CN102321779A - 一种转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统 - Google Patents

Abstract

本本发明公开一种转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，它包括三通阀、沉降室、喷水降温装置、辐射式余热锅炉、蓄热器，在烟气的氧含量达标时，三通阀开通通向沉降室的门，高温烟气经沉降室除尘后送入辐射式余热锅炉，经烟气均流室、水冷辐射换热室、锅炉中间沉降室、对流换热室进行热交换后，烟气的含尘量及温度均大幅降低，然后送除尘器除尘后回收；当烟气的氧含量超标时，高温烟气经喷水降温装置直接喷水降温后，烟气送除尘器除尘后直接排放。余热锅炉产生的间隙式蒸汽，进入蓄热器稳压后，变成连续蒸汽，供生产或发电使用。本发明能充分回收转炉烟气热量，所回收蒸汽量将增加25％以上，并大幅降低除尘水耗，本系统设备运行稳定可靠。

Description

一种转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统

技术领域

本发明涉及一种转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，具体地说是能高效地回收转炉所排出高温烟气的热量，最大限度降低排烟温度，保证除尘设备安全运行，降低除尘电耗，属于转炉生产的节能环保技术领域。 

背景技术

在转炉炼钢生产过程中，所排出的烟气里含有大量CO，有两种办法处理这种烟气：(一)、采用未燃法回收这种含有CO的烟气作为燃料使用，此种方式转炉的烟气最高温度约为1800℃；二、采用燃烧法通入过量的空气将GO烧尽，然后经除尘排放，该种方式的排烟温度最高达到2200℃。第二种方式，由于造成了燃料的损失，目前在大型转炉工艺中已不采用。针对第一种处理方式，现在通常采用汽化烟道将烟气温度降至800～1000度，再通过喷水方式将烟气温度直接降到200℃以下，最后通过除尘器除尘后回收或排放。这种方式的缺点是：(一)、汽化烟道仅回收了800～1000℃以上的热量，浪费了800～1000℃烟气中的余热；(二)、是增加了水耗。 

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种以三通阀和辐射式余热锅炉为核心设备余热回收系统，通过三通阀轮流开关防止烟气爆炸，通过辐射式余热锅炉冷却回收800～1000℃的烟气热量，能高效地回收烟气中的热能，并充分冷却高温烟气，满足除尘系统的安全运行要求，提高除尘效率，提高转炉生产工艺的节能和环保水平。 

技术方案：本发明的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，包括转炉的活动烟道、转炉固定烟道、三通阀、沉降室进烟道、沉降室、沉降室出烟道、喷水降温装置、锅炉进烟道、辐射式余热锅炉、蓄热器、除氧器，在转炉固定烟道的弯管顶部按装三通阀，三通阀的一端与转炉固定烟道上的出口相连，另一端连接沉降室进烟道，第三端连接喷水降温装置的进烟道。 

本发明沉降室通过沉降室出烟道、辐射式余热锅炉的锅炉进烟道与辐射式余热锅炉相连。 

本发明所述的辐射式余热锅炉设置了汽包、烟气均流室、水冷辐射换热室、锅炉中间沉降室、排灰装置、对流换热室，所述锅炉进烟道一端连接沉降室的出烟道，另一端连接辐射式余热锅炉的烟气均流室，烟气均流室连接水冷辐射换热室前端，水冷辐射换热室后端连接锅炉中间沉降室，锅炉中间沉降室连接对流换热室前端，对流换热室的后端与辐射式余热锅炉的排烟烟道相连。 

本发明的辐射式余热锅炉的汽包上按装有外供蒸汽管道，在外供蒸汽管道上并联有 蓄热器；在水冷辐射换热室内按装辐射水冷屏。 

本发明的辐射水冷屏由一排钢管彼此通过钢板焊接成屏式，所述的辐射水冷屏悬挂按装在水冷辐射换热室内，所述辐射水冷屏的上端通过管道、联箱与汽包相连，所述的辐射水冷屏的下端通过管道、联箱与汽包相连。 

本发明的对流换热室里按装了蒸发器、高温省煤器及低温省煤器，高温省煤器出口通过管道与汽包连接，高温省煤器进口通过管道、水泵与除氧器相连。 

本发明的锅炉中间沉降室下部按装排灰装置。 

本发明的烟气流程为：在转炉吹炼过程中将产生的1300～1800℃高温烟气，对所产生的烟气，首先检测烟气中的氧含量：(一)当氧含量满足回收要求时(O₂的浓度＜1％)，三通阀打开通向沉降室及辐射式余热锅炉的阀门，同时关闭通向喷水降温装置的阀门，高温烟气将通过沉降室进烟道进入沉降室，在沉降室中去除烟气中的大颗粒灰尘，然后高温烟气通过锅炉高温烟道进入辐射式余热锅炉的均流室，均流室使烟气均匀进入水冷辐射换热室，高温烟气与辐射水冷屏及膜式水冷壁换热后，烟气温度将大幅下降，通常烟气温度降至400～600℃，烟气的体积大幅度减小，烟气流速也大幅减小，此时进入锅炉中间沉降室，进行二次除尘，部分较大颗粒灰尘沉降下来，然后烟气进入对流换热室，在上升过程中与蒸发器、高温省煤器、低温省煤器换热后，烟气的温度＜150℃，通过锅炉排烟烟道排出，送除尘器除尘后，由气柜回收作为燃料使用；(二)当含氧量超标时(O₂的浓度＞1％)，三通阀将关闭通向沉降室及辐射式余热锅炉的阀门，同时打开通向喷水降温装置的阀门，打开喷水阀门，高温烟气将进入喷水降温装置进行降温，降温后的烟气(温度＜200℃)，送除尘器除尘后排放。 

本发明水汽流程为：软水补充水或汽机凝结水通过低温省煤器加热后，送入除氧器除氧，除氧后的水经给水泵加压送至高温省煤器加热后，送入汽包，汽包中的水通过辐射水冷屏、膜式水冷壁及蒸发器吸收烟气热量，产生蒸汽，汽包中的蒸汽通过汽包上部的外供蒸汽管道与蓄热器相连，通过蓄热器，使外供蒸汽的压力稳定，满足生产和生活用；辐射式余热锅炉所产的蒸汽与汽化冷却烟道所产的蒸汽并联。 

本发明与现有技术相比具有以下优点： 

本发明充分回收了转炉高温烟气的热量，具有热效率高，与现有的回收系统比较，可增加25％以上的蒸汽量，并为全干法除尘，进而大幅度降低了除尘系统电耗和水耗创造了条件。 

附图说明

图1是本发明的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统示意图(实施例一)。 

1、转炉 2、活动烟道 3、转炉固定烟道 4、汽化冷却烟道汽包 5、喷水降 温装置 6、三通阀 7、沉降室进烟道 8、沉降室出烟道 9、汽包 10、均流室11、水冷辐射换热室 12、膜式水冷壁 13、外供蒸汽管道 14、辐射式余热锅炉 15、锅炉排烟烟道 16、蓄热器 17、除氧器 18、给水泵 19、低温省煤器 20、高温省煤器 21、蒸发器 22、对流辐射换热室 23、排灰装置 24、辐射水冷屏 25、锅炉中间沉降室 26、沉降室 27、沉降室出烟道 28、除尘器 29、进水阀 

图2是本发明转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统的辐射水冷屏示意图。 

25、辐射水冷屏 30、无缝钢管 31、钢管之间连接钢板 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。 

实施例： 

如图1所示：本发明的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，包括转炉(1)的活动烟道(2)、转炉固定烟道(3)、三通阀(6)、沉降室进烟道(7)、沉降室(26)、喷水降温装置(5)、沉降室出烟道(27)、辐射式余热锅炉(14)、蓄热器(16)、除氧器(17)；在转炉固定烟道(3)的弯管顶部按装三通阀(6)，三通阀的一端连接转炉固定烟道上的出口，另一端连接沉降室(26)的进烟道(7)，第三端连接喷水降温装置(5)的进烟道；沉降室(26)出烟道(8)与辐射式余热锅炉(14)的均流室(10)相连。 

本发明的辐射式余热锅炉(14)按装有汽包(9)、烟气均流室(10)、水冷辐射换热室(11)、锅炉中间沉降室(24)、排灰装置(23)、对流换热室(22)、锅炉排烟道； 

本发明的沉降室(26)通过沉降室出烟道(27)和锅炉进烟道(8)连接辐射式余热锅炉(14)的烟气均流室(10)，烟气均流室(10)连接水冷辐射换热室(11)前端，水冷辐射换热室(11)后端连接锅炉中间沉降室(24)，锅炉中间沉降室(24)连接对流换热室(22)前端，对流换热室(22)的后端与锅炉排烟烟道(15)相连。 

本发明的辐射式余热锅炉的汽包(9)设外供蒸汽管道(13)，外供蒸汽管道(13)上设蓄热器(16)； 

本发明的水冷辐射换热室(11)设辐射水冷屏(25)。 

本发明的辐射水冷屏(25)由一排钢管彼此通过钢板焊接成屏式，辐射水冷屏(25)悬挂按装在水冷辐射换热室内(11)，辐射水冷屏(25)的上端通过管道、联箱与汽包(9)相连，所述的辐射水冷屏(25)的下端通过管道、联箱与汽包(9)相连。 

本发明的对流换热室(22)设蒸发器(21)、高温省煤器(20)及低温省煤器(19)，所述的高温省煤器(20)出口通过管道与汽包(9)连接，所述的高温省煤器(20)进口通过管道、水泵与除氧器(17)相连。 

本发明的锅炉中间沉降室(24)下部设排灰装置(23)。 

本发明的汽化冷却烟道汽(4)包与辐射式余热锅炉汽包(9)及蓄热器(16)并联。 

本发明的烟气工艺流程为：在转炉吹炼过程中将产生的1300～1800℃高温烟气，对所产生的烟气，首先检测烟气中的氧含量：(一)当氧含量满足回收要求时(O₂的浓度＜1％)，三通阀(6)开通向沉降室(26)的阀门，同时关闭通向喷水降温装置(5)的阀门，高温烟气将通过沉降室进烟道(7)进入沉降室(26)，在沉降室(26)中去除烟气中的大颗粒灰尘，然后高温烟气通过沉降室出烟道(27)和锅炉进烟道(8)进入辐射式余热锅炉(14)的均流室(10)，均流室(10)使烟气均匀进入水冷辐射换热室(11)，高温烟气与辐射水冷屏(25)及膜式水冷壁(12)换热后，烟气温度将大幅下降，通常烟气温度降至400～600℃，烟气的体积大幅度减小，烟气流速也大幅减小，此时进入锅炉中间沉降室(24)，进行二次除尘，部分较大颗粒灰尘沉降下来，然后烟气进入对流换热室(22)，在上升过程中与蒸发器(21)、高温省煤器(20)、低温省煤器(19)换热后，烟气的温度＜150℃，通过锅炉排烟烟道(15)排出，送除尘器除尘后，由气柜回收作为燃料使用；(二)当含氧量超标时(O₂的浓度＞1％)，三通阀(6)将关闭通向沉降室(26)的阀门，同时打开通向喷水降温装置(5)的阀门，打开喷水降温装置的进水阀(29)，高温烟气将进入喷水降温装置(5)进行喷水降温，降温后的烟气(温度＜200℃)，送除尘器(28)除尘后排放。 

本发明水汽流程为：软水补充水或汽机凝结水通过低温省煤器(19)加热后，送入除氧器(17)除氧，除氧后的水经给水泵(18)加压送至高温省煤器(20)加热后，送入汽包(9)，汽包中的水通过辐射水冷屏(25)、膜式水冷壁(12)及蒸发器(21)吸收烟气热量，产生蒸汽，汽包(9)中的蒸汽通过汽包上部的外供蒸汽管道(13)与蓄热器(16)相连，通过蓄热器(16)，使外供蒸汽的压力稳定，满足生产和生活用；辐射式余热锅炉(14)所产的蒸汽与汽化冷却烟道所产的蒸汽并联。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (7)

1.一种转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，包括转炉(1)的活动烟道(2)、转炉固定烟道(3)、三通阀(6)、沉降室进烟管(7)、沉降室(26)、沉降室出烟道(27)、锅炉进烟道(8)、辐射式余热锅炉(14)、蓄热器(16)、除氧器(17)，其特征在于：所述的转炉固定烟道(3)的弯管顶部设三通阀(6)，所述三通阀的一端连接转炉固定烟道上的出口，另一端连接沉降室(26)的沉降室进烟管(7)，第三端连接喷水降温装置(5)的进烟道。

2.根据权利要求1所述的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，其特征在于：所述的沉降室(26)通过沉降室出烟道(27)与辐射式余热锅炉(14)的锅炉进烟道(8)相连。

3.根据权利要求1所述的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，其特征在于：所述的辐射式余热锅炉(14)设汽包(9)、锅炉进烟道(8)、烟气均流室(10)、水冷辐射换热室(11)、锅炉中间沉降室(24)、排灰装置(23)、对流换热室(22)，所述的锅炉进烟道(8)连接辐射式余热锅炉(14)的烟气均流室(10)，烟气均流室(10)连接水冷辐射换热室(11)前端，水冷辐射换热室(11)后端连接锅炉中间沉降室(24)，锅炉中间沉降室(24)连接对流换热室(22)前端，对流换热室(22)的后端与锅炉烟烟道(15)相连。

4.根据权利要求2所述的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，其特征在于：所述的辐射式余热锅炉的汽包(9)设外供蒸汽管道(13)，外供蒸汽管道(13)上设蓄热器(16)；所述的水冷辐射换热室(11)设辐射水冷屏(25)。

5.根据权利要求4所述的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，其特征在于：所述的辐射水冷屏(25)由一排钢管彼此通过钢板焊接成屏式，所述的辐射水冷屏(25)悬挂按装在水冷辐射换热室内(11)，所述辐射水冷屏(25)的上端通过管道、联箱与汽包(9)相连，所述的辐射水冷屏(25)的下端通过管道、联箱与汽包(9)相连。

6.根据权利要求3所述的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，其特征在于：所述的对流换热室(22)设蒸发器(21)、高温省煤器(20)及低温省煤器(19)，所述的高温省煤器(20)出口通过管道与汽包(9)连接，所述的高温省煤器(20)进口通过管道、水泵与除氧器(17)相连。

7.根据权利要求3所述的转炉烟气辐射式余热锅炉回收系统，所述的锅炉中间沉降室(24)下部设排灰装置(23)。

Images