电弧炉余热利用系统的制作方法

本实用新型属于电弧炉炼钢技术领域，具体涉及一种电弧炉余热利用系统。

背景技术：

电弧炉一般使用废钢为原料冶炼合金钢，在电弧炉冶炼的过程中会产生大量的烟气，这些烟气的温度可达1300℃，根据相关文献，高温烟气带走了整个电弧炉输入热量的21％，如果直接将这些高温烟气排空，对于电弧炉冶炼的能量系统来说是巨大的浪费。同时电弧炉本体采用钢材制造而成，本体在需要盛装高温钢水，还要接受高温电弧的辐射，所以电弧炉本体和炉盖都采用循环水进行冷却，进水温度25℃，出水温度33℃，循环冷却水将本体的高温高品质热能转换为了无法使用的低温低品质热能，相对于目前日渐紧缺的能源，这也是巨大的浪费。

技术实现要素：

本实用新型实施例涉及一种电弧炉余热利用系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种电弧炉余热利用系统，包括燃烧沉降室、余热锅炉和汽包，所述燃烧沉降室分别通过汽化冷却烟道与电弧炉和所述余热锅炉连接，两所述汽化冷却烟道均设有第一入水口和第一水汽出口，各所述第一入水口均与所述汽包的出水口连通，各所述第一水汽出口均与所述汽包的水汽入口连通，所述汽包的蒸汽出口及所述余热锅炉的蒸汽出口均连接至蒸汽利用单元。

作为实施例之一，所述燃烧沉降室设有第二入水口和第二水汽出口，所述第二入水口与所述汽包的出水口连通，所述第二水汽出口与所述汽包的水汽入口连通。

作为实施例之一，电弧炉余热利用系统还包括除氧器，所述除氧器的出水口分别与所述汽包的补水口及所述余热锅炉的给水口连通。

作为实施例之一，所述电弧炉的炉盖上设有第三入水口和第三水汽出口，所述除氧器的出水口还与所述第三入水口连通，所述第三水汽出口与所述除氧器的水汽入口连通。

作为实施例之一，所述炉盖包括炉盖本体及连接于所述炉盖本体上的炉盖弯管，所述炉盖弯管通过对应的所述汽化冷却烟道与所述燃烧沉降室连接，所述第三入水口和所述第三水汽出口均设置于所述炉盖本体上，所述炉盖内的循环水通道起始自所述第三入水口并绕经所述炉盖弯管后再延伸至所述第三水汽出口。

作为实施例之一，所述电弧炉的炉体上设有第四入水口和第四水汽出口，所述除氧器的出水口还与所述第四入水口连通，所述第四水汽出口与所述除氧器的水汽入口连通。

作为实施例之一，所述蒸汽利用单元包括汽轮机，所述汽轮机的排气出口通过排气管道与所述除氧器的循环水入口连通，于所述排气管道上布置有冷凝器和加热器。

作为实施例之一，所述蒸汽利用单元包括蒸汽蓄热器，所述汽包的蒸汽出口及所述余热锅炉的蒸汽出口均与所述蒸汽蓄热器的蒸汽入口连通。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的电弧炉余热利用系统，通过在电弧炉与余热锅炉之间布置燃烧沉降室，在使烟气燃烧以保证系统运行安全的同时，两汽化冷却烟道对烟气进行汽化冷却并产生高压蒸汽，充分回收高温烟气的热量，同时可使得烟气温度降低至适于余热锅炉运行的范围，再通过余热锅炉回收烟气余热，实现了对电弧炉烟气余热的有效利用，节能降耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电弧炉余热利用系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型实施例提供一种电弧炉余热利用系统，包括燃烧沉降室3、余热锅炉4和汽包6，所述燃烧沉降室3分别通过汽化冷却烟道5与电弧炉和所述余热锅炉4连接，两所述汽化冷却烟道5均设有第一入水口和第一水汽出口，各所述第一入水口均与所述汽包6的出水口连通，各所述第一水汽出口均与所述汽包6的水汽入口连通，所述汽包6的蒸汽出口及所述余热锅炉4的蒸汽出口均连接至蒸汽利用单元。

上述余热锅炉4一般自带锅炉汽包，上述余热锅炉4的蒸汽出口设置于该锅炉汽包上。

上述蒸汽利用单元可为蒸汽管网或蒸汽用户，作为优选，如图1，各部分蒸汽先进入蒸汽蓄热器7内储存，通过蒸汽蓄热器7为蒸汽管网或蒸汽用户提供蒸汽即所述蒸汽利用单元包括蒸汽蓄热器7，所述汽包6的蒸汽出口及所述余热锅炉4的蒸汽出口均与所述蒸汽蓄热器7的蒸汽入口连通。

上述燃烧沉降室3上布置有燃烧器，在该燃烧沉降室3中，烟气可进一步燃烧，以将其中的燃尽，避免后续流程发生爆炸，保证系统运行安全，沉降室也可去除大颗粒烟尘，降低后续除尘器的工作负担；燃烧沉降室3为本领域常规设备，其具体结构此处不作赘述。进一步优选地，如图1，所述燃烧沉降室3设有第二入水口和第二水汽出口，所述第二入水口与所述汽包6的出水口连通，所述第二水汽出口与所述汽包6的水汽入口连通。

其中，优选地，如图1，汽包6出水口连接有高压循环泵10，该高压循环泵10出口分别与上述两第一入水口以及上述第二入水口连通。

上述两个汽化冷却烟道5、燃烧沉降室3以及汽包6构成一个独立的高压汽水循环系统，属于高压汽化冷却系统，在两汽化冷却烟道5中以及燃烧沉降室3的壁体中会产生汽水混合物，汽水混合物进入汽包6中，在汽包6中汽水分离，产生的蒸汽进入蒸汽利用单元，产生的水则再进入两汽化冷却烟道5中以及燃烧沉降室3的壁体中。本实施例中，该高压汽水循环系统的运行压力在2.45MPa左右。

本实施例提供的电弧炉余热利用系统，通过在电弧炉与余热锅炉4之间布置燃烧沉降室3，在使烟气燃烧以保证系统运行安全的同时，两汽化冷却烟道5对烟气进行汽化冷却并产生高压蒸汽，充分回收高温烟气的热量，同时可使得烟气温度降低至适于余热锅炉4运行的范围，再通过余热锅炉4回收烟气余热(约在800℃以下)，实现了对电弧炉烟气余热的有效利用，节能降耗。

进一步优选地，如图1，上述电弧炉余热利用系统还包括除氧器8，所述除氧器8的出水口分别与所述汽包6的补水口及所述余热锅炉4的给水口连通，通过该除氧器8分别给汽包6和余热锅炉4供应除氧给水。优选地，该除氧器8分别通过给水泵9与汽包6的补水口及余热锅炉4的给水口连通。

作为可选的实施例，上述蒸汽利用单元包括汽轮机，所述汽轮机的排气出口通过排气管道与所述除氧器8的循环水入口连通，于所述排气管道上布置有冷凝器和加热器，上述电弧炉余热利用系统获得的蒸汽中，至少部分送至汽轮机进行发电，汽轮机产生的排气经冷凝器冷凝产生凝结水、产生的凝结水经加热器加热后送入除氧器8除氧后再循环利用。

在另外的实施例中，如图1，优选地，所述电弧炉的炉盖2上设有第三入水口和第三水汽出口，所述除氧器8的出水口还与所述第三入水口连通，所述第三水汽出口与所述除氧器8的水汽入口连通。

进一步优选地，如图1，所述电弧炉的炉体1上设有第四入水口和第四水汽出口，所述除氧器8的出水口还与所述第四入水口连通，所述第四水汽出口与所述除氧器8的水汽入口连通。

可以理解地，一般是在炉体1及炉盖2上设置循环水通道，通过循环水与炉体1及炉盖2的金属直接接触换热进行汽化冷却。进一步优选地，如图1，所述炉盖2包括炉盖2本体及连接于所述炉盖2本体上的炉盖弯管，所述炉盖弯管通过对应的所述汽化冷却烟道5与所述燃烧沉降室3连接，所述第三入水口和所述第三水汽出口均设置于所述炉盖2本体上，所述炉盖2内的循环水通道起始自所述第三入水口并绕经所述炉盖弯管后再延伸至所述第三水汽出口。其中，若电弧炉的电极偏心布置，则上述第三水汽出口优选为设置在靠近电极的一侧，第三入水口则相对地设置在远离电极的一侧，可以提高出口蒸汽的温度。

其中，优选地，如图1，上述第三入水口和第四入水口通过低压循环泵11与除氧器8的出水口连通。电弧炉本体、炉盖2与除氧器8构成一个相对独立的低压循环系统，适于低压汽化冷却系统：当炉体1内盛装了废钢或铁水进行冶炼时，电极插入炉体1并发射出高温电弧加热废钢或铁水同时产生高温烟气，高温烟气从炉盖弯管溢出，电弧的热量同时还会加热炉体1以及炉盖2，除氧器8内的补充水由低压循环泵11送入炉体1及炉盖2内并被加热至150～170℃(本实施例中，约在158℃)，同时降低了炉体1及炉盖2的温度，使炉体1及炉盖2的温度保持在200℃左右，以维持其金属使用强度，保持其在高温电弧炙烤下能正常工作；被加热的补充水汽化，并回到除氧器8中，能加热进入除氧器8内的低温水至除氧温度。本实施例中，该低压汽化冷却系统的运行压力在0.3～0.4MPa范围内，0.3～0.4MPa的低压蒸汽可较好地对除氧器8内的水进行除氧。

可见，本实施例提供的电弧炉余热利用系统，可回收电弧炉炉体1和炉盖2的热量，既节约了能源，又降低了炉体1及炉盖2的温度，以维持其金属使用强度，保持其在高温电弧炙烤下能正常工作，有效地提高电弧炉的使用寿命。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。