CN101358260B - 转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置 - Google Patents

Abstract

一种转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，由二次燃烧沉降室(2)、蒸汽过热器(6)、蒸汽发生器(8)、给水预热器(10)、袋式除尘器(12)、烟囱(13)和汽包(20)构成，其特征是所述二次燃烧沉降室(2)的外壁一侧连接有进口(1)，另一侧连接出口(4)，出口(4)连接高温烟道(5)；高温烟道(5)上设有蒸汽过热器(6)和蒸汽发生器(8)，高温烟道(5)底端设有排灰三通(9)，排灰三通(9)的水平出口依次连接有给水预热器(10)、袋式除尘器(12)和烟囱(13)。本发明传热效率高，安全可靠，设备体积小，便于拆卸。

Description

转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置

技术领域

本发明涉及冶金、节能环保领域，尤其是一种转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置。

背景技术

转底炉熔融还原炼铁是一项新开发的冶金工艺技术，该技术省去了传统炼铁中焦化和烧结两大环节。熔融还原技术的实施在环境保护、改善钢铁工业的能源结构以及对经济效益的提升都将起到积极的促进作用。但在其生产过程中会产生大量的高温、高含尘废气，环境污染严重，废气中的大量热量被浪费。目前急需一种可对转底炉熔融还原炼铁过程中产生的废气充分回收利用的系统与装置，从而达到节能减排的目的。

发明内容

本发明的目的是解决转底炉熔融还原炼铁新工艺中产生的高温、高含尘废气的热量回收问题，通过以光管、翅片管以及其组合形式的多级蒸汽发生系统，产生4.5MPa、550℃以下的过热蒸汽，并使高温废气经降温后通过袋式除尘与输灰系统达标排放。

为达到上述目的本发明设计了一种转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，由二次燃烧沉降室2、蒸汽过热器6、蒸汽发生器8、给水预热器10、袋式除尘器12、烟囱13和汽包20构成，其特征是所述二次燃烧沉降室2的外壁一侧连接有进口1，另一侧连接出口4，出口4连接高温烟道5；高温烟道5上设有蒸汽过热器6和蒸汽发生器8，高温烟道5底端设有排灰三通9，排灰三通9的水平出口依次连接有给水预热器10、袋式除尘器12和烟囱13；汽包20通过水管道19以及水出口18与给水预热器10连接，给水预热器10上设有水进口17；汽包20通过上升管22、下降管21与蒸汽发生器8连接形成自然循环产汽回路；汽包20依次通过蒸汽出口23和蒸汽管道24与蒸汽过热器6连接。

所述蒸汽过热器6中间装设减温器7，蒸汽过热器6通过过热蒸汽出口25连接过热蒸汽管道26。

所述二次燃烧沉降室2的底端设有沉降灰斗3，给水预热器10的底端设有给水预热器灰斗11，袋式除尘器12底端设置袋式除尘器灰斗14，在沉降灰斗3、热管给水预热器灰斗11和袋式除尘器灰斗14下放设有输灰装置15。

所述二次燃烧沉降室2侧壁上设置若干配风调节口27。

所述蒸汽过热器6与给水预热器10中的换热管采用光管、翅片管或其组合形式且翅片的翅高为10毫米至20毫米、螺距为12毫米至25毫米。

所述蒸汽发生器8中的换热管可采用光管、翅片管或其组合形式且翅片的翅高为10毫米至20毫米、螺距为12毫米至25毫米。

所述袋式除尘器12采用耐温大布袋除尘器。

所述蒸汽过热器6、蒸汽发生器8与给水预热器10中均设置正吹、反吹在线清灰装置。

所述输灰装置15末端设有灰仓16，输灰装置15底部沉积的灰采用气力输送或刮板机送入灰仓16集中处理。

所述蒸汽过热器6、蒸汽发生器8与给水预热器10采用立式、水平或与水平面成5度至90度夹角的斜倾布置。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.用系统装置，逐级开展废气热量回收，并且使废气达标排放；

2.装置中换热管采用光管、翅片管或其组合形式，提高了换热效率，减少了金属耗材；

3.设备中的排列与布置使废气等流速通过，减少灰尘在此的沉积，提高换热效率；

4.系统中，各设备每级均设正、反吹在线清灰装置，及时清除积灰；

5.在废气能量回收后，对废气进行袋式除尘；

6.系统回收热量产生中、低压过热蒸汽可带动透平机组，还可进行余热发电或并网。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图中：1、进口，2、二次燃烧沉降室，3、沉降灰斗，4、出口，5、高温烟道，6、蒸汽过热器，7、减温器，8、蒸汽发生器，9、排灰三通，10、给水预热器，11、给水预热器灰斗，12、袋式除尘器，13、烟囱，14、袋式除尘器灰斗，15、输灰装置，16、灰仓，17、水进口，18、水出口，19、水管道，20、汽包，21、下降管，22、上升管，23、蒸汽出口，24、蒸汽管道，25、过热蒸汽出口，26、过热蒸汽管道，27、配风调节口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

一种转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，由二次燃烧沉降室2、蒸汽过热器6、蒸汽发生器8、给水预热器10、袋式除尘器12、烟囱13和汽包20构成。二次燃烧沉降室2的外壁一侧连接有进口1，另一侧连接出口4，出口4连接高温烟道5；高温烟道5上设有蒸汽过热器6和蒸汽发生器8，高温烟道5底端设有排灰三通9，排灰三通9的水平出口依次连接有给水预热器10、袋式除尘器12和烟囱13；汽包20通过水管道19以及水出口18与给水预热器10连接，给水预热器10上设有水进口17；汽包20通过上升管22、下降管21与蒸汽发生器8连接，形成产汽循环回路；汽包20依次通过蒸汽出口23和蒸汽管道24与蒸汽过热器6连接。

蒸汽发生器8产生的中、低压饱和蒸汽需要经蒸汽过热器6加以过热，蒸汽过热器7采用二级串联结构，中间装设减温器7，以调节蒸汽出口温度。蒸汽过热器6通过过热蒸汽出口25连接过热蒸汽管道26。

二次燃烧沉降室2的底端设有沉降灰斗3，给水预热器10的底端设有给水预热器灰斗11，袋式除尘器12底端设置袋式除尘器灰斗14，在沉降灰斗3、热管给水预热器灰斗11和袋式除尘器灰斗14下放设有输灰装置15。二次燃烧沉降室2内设置配风调节口27，用于调节烟气进量，进而间接实现废气温度可调节控制。

蒸汽过热器6与给水预热器10中换热管均采用光管、翅片管或其组合形式且翅片的翅高为10毫米至20毫米、螺距为12毫米至25毫米。

蒸汽发生器8中的换热管采用光管、翅片管或其组合形式且翅片的翅高为10毫米至20毫米、螺距为12毫米至25毫米，废气流通截面采用可变截面形式，由换热管组成的管束的截面积也是可调节的，因此形成多规格的组合形式。袋式除尘器12采用大布袋除尘器形式。

蒸汽过热器6、蒸汽发生器8与给水预热器10中均设置正吹、反吹在线清灰装置。输灰装置15末端设有灰仓16，输灰装置15底部沉积的灰采用气力输送或刮板机送入至灰仓16集中处理。

蒸汽过热器6、蒸汽发生器8与给水预热器10可采用立式、水平或与水平面成5度至90度夹角的斜倾布置。

蒸汽发生器8中的换热管在高温烟道5内吸收热量，根据计算每排的换热量，调节换热管组的传输功率，以及按等流速原则，选取适当的结构形式。

汽包20给水可以利用给水预热器10进行预热，其中换热管采用光管或翅片管的长度可调节，翅片的翅高为10毫米至20毫米、螺距为12毫米至25毫米，每排的截面积也是可调节的，因此形成多规格的组合形式。提高设备运行的可靠性。

本发明工作方式如下：

高温废气通过进口1进入二次燃烧沉降室2，经过充分的燃烧和滞留，废气中粒度大的灰尘沉降到沉降灰斗3待排，废气通过出口4进入高温烟道5后，依次流经蒸汽过热器6，蒸汽过热器6分两级串联，中间可装设减温器7以调节蒸汽的过热度；然后高温废气通过多级蒸汽发生器8后经底部排灰三通9进入后续给水预热器10和袋式除尘器12，然后通过烟囱13排放。沉降灰斗3、排灰三通9、给水预热器灰斗11以及袋式除尘器灰斗14中可储存一定的烟灰。烟灰落入输灰装置15后，输灰装置15底部沉积的灰采用气力输送或刮板机送入灰仓16集中处理。

除氧水由水进口17进入给水预热器10，预热后通过水出口18经给水管道19送入汽包20，通过与汽包20相连的下降管21和上升管22与蒸汽发生器8形成自然循环产汽系统，在汽包20中进行汽水分离，得到饱和蒸汽，经蒸汽出口23，通过蒸汽管道24进入蒸汽过热器6过热后经过热蒸汽出口25进入过热蒸汽管道26。产汽系统采用自然循环。

本发明将转底炉熔融还原还原炼铁生产过程中产生的1200℃以上废气进行余热回收和除尘，使之温度降到180℃以下除尘后达标排放。

Claims (8)

1.一种转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，由二次燃烧沉降室(2)、蒸汽过热器(6)、蒸汽发生器(8)、给水预热器(10)、袋式除尘器(12)、烟囱(13)和汽包(20)构成，其特征是所述二次燃烧沉降室(2)的外壁一侧连接有进口(1)，另一侧连接出口(4)，出口(4)连接高温烟道(5)；高温烟道(5)上设有蒸汽过热器(6)和蒸汽发生器(8)，高温烟道(5)底端设有排灰三通(9)，排灰三通(9)的水平出口依次连接有给水预热器(10)、袋式除尘器(12)和烟囱(13)；汽包(20)通过水管道(19)以及水出口(18)与给水预热器(10)连接，给水预热器(10)上设有水进口(17)；汽包(20)通过上升管(22)、下降管(21)与蒸汽发生器(8)形成自然循环产汽回路，汽包(20)通过蒸汽出口(23)和蒸汽管道(24)与蒸汽过热器(6)连接；所述蒸汽过热器(6)与给水预热器(10)中的换热管采用光管、翅片管或其组合形式且翅片的高度为10毫米至20毫米、螺距为12毫米至25毫米；所述蒸汽发生器(8)中的换热管采用光管、翅片管或其组合形式且翅片的的高度为10毫米至20毫米、螺距为12毫米至25毫米。

2.根据权利要求1所述的转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，其特征是所述蒸汽过热器(6)中间装设减温器(7)，蒸汽过热器(6)通过过热蒸汽出口(25)连接过热蒸汽管道(26)。

3.根据权利要求1所述的转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，其特征是所述二次燃烧沉降室(2)的底端设有沉降灰斗(3)，给水预热器(10)的底端设有给水预热器灰斗(11)，袋式除尘器(12)底端设置袋式除尘器灰斗(14)，在沉降灰斗(3)、热管给水预热器灰斗(11)和袋式除尘器灰斗(14)下放设有输灰装置(15)。

4.根据权利要求1所述的转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，其特征是所述二次燃烧沉降室(2)侧壁上设置若干配风调节口(27)。

5.根据权利要求1所述的转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，其特征是所述袋式除尘器(12)采用耐温大布袋除尘器。

6.根据权利要求1所述的转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，其特征是所述蒸汽过热器(6)、蒸汽发生器(8)与给水预热器(10)中均设置正吹、反吹在线清灰装置。

7.根据权利要求3所述的转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，其特征是所述输灰装置(15)末端设有灰仓(16)，输灰装置(15)底部沉积的灰采用气力输送或刮板机送入灰仓(16)集中处理。

8.根据权利要求1所述的转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置，其特征是所述蒸汽过热器(6)、蒸汽发生器(8)与给水预热器(10)采用立式、水平或与水平面成5度至90度夹角的斜倾布置。

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