一种沸腾焙烧炉余热回收系统及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及余热回收领域，特别是涉及一种沸腾焙炉焙烧烟气的余热回收系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]沸腾焙烧炉是用固体流态化技术焙烧硫化矿物的装置，主要用于硫铁矿、锌精矿、含硫金精矿等含金物料的焙烧脱硫。焙烧过程有大量反应热放出，产生含有二氧化硫的气体用于制造硫酸，焙烧渣则用作冶金原料。沸腾焙烧炉因处理含硫物料的种类及方式的不同，烟气工况也有很大不同，一般的处理干燥含硫物料的焙烧炉烟气出口处温度约800 -950°C，为保证焙烧的热平衡，炉内设置冷却管束移除反应热并副产蒸汽，高温的焙烧烟气则利用余热锅炉进一步降低温度并回收热量，烟气温度降低至约350°C，满足后续除尘等工序工况需求。
[0003]还有一种焙烧工艺处理的是含水分很高的含硫矿物的料浆，一般料浆水分高达20?30 %，且焙烧炉出口的烟气温度也较低，一般为550 - 650°C，烟气中的水分一般为20?30% ;因烟气中二氧化硫和三氧化硫的存在，此种烟气的露点高达300?260°C，若采用常规的热量回收措施会在回收热量的过程中造成烟气低于露点温度，产生稀硫酸造成热量回收设备及管道的腐蚀，并粘结烟气中夹带的大量粉尘，使热量回收过程无法正常进行。因此目前此部分高温烟气目前均采用表面冷却器将热量散失到空气中，烟气温度降低至约350°C，以满足后续除尘等工序的工况要求。如此多的烟气热量全部散失到大气中，造成能源的极大浪费。
[0004]针对以上，创设一种高水分含硫物料的沸腾焙烧炉焙烧烟气的热量回收系统及其使用方法有非常重要的现实价值和意义。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种沸腾焙烧炉余热回收系统及其使用方法，具体的是解决了焙烧烟气高温露点腐蚀和粉尘粘结、并将焙烧烟气中的热量有效回收的方法和装置、而不腐蚀余热回收设备，实现资源高效回收利用。
[0006]一种沸腾焙烧炉余热回收系统，包括沸腾焙烧炉、预热器、蒸汽发生器、集尘斗、旋风除尘器；所述的沸腾焙烧炉上设有烟道一，烟道一上设有烟气阀一，烟道一通过烟气阀二与蒸汽发生器的换热烟道连接，蒸汽发生器的换热烟道通过预热管路与预热器连接，预热管路上设有空气阀一，蒸汽发生器的换热烟道底部连接有集尘斗，蒸汽发生器的换热烟道的下部设有空气阀二，旋风除尘器与蒸汽发生器的换热烟道通过烟道二连接，烟道二上设有烟气阀三，烟道二最下端设有集尘斗，烟道一与烟道二均与旋风除尘器连接，所述的蒸汽发生器还通过补水水泵与补充水箱连接。
[0007]作为进一步改进，所述的预热器包括鼓风机和电加热器。
[0008]所述的蒸汽发生器壳体采用耐热耐腐蚀不锈钢；采用热管为间接换热元件。
[0009]进一步的，所述的蒸汽发生器壳体采用耐热耐腐蚀钢材作为热管换热元件。
[0010]蒸汽发生器的换热烟道或其他烟道内安装设置有清灰装置。
[0011]所述的烟气阀一、烟气阀二、烟气阀三、空气阀一及空气阀二均可采用气动、液动、电动或可实现执行开关功能的阀门。
[0012]本发明还提供上述沸腾焙烧炉余热回收系统的使用方法，其步骤为:当沸腾焙烧炉开车前，首先关闭蒸汽发生器的换热烟道上的烟气阀二及烟道二上的烟气阀三，打开预热管路上的空气阀一及蒸汽发生器的换热烟道下端的空气阀二，打开烟道一上的烟气阀一，沸腾焙烧炉内的初始烟气直接沿烟道一进入旋风除尘器，然后进入后工序；同时，启动预热器运行，使预热的高温空气进入蒸汽发生器的换热烟道(15)，预热设备和管道，预热后的空气经过空气阀二排入大气中；待控制系统检测到设备预热高于露点温度并且检测烟道一的烟气温度也高于露点温度后，关闭预热器，关闭空气阀一和烟气阀一，打开烟气阀二 ；，打开烟气阀三，关闭空气阀二，沸腾焙烧炉的高温烟气进入已经高温预热过的蒸汽发生器的换热烟道中进行热量交换产生蒸汽；
[0013]当沸腾焙烧炉停车后，保持后工序主风机连续运行，整个系统的烟道均呈负压状态，打开烟道一上的烟气阀一、预热管路上的空气阀一，关闭烟气阀二 ；启动预热器运行，高温空气进入蒸汽发生器换热烟道，将其中的高硫、高水汽含量的即高露点的烟气吹送至旋风除尘器，然后进入后工序，待蒸汽发生器的换热烟道内高露点烟气排尽、预热器运行到设定时间后，停止预热器运行，同时关闭烟气阀三、空气阀一，并保持烟气阀二的关闭状态，等待系统恢复开车。
[0014]本发明具有的突出优点和益处:
[0015]通过预热器预热空气使蒸汽发生器内温度保持在烟气的露点温度以上，防止烟气结露腐蚀设备、粘结粉尘；因采用热管为换热原件，热管运行时热管工质的温度与焙烧烟气的温度基本相同，消除了以往水管锅炉高温烟气与饱和水温差大易造成换热面表面低于露点易造成结露、粘结粉尘等缺点；本发明余热回收系统，流程简洁，可操作性强，即可以作为新建装置中使用，也可以对已有装置进行改进，易于实现。
【附图说明】
[0016]上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0017]图1是本发明一种沸腾焙烧炉余热回收系统的结构示意图。
[0018]其中，I为沸腾焙烧炉，2为预热器，3为蒸汽发生器，4为烟道一，5为旋风除尘器，6为补充水箱，7为集尘斗，8为烟气阀一，9为烟气阀二，10为烟气阀三，11为空气阀一，12为空气阀二，13为烟道二，14为预热管路，15为换热烟道。
【具体实施方式】
[0019]参照图1所示，本发明提供一种沸腾焙烧炉余热回收系统，包括沸腾焙烧炉1、预热器2、蒸汽发生器3、集尘斗7、旋风除尘器5，所述的沸腾焙烧炉I上设有烟道一 4，烟道一4上设有烟气阀一 8，烟道一 4通过烟气阀二 9与蒸汽发生器的换热烟道15连接，蒸汽发生器3的换热烟道15还通过预热管路14与预热器2连接，预热管路14上设有空气阀一 11，蒸汽发生器的换热烟道15的底部连接有集尘斗7，换热烟道15的下部设有空气阀二 12，旋风除尘器5与换热烟道之间通过烟道二 13连接，烟道二 13上设有烟气阀三10，烟道二 13最下端也设有集尘斗7，烟道一 4与烟道二 13均与旋风除尘器5连接，所述的蒸汽发生器3还通过补水水泵与补充水箱6连接。
[0020]所述旋风除尘器5的底部也设有集尘斗7。
[0021]所述的预热器由鼓风机、电加热器及其管道附件组成；其功能是在初始运行或较长时间停车后恢复运行时，通过管道阀门的切换和预热器的运行，对蒸汽发生器烟道进行预热至露点以上，消除高温露点腐蚀和粘结粉尘结垢。
[0022]所述的蒸汽发生器壳体采用耐热耐腐蚀钢材；蒸汽发生器为间接换热原件，优选热管换热原件，更优选采用耐热耐腐蚀钢材制作的热管原件；其功能是利用热管原件与高温烟气换热，通过热管内工质的汽化蒸发将热量传递给蒸汽发生器汽包内的脱盐水，工质被脱盐水冷却后液化回流，再次被高温烟气加热汽化，如此反复循环吸收高温烟气的热量、传递给蒸汽发生器汽包内的脱盐水。蒸汽发生器汽包内的脱盐水受热汽化为蒸汽通过管道输送至蒸汽管网。
[0023]所述的蒸汽发生器烟道内安装有防止积灰和结垢的清灰器，如