CN102840764A - 一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统 - Google Patents

一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统 Download PDF

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Abstract

本发明一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，包括沸腾焙烧炉、高温余热锅炉和除尘器，沸腾焙烧炉高温炉气出口连接高温余热锅炉，高温余热锅炉炉气出口连接除尘器，还包括热管蒸发器和热管水预热器，除尘器炉气出口连接热管蒸发器炉气进口，热管蒸发器炉气出口连接热管水预热器炉气进口，热管水预热器炉气出口后接炉气净化系统，热管水预热器的预热水管路接热管蒸发器汽包进水口。利用硫铁矿制酸沸腾焙烧炉产生的330℃中低温余热炉气通过热管蒸发器和热管水预热器，将热能通过中低压蒸气移出利用，至140℃以下的炉气进入净化系统，热能利用率高，后续生产节电、节水，缓解设备腐蚀。

Description

一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统
技术领域
本发明涉及硫铁矿制酸领域，具体说是一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统。
背景技术
在硫铁矿制酸过程中，硫铁矿的焙烧、炉气干燥、二氧化硫转化及三氧化硫的吸收过程均产生大量的热能，根据温度的不同，分为高温500℃以上、中温200-500℃、低温≤200℃三种热能形式，上述三种热能除设备、管道、排气等热能损失外，理论上讲都可利用。目前我国硫铁矿制酸焙烧炉气余热利用仅对产生的高温热能用来生产蒸汽或发电，而从电除尘器之后进入净化工序的中低温余热未能得到利用，从电除尘器进入净化工序的中低温炉气，经计算可知，每产吨酸炉气中含有的热能在1100MJ以上，这部分热能直接进入净化工序后，需要在净化工序中用自然水冷却至40℃以后移出，在移出热能的同时进行除酸、除雾和炉气净化。浪费了热能，增加了净化工序的负荷，浪费了水资源，增加了废水处理量。
发明内容
为了解决现有技术中中低温余热无法利用，浪费热能，增加后续净化负荷、成本的缺陷，本发明提供一种将硫酸焙烧炉产生的中低温余热加以回收利用的系统，达到节能、节电、节水的效果。
本发明采用的技术方案是：一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，包括沸腾焙烧炉、高温余热锅炉和除尘器，沸腾焙烧炉高温炉气出口连接高温余热锅炉，高温余热锅炉炉气出口连接除尘器，其技术特点是还包括热管蒸发器和热管水预热器，除尘器炉气出口连接热管蒸发器炉气进口，热管蒸发器炉气出口连接热管水预热器炉气进口，热管水预热器炉气出口后接炉气净化系统，热管水预热器的预热水管路接热管蒸发器汽包进水口。
进一步地，所述高温余热锅炉经热管连接有高温余热锅炉汽包，所述高温余热锅炉汽包进水口接热管水预热器的预热水管路。
进一步地，所述除尘器包括旋风除尘器和电除尘器，高温余热锅炉炉气出口依次经旋风除尘器和电除尘器连接热管蒸发器炉气进口。
进一步地，所述热管蒸发器由相互分开的蒸发器和蒸发器汽包通过热管连接而成；
进一步地，所述热管水预热器由热管设置于蒸发器内组成。
再进一步地，所述热管外壁高频焊接垂直翅片；两两热管之间间距＞100mm。
从沸腾焙烧炉出来的900℃高温炉气进入高温余热锅炉降温到350℃中低温炉气，350℃中低温炉气进入旋风除尘器、电除尘器降温到330℃后进入热管蒸发器降温到240℃，再进入热管水预热器降温140℃后进入净化工序。来自脱盐水工序的55℃脱盐水进入热管水预热器后被低温炉气加热到104℃，出来后104℃热水一部分进入热管蒸发器被中温炉气加热产0.8ＭＰa低压蒸汽，另一部分进入高温余热锅炉汽包产3.82ＭＰa中压蒸汽。
本发明热管蒸发器结构为分离式，其蒸发器和蒸发器汽包相互分开，两者通过热管连接成一个循环回路，便于调整蒸汽温度，从而避免因低温侧温度过低带来的露点腐蚀问题。
本发明在热管外壁高频焊接垂直翅片以强化管壁与冷、热气流间的对流换热，与普通翅片管相比传热性能高出2倍以上，热利用效率高，大幅减少了系统阻损，延长系统使用寿命、降低动力消耗。
本发明加大热管间距，相邻两两热管之间间距＞100mm，热管排列稀疏，采用纵向排列方式，减少炉气含尘与管子接触机会，有利于炉气中尘的分离，尘对管壁的粘结附着较少并容易清除，即使产生积灰也不致于“搭桥”造成堵塞。
本发明利用硫铁矿制酸沸腾焙烧炉产生的330℃中低温余热炉气通过热管蒸发器和热管水预热器，将热能通过中低压蒸气移出利用，至140℃以下的炉气进入净化系统，热能利用率高，后续生产节电、节水，缓解设备腐蚀。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：沸腾焙烧炉1，高温余热锅炉2，锅炉热管3，高温余热锅炉汽包4，旋风除尘器5，电除尘器6，蒸发器汽包7，蒸发器8，热管9，热管水预热器10，预热热管11。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1所示，一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统包括沸腾焙烧炉1、高温余热锅炉2、锅炉热管3、高温余热锅炉汽包4、旋风除尘器5、电除尘器6、蒸发器汽包7、蒸发器8、热管9、热管水预热器10和预热热管11。沸腾焙烧炉1的高温炉气出口连接高温余热锅炉2，高温余热锅炉2经锅炉热管3连接有高温余热锅炉汽包4，高温余热锅炉2炉气出口依次经旋风除尘器5和电除尘器6连接蒸发器8炉气进口，蒸发器8经热管9连接蒸发器汽包7，蒸发器8炉气出口连接热管水预热器10炉气进口，热管水预热器10内设有预热热管11，热管水预热器10炉气出口外接后续净化工序，预热热管11一端进水，预热热管11另一端分别接蒸发器汽包7进水口和余热锅炉汽包4进水口；锅炉热管3、热管9和预热热管12的外壁高频焊接垂直翅片，两两热管之间间距＞100mm。

Claims (8)

1.一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，包括沸腾焙烧炉、高温余热锅炉和除尘器，沸腾焙烧炉高温炉气出口连接高温余热锅炉，高温余热锅炉炉气出口连接除尘器，其特征在于：还包括热管蒸发器和热管水预热器，除尘器炉气出口连接热管蒸发器炉气进口，热管蒸发器炉气出口连接热管水预热器炉气进口，热管水预热器炉气出口后接炉气净化系统，热管水预热器的预热水管路接热管蒸发器汽包进水口。
2.根据权利要求1所述的一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，其特征是：所述高温余热锅炉经热管连接有高温余热锅炉汽包。
3.根据权利要求2所述的一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，其特征是：所述高温余热锅炉汽包进水口接热管水预热器的预热水管路。
4.根据权利要求1所述的一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，其特征是：所述除尘器包括旋风除尘器和电除尘器，高温余热锅炉炉气出口依次经旋风除尘器和电除尘器连接热管蒸发器炉气进口。
5.根据权利要求1所述的一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，其特征是：所述热管蒸发器由相互分开的蒸发器和蒸发器汽包通过热管连接而成。
6.根据权利要求1所述的一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，其特征是：所述热管水预热器由热管设置于蒸发器内组成。
7.根据权利要求2或5或6所述的一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，其特征是：所述热管外壁高频焊接垂直翅片。
8.根据权利要求2或5或6所述的一种硫铁矿制酸焙烧炉气的中低温余热回收利用系统，其特征是：所述两两热管之间间距＞100mm。
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