利用装置，包括与电弧炼钢炉I的烟气出口相连接的燃烧沉降室3，燃烧沉降室3的烟气出口与余热利用锅炉4的高温烟气入口相连接，高温烟气与换热管中的水传热后从余热利用锅炉4的低温烟气出口排出，换热管的底部连接有蓄汽包5 ;余热利用锅炉4的低温烟气出口与除尘净化器6相连接，除尘净化器6经除尘风机7与排气筒8相连接。
[0023]所述的燃烧沉降室3通过烟气通道2，与电弧炼钢炉I的炉盖上的第四孔烟道9相连接；烟气通道2包括移动烟道和送风段，所述的移动烟道为弯管，送风段上还开设有送风阀。
[0024]所述的燃烧沉降室3包括燃烧室和沉降室，电弧炼钢炉排出的烟气中的可燃气体在燃烧室中燃烧，大颗粒物沉降在沉降室中；燃烧沉降室3的烟气入口和烟气出口均与燃烧室相连通，并且其开口均朝上。
[0025]所述的燃烧沉降室3的烟气出口之前还设有调节烟气出口温度的冷风混风阀。
[0026]所述的余热利用锅炉4的换热管包括多个换热单元，高温烟气在换热单元外通向余热利用锅炉的低温烟气出口，每个换热单元依次与通过的烟气换热。
[0027]所述的除尘净化器6为布袋除尘器，布袋除尘器的入口还设有调节烟气进入温度的冷风混风阀。
[0028]具体的，在电弧炼钢炉的炉盖第四孔烟气出口连接燃烧沉降室、余热利用锅炉之后，电弧炉产生的1200°C左右高温烟气，通过进入移动烟道进入燃烧沉降室，其中CO等可燃物进一步燃烧，同时大颗粒得以沉降，通过调整燃烧沉降室出口混风阀将烟气出口温度控制在800°C以内，再经高温烟道进入余热利用锅炉进行热量回收，热交换后的烟气温度降到160°C左右进入除尘器净化，热管锅炉生产的饱和蒸汽蓄积在蓄热器之中，供生产和生活使用。
[0029]参见图2，移动烟道两端分别连接炉盖第四孔9和燃烧沉降室，移动烟道要满足炉盖旋入或旋出时不与第四孔弯烟道发生干涉，送风段满足在吸入高温烟气的同时，也要吸人足量的外界空气，供后部沉降室内蓄积的CO的二次燃烧。
[0030]参见图3，燃烧沉降室中大颗粒的沉降过程共受到三个力的作用，重力、浮力和烟气对颗粒的曳力。重力和浮力之差是使烟尘发生沉降的动力，曳力则是阻碍烟尘发生沉降的力。烟气从燃烧沉降室烟气入口 11进入，从燃烧沉降室烟气出口 12排出，为保证烟气中大颗粒粉尘的沉降效果，燃烧沉降室烟气入口 11、燃烧沉降室烟气出口 12均设置在顶部。
[0031]本实用新型提供的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，兼顾了热能利用和环境保护，而且节能效果比较明显，避免了烟气对废钢加热的缺陷，蓄积在蓄汽包中的能量可以根据需要改变功能方式，也丰富了供能的手段。
【权利要求】
1.一种电弧炼钢炉烟气余热利用装置，其特征在于，包括与电弧炼钢炉的烟气出口相连接的燃烧沉降室，燃烧沉降室的烟气出口与余热利用锅炉的高温烟气入口相连接，高温烟气与换热管中的水传热后从余热利用锅炉的低温烟气出口排出，换热管的底部连接有蓄汽包；余热利用锅炉的低温烟气出口与除尘净化器相连接，除尘净化器经除尘风机与排气筒相连接。
2.如权利要求1所述的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，其特征在于，所述的燃烧沉降室通过烟气通道，与电弧炼钢炉的炉盖上的第四孔烟道相连接；烟气通道包括移动烟道和送风段，所述的移动烟道为弯管，送风段上还开设有送风阀。
3.如权利要求1所述的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，其特征在于，所述的燃烧沉降室包括燃烧室和沉降室，电弧炼钢炉排出的烟气中的可燃气体在燃烧室中燃烧，大颗粒物沉降在沉降室中；燃烧沉降室的烟气入口和烟气出口均与燃烧室相连通，并且其开口均朝上。
4.如权利要求1所述的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，其特征在于，所述的燃烧沉降室的烟气出口之前还设有调节烟气出口温度的冷风混风阀。
5.如权利要求1所述的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，其特征在于，所述的余热利用锅炉的换热管包括多个换热单元，高温烟气在换热单元外通向余热利用锅炉的低温烟气出口，每个换热单元依次与通过的烟气换热。
6.如权利要求1所述的电弧炼钢炉烟气余热利用装置，其特征在于，所述的除尘净化器为布袋除尘器，布袋除尘器的入口还设有调节烟气进入温度的冷风混风阀。
【文档编号】F27D17/00GK204085215SQ201420564831
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】许广平, 杨波, 李昌利 申请人:西安广大电炉有限公司