CN115307449A - 一种侧吹炉高温烟气余热回用装置 - Google Patents

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曾臣
胡继刚
李爱杰
王智
卢小华
谭群
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Abstract

本发明公开了一种侧吹炉高温烟气余热回用装置，包括热交换筒，热交换筒实现送风管道与烟气管道的热量交换；热交换筒密封且中空设置，其内设置有换热管，且其上下侧分别连通进炉风管和送风管；换热管顶端穿出热交换筒并通过弯管接头连通出炉风管，换热管底部通过三通接头连通排烟管和收尘管；排烟管向上穿出热交换筒，并接入外部冷却系统；收尘管向下穿出热交换筒，并接入烟灰斗；出炉风管、换热管和排烟管整体呈Z形并共同构成烟气管道，送风管、热交换筒和进炉风管共同构成自然风管道。本发明采用上述装置，利用侧吹炉出来的烟气将鼓风机通入的自然风进行与热处理，实现了侧吹炉烟气余热回用的目的，为企业发展及保护环境创造有利条件。

Description

一种侧吹炉高温烟气余热回用装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其是涉及一种侧吹炉高温烟气余热回用装置。
背景技术
目前固废金属物料资源回收中，采用侧吹炉冶炼工艺将物料中的有价金属进行冶炼回收。通过消耗燃料及鼓入自然空气使物料在炉内发生氧化还原反应并融化成溶体，然后经过沉淀分离回收有价金属。具体地，鼓风机将室外自然风通过风管输送到侧吹炉里面，自然风与物料接触发生氧化还原反应，然后裹挟冶炼产生的挥发物及粉尘等形成的烟气。烟气因温度较高，易对后续环保处理设施造成一定影响，因此需要降温后再进行环保除尘、吸收处理。因此，现有侧吹炉冶炼工艺存在如下缺陷：1)需要先降温才能进入环保处理，导致高温烟气产生的余热无法回用造成热量浪费；2)冶炼过程鼓入的自然风会影响炉内高温反应条件，需要消耗一定燃料量将通入的空气温度进行平衡，造成生产成本增加。
发明内容
为解决上述问题，对侧吹炉烟气管道与鼓风机通风管道进行改造，利用侧吹炉出来的烟气将鼓风机通入的自然风进行预热处理，从而实现侧吹炉烟气余热回用的目的，减少燃料消耗及冷却设施，为企业稳定发展及环境保护创造有利条件。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，
一种侧吹炉高温烟气余热回用装置，包括热交换筒，热交换筒实现送风管道与烟气管道的热量交换；热交换筒密封且中空设置，其内设置有换热管，且其上下侧分别连通进炉风管和送风管；换热管顶端穿出热交换筒并通过弯管接头连通出炉风管，换热管底部通过三通接头连通排烟管和收尘管；排烟管向上穿出热交换筒，并接入外部冷却系统；收尘管向下穿出热交换筒，并接入烟灰斗；出炉风管、换热管和排烟管整体呈Z形并共同构成烟气管道，送风管、热交换筒和进炉风管共同构成自然风管道。
优选的，收尘管与烟灰斗之间还设置倒锥形排灰管，排灰管的端口上设置插板阀；且收尘管的管径小于排烟管的管径。
优选的，送风管道风量为10000m3/h，风压为10000Pa，温度20℃，管道直径300mm；烟气管道风量为50000m3/h，风压为3000Pa，温度为400℃，管道直径1200mm；热交换筒直径为2500mm，长为6000mm，换热面积为47m2，材质为316L不锈钢材质。
优选的，热交换筒与管件接头处焊接密封，并在其外部及顶端、末端均采用50mm保温棉及铝皮进行保温隔离防护。
本发明采用上述侧吹炉高温烟气余热回用装置，将侧吹炉出来的高温烟气与鼓风机吹入炉内的自然风进行热交换后，一是可以将高温烟气温度降低，减少后续烟气降温设施；二是可以把侧吹炉通入的自然风进行预热提高一定温度，可节约冶炼生产过程消耗一定燃料成本。该装置实现了侧吹炉烟气余热回用的目的，节约了热量能源，减少燃料消耗量及冷却设施，为企业稳定发展及环境保护创造有利条件。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
附图标记：1、侧吹炉；2、出炉风管；3、进炉风管；4、热交换筒；5、换热管；6、排烟管；7、送风管；8、鼓风机；9、收尘管；实线箭头表示高温烟气走向，虚线箭头表示自然风走向。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
如图所示的一种侧吹炉高温烟气余热回用装置，包括：侧吹炉烟气管道改造、鼓风机自然风管道改造、热交换筒及其组装等。
侧吹炉烟气管道改造：换热管5倾斜设置，其顶部通过弯管接头连接侧吹炉1的出炉风管2，其底部通过三通接头连接开口向上的排烟管6和开口向下的收尘管9。出炉风管2、换热管5、排烟管6共同构成Z形烟气管道，有利于加快烟、尘分离。换热管5主体段位于热交换筒4内，排烟管6和收尘管9穿出热交换筒4，并在拼接位置进行密封处理。出炉风管2及其与换热管5拼接位置采用保温板进行保温处理，确保温度不损失及安全防护措施。排烟管6与原冷却系统相连，收尘管9连接倒锥形排灰管。排灰管下方设置烟灰斗，并在排灰管端口上设置插板阀。通过打开插板阀，从而将烟气管道内结存烟灰排出。
鼓风机自然风管道改造：将送风管7以及进炉风管3接入热交换筒4，送风管7、热交换筒4腔体和进炉风管3共同构成自然风管道，完成了自然风的预热。
热交换筒及其组装：中空不锈钢圆柱腔体，其顶端设置供换热管5插入的圆孔，其底端设置焊接送风管7的圆孔，其侧壁设置排烟管6插入的圆孔以及焊接进炉风管3的圆孔。密封设置以降低热量损失，进而便于自然风快速预热。
鼓风机8以10000m3/h风量输送自然风进入热交换筒4中，同时侧吹炉1以50000m3/h风量输出高温烟气进入烟气管道，烟气温度在400℃左右。自然风在热交换筒4中快速升温至80℃左右，被强压力输送进入炉内进行反应。
在本实施例中，出炉风管2、热交换筒4的材质均为不锈钢材料，送风管7、进炉风管3道均为普通碳钢材料；出炉风管2直径为1200mm、长10000mm，送风管7直径为DN300mm，热交换筒4管径为2500mm、长为6000mm、换热面积为47m2，收尘管9直径为DN400mm；出炉风管2与热交换筒4贯通衔接部分采用焊接方式密封，送风管7与热交换筒4连接采用焊接方式密封。
通过该装置，鼓风机8开启后，将自然风送入侧吹炉1内，正常生产后侧吹炉1内产生高温烟气逐步将热交换筒4中的自然风加热，换热后的自然风有利于侧吹炉1保持较高温度，最终实现炉内温度略高于原生产温度控制，从而降低燃料消耗，实现降低生产加工成本，并有利于生产效率的提高。
以上是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不应局限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此本发明的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种侧吹炉高温烟气余热回用装置，其特征在于，包括热交换筒，热交换筒实现送风管道与烟气管道的热量交换；热交换筒密封且中空设置，其内设置有换热管，且其上下侧分别连通进炉风管和送风管；换热管顶端穿出热交换筒并通过弯管接头连通出炉风管，换热管底部通过三通接头连通排烟管和收尘管；排烟管向上穿出热交换筒，并接入外部冷却系统；收尘管向下穿出热交换筒，并接入烟灰斗；出炉风管、换热管和排烟管整体呈Z形并共同构成烟气管道，送风管、热交换筒和进炉风管共同构成自然风管道。
2.根据权利要求1所述的侧吹炉高温烟气余热回用装置，其特征在于，收尘管与烟灰斗之间还设置倒锥形排灰管，排灰管的端口上设置插板阀。
3.根据权利要求1所述的侧吹炉高温烟气余热回用装置，其特征在于，收尘管的管径小于排烟管的管径。
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