CN102134626B - 转炉烟气余热回收装置及利用该装置回收烟气余热的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了转炉烟气余热回收装置及利用该装置回收烟气余热的方法，其中余热回收装置包括密封连接的烟道式防爆型余热锅炉、落丸清灰系统、初除尘装置、精除尘装置和风机，余热锅炉内自上而下设有高温区、中温区和低温区，高温区顶部开设烟气进口、进口周围至少设置一个落丸孔，低温区下形成灰斗，灰斗侧开设氮气吹扫孔和烟气出口，烟气出口与初除尘装置连接，落丸清灰系统的落丸穿过落丸孔依次进入余热锅炉的高温区、中温区和低温区并通过灰斗落入落丸清灰系统底部。本发明的转炉烟气余热回收装置可实现干法除尘，同时能够节能降耗、效率高、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种回收装置，特别是涉及转炉烟气余热回收装置。
本发明还涉及利用上述的转炉烟气余热回收装置回收烟气余热的方法。
背景技术
目前，转炉烟气汽化烟罩末段出口温度为800~1000℃，含尘高达80~150g/Nm3，其的净化回收主要有两种工艺：一是湿法除尘（“OG”法），利用循环水将烟气降温除尘，然后进行煤气的回收或放散。一般来说“OG”工艺由一文、二文、鼓风机、循环水设备以及其他辅助配套设施组成，冷却介质为循环水，循环水在一文、二文中将烟气显热和烟尘带走；一是干法除尘（“LT”法），利用水和水蒸气双介质将烟气降温，采用静电除尘，然后进行煤气的回收或放散。一般来说，“LT”工艺由蒸发冷却器、静电除尘器、鼓风机以及其他辅助配套设施组成，冷却介质一般为水和蒸汽双介质，鼓风机将烟气引入蒸发冷却器，烟气部分显热通过直接热交换被水和蒸汽双介质带走，然后进入静电除尘器除尘。一般转炉烟气净化技术通过喷入大量水使烟气降温，从而造成大量水资源的浪费，800~1000℃的烟气显热浪费，烟气中化学能（CO体积含量≤30%的烟气）的浪费，以及喷水产生的蒸汽增加烟气量而引起风机电耗的增加。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种可实现干法除尘的节能降耗、效率高、成本低，同时可以回收CO回收热的转炉烟气余热回收装置。
本发明的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：包括密封连接的烟道式防爆型余热锅炉以及与之配套的清理所述余热锅炉内的落丸清灰系统、初除尘装置、精除尘装置和风机，所述余热锅炉与所述初除尘装置、精除尘装置和风机依次连接，所述落丸清灰系统位于所述余热锅炉外，所述余热锅炉内自上而下设有高温区、中温区和低温区，所述高温区顶部开设烟气进口、所述烟气进口周围至少设置一个落丸孔，所述低温区向下收缩形成灰斗，所述灰斗侧面开设有氮气吹扫孔和烟气出口，所述烟气出口与所述初除尘装置连接，所述落丸清灰系统中的落丸穿过落丸孔依次进入所述余热锅炉的高温区、中温区和低温区并通过灰斗落入落丸清灰系统底部。
本发明的转炉烟气余热回收装置还可以是：
所述高温区受热面为两组蛇形对流管束，所述中温区受热面为一组蛇形对流管束，所述低温区受热面为省煤器。
所述蛇形对流管束用管夹吊挂固定，所述相邻两片蛇形管交错排列。
所述蛇形管第一排和第二排上设置防磨罩。
所述高温区和中温区四侧炉壁均匀为膜式水冷壁，所述各侧水冷壁相互连接，每侧水冷壁由上至下分为至少两段，每段均设置上集箱和下集箱，所述段对流管束上设有上集箱和下集箱，所述前后两侧水冷壁的上集箱和下集箱与所述对流管束的上集箱和下集箱密封连接，所述左右两侧各段水冷壁的上集箱和下集箱之间密封连接。
所述前后侧水冷壁的上集箱与所述对流管束的上集箱之间、所述前后侧水冷壁的下集箱与所述对流管束的下集箱之间通过焊接的法兰密封连接，所述左右两侧各段水冷壁的上集箱和和与其相邻段的水冷壁的下集箱之间通过焊接法兰盘密封连接。
所述落丸清灰系统包括位于所述余热锅炉外侧的运行杆、沿所述运行杆上下移动的落丸小车、位于所述余热锅炉上方的顶部部落丸仓和上部落丸仓、位于所述余热过滤下方的下部落丸仓、密封罩和灰仓，所述顶部落丸仓、上部落丸仓和下部落丸仓上方和下方均设有调节阀，所述下部落丸仓下部设有筛子，所述筛子边缘设有带动落丸移动至补料装置的皮带，所述筛子下方设有灰仓，所述下落丸仓位于所述灰斗的正下方。
所述上部落丸仓下部设置至少一个落丸入口管，所述落丸入口管的底端与所述落丸孔相连通。
所述调节阀包括钟式阀和翻板阀。
所述运行杆和所述落丸小车均与机械提升装置连接，所述机械提升装置与自动控制系统连接。
所述自动控制系统包括上限、上上限和超上限三级保护和下限、下下限、超下限三级保护系统。
所述下部落丸仓与所述灰仓之间设置密封罩。
所述补料装置包括补料仓和补料仓下部的送料管，所述补料仓上设置料位计。
所述运行杆底部所述落丸小车下部设置落丸计量器。
所述落丸中部带有凸起或落丸为两个半圆错开。
所述落丸的直径为7-12mm。
所述余热锅炉四周设有密封护板，所述护板外设置保温板，所述保温板外采用彩色平板包覆。
所述初除尘装置包括沉降室或旋风分离器或布袋除尘器，所述精除尘装置包括静电除尘器。
所述中温区和低温区设有防爆阀。
本发明的转炉烟气余热回收装置，由于包括密封连接的烟道式防爆型余热锅炉以及与之配套的清理所述余热锅炉内的落丸清灰系统、初除尘装置、精除尘装置和风机，所述余热锅炉与所述初除尘装置、精除尘装置和风机依次连接，所述落丸清灰系统位于所述余热锅炉外，所述余热锅炉内自上而下设有高温区、中温区和低温区，所述高温区顶部开设烟气进口、所述烟气进口周围至少设置一个落丸孔，所述低温区向下收缩形成灰斗，所述灰斗侧面开设有氮气吹扫孔和烟气出口，所述烟气出口与所述初除尘装置连接，所述落丸清灰系统中的落丸穿过落丸孔依次进入所述余热锅炉的高温区、中温区和低温区并通过灰斗落入落丸清灰系统底部。因此相对于现有技术而言具有的优点是，在进行烟气回收的同时还可以进行烟气余热回收再利用，节能减排、效率高而且降低成本。
本发明还提供了一种利用转炉烟气余热回收装置回收烟气余热的方法，使用该方法可以降低能耗，提高效率、降低生产成本。
本发明的利用转炉烟气余热回收装置回收烟气余热的方法，包括以下步骤：
（1）高温高尘转炉烟气从烟道式防爆型余热锅炉顶部烟气进口进入锅炉，自上而下与余热锅炉高温区、中温区受热面和四壁膜式水冷壁进行换热，产生蒸汽；
（2）来自中温区的烟气经连接烟道进入低温区光管省煤器温度降到200±20℃，从灰斗侧面烟气出口经烟气管道进入初除尘装置进行初除尘；
（3）初除尘后的烟气进入静电除尘器，使烟气含尘浓度降到10mg/m3以下，完成精除尘后由风机引出系统进行回收或者放散；
（4）定时清灰：间隔至少一个小时进行一次清灰，清灰开始时，补料装置中的落丸落入落丸小车内，当落丸小车中落丸达到预定值时，停止落丸落下，提升装置将落丸小车提升至余热锅炉顶部，落丸小车内的落丸通过顶部落丸仓、上部落丸仓进入锅炉内，落丸自由落体直接冲击对流管束上的积灰层，并在对流管束中弹跳将积灰层冲刷开，同时烟气保持一定流速将清下灰带走，同时氮气从氮气孔进行吹扫，使积落在灰斗中的粉质烟尘随烟气一同出去，裹满积灰的落丸通过下部落丸仓进入密封罩内进行筛分，筛落的烟尘进入灰仓，通过灰车外运，落丸则通过皮带被输送到落丸补料装置，准备下一次清灰；当补料装置落丸低于设定值时，自动报警，人工补入入相应数量落丸。
本发明的利用上述转炉烟气余热回收装置回收烟气余热的方法，由于其采用上述步骤，回收余热产生蒸汽，有效节省能源、降低能耗，同时可以使得余热回收过程更加安全、有效。
附图说明
图1 本发明转炉烟气余热回收装置示意图。
图2 本发明转炉烟气余热回收装置的落丸清灰系统示意图。
图3 本发明转炉烟气余热回收装置的水冷壁示意图。
图4 本发明转炉烟气余热回收装置的余热锅炉法兰连接截面图。
图5 本发明转炉烟气余热回收装置的落丸示意图。
图6 本发明转炉烟气余热回收装置的余热锅炉上部俯视图。
图号说明
1…余热锅炉 2…初除尘装置 3…精除尘装置 4…风机
5…高温区 6…中温区 7…低温区 8…烟气进口
9…落丸孔 10…灰斗 11…落丸 12…烟气出口
13…对流管束 14…氮气吹扫孔 15…水冷壁 16…运行杆
17…落丸小车 18…顶部落丸仓 19…上部落丸仓 20…下部落丸仓
21…灰仓 22…灰车 23…筛子 24…调节阀
25…皮带 26…密封罩 27…补料仓 28…送料管
29…料位计 30…落丸计量器 31…防爆阀 32…落丸入口管
33…上集箱 34…下集箱 35…法兰盘
具体实施方式
下面结合附图的图1至图6对本发明的转炉烟气余热回收装置及利用该装置回收烟气余热的方法进一步详细说明。
本发明的转炉烟气余热回收装置，请参考图1至图6，包括密封连接的烟道式防爆型余热锅炉1以及与之配套的清理所述余热锅炉1内积灰的落丸清灰系统、初除尘装置2、精除尘装置3和风机44，所述余热锅炉1与所述初除尘装置2、精除尘装置3和风机44依次连接密封连接是由于上述锅炉运行的时候，烟气为高浓度CO，如果不密封，那么CO在高温条件下与空气混合容易爆炸，所以必须密封连接，所述落丸清灰系统位于所述余热锅炉1外，落丸清灰系统的作用是清除余热锅炉1内的灰尘的，所述余热锅炉1内部自上而下设有高温区5、中温区6和低温区7，所述高温区5顶部开设烟气进口8、所述烟气进口周围至少设置一个落丸孔9，设置落丸孔9的作用是保证落丸从落丸孔9落下清理锅炉，所述低温区7向下收缩形成灰斗10，所述灰斗10侧面开设有氮气吹扫孔14和烟气出口12，所述烟气出口12与所述初除尘装置2连接，所述落丸清灰系统中的落丸11穿过落丸孔9依次进入所述余热锅炉1的高温区5、中温区6和低温区7并通过灰斗10落入落丸清灰系统底部回收。因此相对于现有技术而言具有的优点是，再回收烟气的同时可以进行烟气余热回收再利用，节能减排、效率高、降低能耗而且降低成本。而锅炉的烟道式设计可减小烟气流通阻力，节省风机44能耗，最大程度防止不同时期烟气的返混引发爆炸。
本发明的转炉烟气余热回收装置，请参考图1至图6，在上述技术方案的基础上还可以是：所述高温区5受热面为两组蛇形对流管束13，所述中温区6受热面为一组蛇形对流管束13，所述低温区7受热面为省煤器。 这样可以提高高温区5和中温区6回收余热的效率。进一步优选的技术方案可以是所述蛇形管第一排和第二排上设置防磨罩。设置防磨罩的作用是提高蛇形管的防磨效果，避免落丸11对蛇形管的磨损。
本发明的转炉烟气余热回收装置，请参考图1至图6，在上述技术方案的基础上还可以是：所述高温区5和中温区6四侧炉壁均匀为膜式水冷壁15，所述各侧水冷壁15相互连接，每侧水冷壁15由上至下分为至少两段，每段均设置上集箱33和下集箱34，所述各段对流管束13上设有上集箱33和下集箱34，所述前后两侧水冷壁15的上集箱33和下集箱34与所述对流管束13的上集箱33和下集箱34密封连接，所述左右两侧各段水冷壁15的上集箱33和与之相邻的另一段水冷壁下集箱34之间密封连接。进一步优选的技术方案为所述前后侧水冷壁15的上集箱33与所述对流管束13的上集箱33之间、所述前后侧水冷壁15的下集箱34与所述对流管束13的下集箱34之间通过焊接的法兰盘35密封连接，所述左右两侧各段水冷壁15的上集箱33和与之相邻的另一段水冷壁的下集箱34之间通过焊接法兰盘35密封连接。焊接法兰盘35可以将两者密封连接，而且密封效果更好。
本发明的转炉烟气余热回收装置，请参考图1至图6，在上述技术方案的基础上还可以是：所述落丸清灰系统包括位于所述余热锅炉1外侧的运行杆16、沿所述运行杆16上下移动的落丸小车17、位于所述余热锅炉1上方的顶部落丸仓18和上部落丸仓19、位于所述余热锅炉1下方的下部落丸仓20、密封罩和灰仓21，所述顶部落丸仓18的上方和下方、上部落丸仓19下方以及下部落丸仓20的上方和下方均设有调节阀24，具体为顶部落丸仓18与上部落丸仓19之间设置调节阀24，下部落丸仓20上部与灰斗10之间以及下部落丸仓20下部与密封罩之间均设置调节阀24，所述下部落丸仓20下部设有筛子23，所述筛子23边缘设有带动落丸11移动至补料装置的皮带25，所述筛子23下方设有灰仓21，所述下部落丸仓20位于所述灰斗10的正下方。这样，落丸11由补料装置中落下，落丸计量器计量到预定量后，停止落下，落丸小车17运行至最顶端，将落丸小车17内落丸11分别通过开闭各调节阀24依次进入顶部落丸仓18和上部落丸仓19，并经由落丸孔9进入余热锅炉1内进行清灰，然后使得落丸11再通过灰斗10后落入下部落丸仓20后进入筛子23内筛分，筛分后灰落入灰仓21并进入灰车22运走，而落丸11通过皮带25进入补料装置。落丸11从上到下连续不断的对多个积灰面进行冲击、击打、滚划等，使得各受热面都能得到清除、清净，转炉烟气畅通，受热面能稳定的吸热产汽，有效地解决了高尘转炉烟气通过锅炉时，易造成锅炉堵塞的难题，实现转炉烟气的干法除尘和节能降耗。另外，所述上部落丸仓下部设置至少一个落丸入口管32，所述落丸入口管32与所述上部落丸仓19的下部之间设有调节阀24，所述落丸入口,32的底端与所述落丸孔9相连通。更进一步优选的技术方案为落丸入口管32为倾斜管，使得所述落丸入口管32的下部为上小下大形状即落丸入口管下部向外倾斜,倾斜角度可以是25o。
本发明的转炉烟气余热回收装置，请参考图1至图5，在上述技术方案的基础上还可以是：所述调节阀24包括钟式阀和翻板阀。可以根据落丸11到达顶部落丸仓18、上部落丸仓19和下部落丸仓20的过程选择使用钟式阀还是翻板阀。具体参考图2，在顶部落丸仓18的下部与上部落丸仓19之间设置的调节阀24为钟式阀a，在上部落丸仓19下部设置落丸入口管32，在上部落丸仓19下部与落丸入口管32之间设置的调节阀24为钟式阀b，在落丸入口管32下方是余热锅炉，落丸11对对流管束和锅炉内部进行清灰，清灰后的落丸11落入灰斗10后进入下部落丸仓20内，灰斗10与下部落丸仓20的上部之间设置的调节阀24为翻板阀c，而下部落丸仓20下部与密封罩之间设置的调节阀24为钟式阀d。这样在余热锅炉清灰时，打开18顶部阀门，关闭顶部落丸仓18下方的钟式阀a，落丸补料装置中的落丸11落入落丸小车17中，落丸计量器30计量的落丸11达到一定量时，停止落料，落丸小车17被提升装置提升至顶部落丸仓18上方，倾倒落丸11，落丸11进入顶部落丸仓18，然后关闭18顶部阀门，关闭上部落丸仓19下方的钟式阀b，打开钟式阀a，落丸11落入上部落丸仓19中，然后关闭灰斗10与下部落丸仓20之间的翻板阀c和顶部落丸仓18的钟式阀a，打开上部落丸仓19的下方的钟式阀b，落丸11再通过落丸入口管32进入锅炉进行清灰，落丸11从上到下连续不断的对多个积灰面进行冲击、击打、滚划等，使得各受热面都能得到清除、清净。清灰后的落丸11与灰尘同落至灰斗和下部落丸仓20之间的翻板阀c之上，然后关闭下部落丸仓20与密封罩之间的钟式阀d，开启下部落丸仓20的翻板阀c，落丸11与灰尘落入下部落丸仓20中，然后关闭翻板阀c，打开下部落丸仓20的钟式阀d，落丸11和灰尘进入筛子23中进行筛分，由于上述步骤保证了落丸清灰时余热锅炉内的密闭性。当然还可以使用其他的调节阀24，而且在顶部落丸仓18的上方还可以设置一个钟式阀。另外，所述运行杆16和所述落丸小车17均与机械提升装置连接，所述机械提升装置与自动控制系统连接。机械提升装置的作用是控制落丸小车17的上下运行和倾倒落丸小车17。而自动控制系统则有芯片控制各个阀门的交替启闭和落丸小车17的上限、上上限和超上限三级保护和下限、下下限、超下限三级保护，当落丸小车17超出限位保护点时实现报警、自动控制系统自动锁定机械提升装置不动，防止事故发生。进一步提高设备的安全性能。还可以是所述下部落丸仓20与所述灰仓21之间设置密封罩26。密封罩26的作用是避免灰尘四处飞散。进一步还可以是所述补料装置包括补料仓27和补料仓27下部的送料管28，所述补料仓27上设置料位计29。补料仓27的作用是将清灰后筛分出来的落丸11回收，然后通过送料管28在送入停在所述送料管28下方的落丸小车17内。料位计29的作用是测量27中料位，当少于某设定值，自动报警，应人工补入落丸11。当然还可以是所述运行杆16底部所述落丸小车17下部设置落丸计量器30。落丸计量器30的作用是通过称落丸小车17内落丸11的重量来控制每次所用落丸11的数量，由于清灰过程中落丸11有一定损失，当落丸补料仓27中落丸11减少到料位计29的预定值时，料位计29自动报警，人工补入相应量的落丸11。当然在补料仓27下部设有的调节阀24为钟式阀e，打开钟式阀e落丸11将落入送料管28内并最终进入落丸小车17内，当计量器30达到清灰需要的落丸数量的预定值时，钟式阀e关闭，停止对落丸小车的加料。
本发明的转炉烟气余热回收装置，请参考图1至图6，在上述技术方案的基础上还可以是：所述落丸11中部带有凸起或落丸11为两个半圆错开。这样形状的落丸11比圆形的落丸11更有利于将管壁的积灰清除。落丸11的直径为7-12mm。太小的落丸11不能完全清灰，有些根本碰不到管壁，利用率低，太大的落丸11有可能会卡在对流管束中。另外，所述余热锅炉1四周设有密封护板，所述护板外设置保温板，所述保温板外采用彩色平板包覆。这样可以保证锅炉密封，提高余热回收效率，提高安全系数。另外，所述初除尘装置2包括沉降室或旋风分离器或布袋除尘器，所述精除尘装置3包括静电除尘器。所述中温区6和低温区7设有防爆阀31。这样全封闭的方式以及防爆阀31的设置有效防止气体的泄露和发生爆炸的可能，提高整体设备的安全性能。
本发明的利用上述的转炉烟气余热回收装置回收烟气余热的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）高温高尘转炉烟气从烟道式防爆型余热锅炉1顶部烟气进口8进入锅炉，自上而下与余热锅炉1高温区5、中温区6受热面和四壁膜式水冷壁15进行换热，产生蒸汽；
（2）来自中温区6的烟气经连接烟道进入低温区7光管省煤器温度降到200±20℃，从灰斗10侧面烟气出口12经烟气管道进入初除尘装置2进行初除尘；
（3）初除尘后的烟气进入精除尘装置，使烟气含尘浓度降到10mg/m3以下，完成精除尘后由风机44引出系统进行回收或者放散；
（4）定时清灰：间隔至少一个小时进行一次清灰，清灰开始时，补料仓27中的落丸11落入落丸小车17内，落丸小车17下方的落丸计量器30开始计量，当落丸小车17中落丸11达到预定值时，关闭钟式阀e，停止落丸11落下，提升装置将落丸小车17提升至余热锅炉1顶部，落丸小车17内的落丸11通过顶部落丸仓18、上部落丸仓19和下部落丸仓20进入锅炉内，落丸11自由落体直接冲击对流管束13上的积灰层，并在对流管束13中弹跳将积灰层冲刷开，同时烟气保持一定流速将清下灰带走，同时氮气从氮气孔进行吹扫，使积落在灰斗10中的粉质烟尘随烟气一同出去，裹满积灰的落丸11通过落丸11仓进入密封罩26内进行筛分，筛落的烟尘进入灰仓21，通过灰车22外运，落丸11则通过皮带25被输送到落丸补料仓27，准备下一次清灰，并以此循环；当补料仓27内落丸11量低于料位计29，即落丸11量低于设定值时，补料仓27自动报警，人工补入相应数量落丸11。这样就可以完成锅炉余热的高效回收，产生蒸汽，实现了转炉烟气的干法除尘和炼钢工艺的节能降耗。
另外，还可以是在进行上述步骤的同时，根据炼钢不同阶段进行下列步骤：
（A）在炼钢装料期间，设置在转炉出口处的汽化烟罩保持不动，空气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉内；
（B）在炼钢前烧期，将转炉出口处的汽化烟罩提起，使空气进入并和烟气混合燃烧，燃烧后的烟气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉，由于此时此时开始产生烟气，含少量的CO，不值得回收，此部分烟气需要烧掉，以回收CO的燃烧热，此时通过余热锅炉的烟气中含有大量惰性气体（CO2和N2）；
（C）在炼钢脱碳期，落下汽化烟罩，隔离空气停止燃烧，烟气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉，因为此时烟气中产生大量CO,产生的烟气为有价值需要回收的部分，此时通过余热锅炉的是含有高浓度CO的烟气；
（D）在炼钢后烧期，将转炉出口处的汽化烟罩提起，使空气进入并和烟气混合燃烧，燃烧后的烟气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉，这是因为烟气中CO含量减少，不值得回收，此部分烟气需要烧掉，以回收CO的燃烧热；
（E）在炼钢出钢期，保落下汽化烟罩，隔离空气停止燃烧，烟气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉内。
这样，由于在转炉的出口处设置汽化烟罩，因此，在炼钢前烧期和后烧期中提升汽化烟罩，燃烧CO，产生惰性气体，既可以回收余热，同时产生的CO2和N2可以隔绝炼钢脱碳期产生的CO与装料期和炼钢出钢期产生的空气接触，避免爆炸。具体的控制汽化烟罩提升和落下的方法可以是在余热锅炉的烟气进口之前设置汽化烟罩，所述在汽化烟罩前方设置自动控制器和检测器，检测器检测转炉炼钢排出的气体中CO的含量，所述自动控制器控制汽化烟罩的上升和下降，所述CO含量低于预定值，则自动控制器控制汽化烟罩上升，放入空间进行燃烧，如所述CO含量高于预定值，则自动控制器控制汽化烟罩下降，隔绝空气，停止燃烧。
以80t转炉为例，烟气产量为60000Nm3/h，烟温高达800～1000℃。烟气中含尘量很高，80～150g/m3，有时瞬时达200 g/m3。理论计算转炉烟气显热与一氧化碳含量小于30%的烟气的燃烧热之和为1.19*108kJ/h，此热量可产生2.45Mpa蒸汽 1.19*108/(2793-125.69)=44t/h 式中，2793——2.45 Mpa饱和蒸汽焓值，kJ/kg。125.69——30℃水的焓值，kJ/kg。干烟尘量：(80～150)*60000/1000=(4800～9000)kg/h。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。
Claims (15)
1.转炉烟气余热回收装置，其特征在于：包括密封连接的烟道式防爆型余热锅炉以及与之配套的清理所述余热锅炉内积灰的落丸清灰系统、初除尘装置、精除尘装置和风机，所述余热锅炉与所述初除尘装置、精除尘装置和风机依次连接，所述落丸清灰系统位于所述余热锅炉外，所述余热锅炉内自上而下设有高温区、中温区和低温区，所述高温区顶部开设烟气进口、所述烟气进口周围至少设置一个落丸孔，所述低温区向下收缩形成灰斗，所述灰斗侧面开设有氮气吹扫孔和烟气出口，所述烟气出口与所述初除尘装置连接，所述落丸清灰系统中的落丸穿过落丸孔依次进入所述余热锅炉的高温区、中温区和低温区并通过灰斗落入落丸清灰系统底部,所述落丸清灰系统包括位于所述余热锅炉外侧的运行杆、沿所述运行杆上下移动的落丸小车、位于所述余热锅炉上方的顶部落丸仓和上部落丸仓、位于所述余热锅炉下方的下部落丸仓、密封罩和灰仓，所述顶部落丸仓、上部落丸仓和下部落丸仓上方和下方均设有调节阀，所述下部落丸仓下部设有筛子，所述筛子边缘设有带动落丸移动至补料装置的皮带，所述筛子下方设有灰仓，所述下部落丸仓位于所述灰斗的正下方。
2.根据权利要求1所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述高温区受热面为两组蛇形对流管束，所述中温区受热面为一组蛇形对流管束，所述低温区受热面为省煤器。
3.根据权利要求2所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述高温区和中温区四侧炉壁均为膜式水冷壁，各侧水冷壁相互连接，每侧水冷壁由上至下分为至少两段，每段均设置上集箱和下集箱，各段对流管束设有上集箱和下集箱，前后两侧水冷壁的上集箱和下集箱与所述对流管束的上集箱和下集箱密封连接，左右两侧各段水冷壁的上集箱和下集箱之间密封连接。
4.根据权利要求3所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述前后侧水冷壁的上集箱与所述对流管束的上集箱之间、所述前后侧水冷壁的下集箱与所述对流管束的下集箱之间通过焊接的法兰盘密封连接，所述左右两侧各段水冷壁的上集箱和与其相邻段的水冷壁的下集箱之间通过焊接的法兰密封连接。
5.根据权利要求1至4任意一权利要求所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述上部落丸仓下部设置至少一个落丸入口管，所述落丸入口管的底端与所述落丸孔相连通。
6.根据权利要求1至4任意一权利要求所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述运行杆和所述落丸小车均与机械提升装置连接，所述机械提升装置与自动控制系统连接。
7.根据权利要求6所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述自动控制系统包括上限、上上限和超上限三级保护和下限、下下限、超下限三级保护系统。
8.根据权利要求1至4任意一权利要求所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述补料装置包括补料仓和补料仓下部的送料管，所述补料仓上设置料位计。
9.根据权利要求1至4任意一权利要求所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述运行杆底部的所述落丸小车的下部设置落丸计量器。
10.根据权利要求1至4任意一权利要求所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述落丸中部带有凸起或落丸为两个半圆错开。
11.根据权利要求1至4任意一权利要求所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述余热锅炉四周设有密封护板，所述护板外设置保温板，所述保温板外采用彩色平板包覆。
12.根据权利要求1至4任意一权利要求所述的转炉烟气余热回收装置，其特征在于：所述中温区和低温区设有防爆阀。
13.利用权利要求2至4任意一权利要求所述的转炉烟气余热回收装置回收烟气余热的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）高温高尘转炉烟气从烟道式防爆型余热锅炉顶部烟气进口进入锅炉，自上而下与余热锅炉高温区、中温区受热面和四壁膜式水冷壁进行换热，产生蒸汽；
（2）来自中温区的烟气经连接烟道进入低温区省煤器温度降到200±20℃，从灰斗侧面烟气出口经烟气管道进入初除尘装置进行初除尘；
（3）初除尘后的烟气进入静电除尘器，使烟气含尘浓度降到10mg/m3以下，完成精除尘后由风机引出系统进行回收或者放散；
（4）定时清灰：间隔至少一个小时进行一次清灰，清灰开始时，补料装置中的落丸落入落丸小车内，当落丸小车中落丸达到预定值时，停止落丸落下，提升装置将落丸小车提升至余热锅炉顶部，落丸小车内的落丸通过顶部落丸仓、上部落丸仓进入锅炉内，落丸自由落体直接冲击对流管束上的积灰层，并在对流管束中弹跳将积灰层冲刷开，同时烟气保持一定流速将清下灰带走，同时氮气从氮气吹扫孔进行吹扫，使积落在灰斗中的粉质烟尘随烟气一同出去，裹满积灰的落丸通过下部落丸仓进入密封罩内进行筛分，筛落的烟尘进入灰仓，通过灰车外运，落丸则通过皮带被输送到落丸补料装置，准备下一次清灰；当补料装置落丸低于设定值时，自动报警，人工补入相应数量落丸。
14.根据权利要求13所述的利用转炉烟气余热回收装置回收烟气余热的方法，其特征在于：在进行上述步骤的同时，根据炼钢阶段进行下列步骤：
（A）在炼钢装料期间，设置在转炉出口处的汽化烟罩保持不动，空气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉内；
（B）在炼钢前烧期，将转炉出口处的汽化烟罩提起，使空气进入并和烟气混合燃烧，燃烧后的烟气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉；
（C）在炼钢脱碳期，落下汽化烟罩，隔离空气停止燃烧，烟气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉；
（D）在炼钢后烧期，将转炉出口处的汽化烟罩提起，使空气进入并和烟气混合燃烧，燃烧后的烟气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉；
（E）在炼钢出钢期，落下汽化烟罩，隔离空气停止燃烧，烟气通过汽化烟罩和烟道进入余热锅炉内。
15.根据权利要求14所述的利用转炉烟气余热回收装置回收烟气余热的方法，其特征在于：在转炉出口处设置汽化烟罩，在汽化烟罩前方设置自动控制器和检测器，检测器检测转炉炼钢排出的气体中CO的含量，所述自动控制器控制汽化烟罩的上升和下降，所述CO含量低于预定值，则自动控制器控制烟罩上升，放入空间进行燃烧，如所述CO含量高于预定值，则自动控制器控制汽化烟罩下降，隔绝空气，停止燃烧。
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