CN207147255U - 矿热炉烟气余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿热炉烟气余热回收系统，将第一水箱、第二水箱(1)、第三水箱的进口均与除氧器连接，出口均与余热锅炉的进水口连接；第一水箱设在第一烟罩(3)内壁上，第三水箱设在第二烟罩(6)内壁上，第一水箱和第三水箱为纵向布置连通的分水管(5)，第二水箱(1)为套管式结构，设置在烟管(8)外壁上；还包括分水板(2)和分风板(4)，分水板(2)螺旋固定于第二水箱(1)内壁，相邻两分水板(2)的间距从进水口至出水口依次减小；分风板(4)可吸附于烟管(8)内壁。本装置通过三个水箱直接与高温烟气换热，余热回收后通入余热锅炉，同时通过分水板(2)和分风板(4)增大了换热时间，提高了余热回收率。

Description

矿热炉烟气余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种矿热炉烟气余热回收系统，属于余热回收技术领域。

背景技术

工业硅采用大型矿热炉生产，矿热炉炉内冶炼是一种埋弧连续性冶炼，由三根电极插埋入炉料中，在电极和炉料间产生高温电弧，并形成坩埚，炉料被加热、熔化，并发生还原反应，其液态工业硅沉积在炉膛底部。当沉积一定时间后，用烧穿器打开炉底侧的出铁口每台矿热炉设置2个出铁口，放出液态工业硅，使其流入硅水包，并在原位进入下一步精炼。在生产过程中会产生大量的高温烟气，其捕集烟气温度约400℃。现有技术直接采用余热锅炉每台矿热炉配置一套余热锅炉对此高温烟气进行换热，回收其热能，出余热锅炉的烟气温度约为250℃。由于高温烟气中夹杂中大量烟尘，而烟尘的主要成分为未反应完的硅石、石油焦和洗精煤等杂质，烟尘在高温条件下会增大烟管和烟罩的磨损，同时管路在高温下连接焊缝处容易被撕裂，影响正常使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术不足，有效提高余热回收效率的矿热炉烟气余热回收系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：矿热炉烟气余热回收系统，包括余热锅炉、除氧器、第一烟罩和第二烟罩，第一烟罩设置在矿热炉炉体上方，第二烟罩设置在出铁口上方，还包括第一水箱、第二水箱和第三水箱，所述第一水箱、第二水箱、第三水箱的进口均与除氧器连接，出口均与余热锅炉的进水口连接；第一水箱设置在矿热炉烟气出口的第一烟罩内壁上，所述第三水箱设置在矿热炉出铁口的第二烟罩内壁上，所述第一水箱和第三水箱为若干纵向布置且连通的分水管，分水管截面为梯形状，且截面为梯形状，所述梯形的下底边所在侧面与第一烟罩和第二烟罩内壁焊接固定，且连接处均圆滑过渡；第二水箱为套管式结构，设置在烟管外壁上，且第二水箱的进水口设置在远离矿热炉一端，出水口设置在靠近矿热炉一端；

还包括分水板和若干分风板，分水板固定于第二水箱内壁，成螺旋状布置，且相邻两分水板的间距从进水口至出水口依次减小；分风板为弧形结构，且长度方向的一端面设置有永磁体，分风板可直接吸附于烟管内壁。

其中，上述装置中所述分水板远离第二水箱内壁一端与烟管外壁的间距为3～6mm。

其中，上述装置中所述分风板的连接端面与烟管内壁形状适配。

其中，上述装置中相邻两分风板的间距为100～300mm。

其中，上述装置中所述第一烟罩和第二烟罩上端和下端均设置有集水箱，所述分水管两端分别与对应侧的集水箱连通。

其中，上述装置中所述第一烟罩3和第二烟罩6均为漏斗状结构，且分水管5为一端大一端小结构。

本实用新型的有益效果是：本装置通过第一水箱、第二水箱和第三水箱直接与高温烟气换热，再将上述三个水箱的出口与余热锅炉进水口连通，使得从矿热炉出来的高温烟气中的热量部分传递到水箱的冷却介质中，降低了烟气的温度，减小了对烟管和烟罩的磨损。同时通过在第二水箱内壁上设置分水板和在烟管内壁上设置分风板，使得冷却介质和高温烟气均呈螺旋状流动，增大了冷却介质和高温烟气的换热时间，提高了烟气热量回收率。第二水箱的进水口设置在远离矿热炉一端，出水口设置在靠近矿热炉一端，同时相邻两分水板的间距从第二水箱的进水口至出水口依次减小，进一步增加了矿热炉附近处冷却介质与烟气的换热时间，便于热量的回收。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型分水管结构示意图。

图3为本实用新型分风板结构示意图。

图中标记为：1是第二水箱，2是分水板，3是第一烟罩，4是分风板，5是分水管，6是第二烟罩，7是集水箱，8是烟管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型矿热炉烟气余热回收系统，包括余热锅炉、除氧器、第一烟罩3和第二烟罩6，第一烟罩3设置在矿热炉炉体上方，第二烟罩6设置在出铁口上方，其特征在于：还包括第一水箱、第二水箱1和第三水箱，所述第一水箱、第二水箱1、第三水箱的进口均与除氧器连接，出口均与余热锅炉的进水口连接；第一水箱设置在矿热炉烟气出口的第一烟罩3内壁上，所述第三水箱设置在矿热炉出铁口的第二烟罩6内壁上，所述第一水箱和第三水箱为若干纵向布置且连通的分水管5，分水管5截面为梯形状，且截面为梯形状，所述梯形的下底边所在侧面与第一烟罩3和第二烟罩6内壁焊接固定，且连接处均圆滑过渡；第二水箱1为套管式结构，设置在烟管8外壁上，且第二水箱1的进水口设置在远离矿热炉一端，出水口设置在靠近矿热炉一端；

还包括分水板2和若干分风板4，分水板2固定于第二水箱1内壁，成螺旋状布置，且相邻两分水板2的间距从进水口至出水口依次减小；分风板4为弧形结构，且长度方向的一端面设置有永磁体，分风板4可直接吸附于烟管8内壁。本领域技术人员能够理解的是，本装置将第一水箱设置在矿热炉烟气出口的第一烟罩3内壁上，所述第三水箱设置在矿热炉出铁口的第二烟罩6内壁上，第二水箱1套设在烟管8外壁上。并将除氧器出来的水分别与第一水箱、第二水箱1和第三水箱连接，通过第一水箱、第二水箱1和第三水箱直接与高温烟气换热，再将上述三个水箱的出口与余热锅炉进水口连通，使得从矿热炉出来的高温烟气中的热量部分传递到水箱的冷却介质中，降低了烟气的温度，减小了对烟管8和烟罩的磨损。且将第一水箱和第三水箱设置成连通的纵向布置的管状结构，且管状结构的截面为梯形结构，连接处均采用圆滑过渡，这种结构设置使得整个第一烟罩3和第二烟罩6的内壁均为凹凸不平的结构，使得高温烟气中夹杂的烟尘不易粘连分水管5或烟罩内壁上。同时通过在第二水箱1内壁上设置分水板2和在烟管8内壁上设置分风板4，使得冷却介质和高温烟气均呈螺旋状流动，增大了冷却介质和高温烟气的换热时间，提高了烟气热量回收率。第二水箱1的进水口设置在远离矿热炉一端，出水口设置在靠近矿热炉一端，同时相邻两分水板2的间距从第二水箱1的进水口至出水口依次减小，进一步增加了矿热炉附近处冷却介质与烟气的换热时间，便于热量的回收。

优选的，上述装置中所述分水板2远离第二水箱1内壁一端与烟管8外壁的间距为3～6mm。本领域技术人员能够理解的是，由于分水板2直接焊接与第二水箱1内壁上，而第二水箱1呈套管式结构，便于安装同时使得冷却介质可呈螺旋状流出，本装置进一步优选分水板2远离第二水箱1内壁一端与烟管8外壁的间距为3～6mm。

优选的，上述装置中所述分风板4的连接端面与烟管8内壁形状适配。本领域技术人员能够理解的是，由于分风板4的主要作用是改变烟管8内烟气的流向，故本装置优选分风板4的连接端面与烟管8内壁形状适配，使得分风板4与烟管8内壁的连接面可近似密封，减小风量损失，使得高温烟气直接冲击与分风板4侧壁上，从而使得烟气沿着分风板4侧壁呈螺旋上升。

优选的，上述装置中相邻两分风板4的间距为100～300mm。本领域技术人员能够理解的是，为进一步延长烟气流动时间，本装置优选将相邻两分风板4的间距为100～300mm，使得烟气可呈螺旋状上升。

优选的，上述装置中所述第一烟罩3和第二烟罩6上端和下端均设置有集水箱7，所述分水管5两端分别与对应侧的集水箱7连通。本领域技术人员能够理解的是，在使用时，冷却介质的进口直接与外部冷却介质源连接，冷却介质外部输送管道内会存在一定的压力，冷却介质在分水管5内流通时，会造成压力不平稳，对焊缝处和管道造成冲击，更为严重会造成整个烟罩振动。本实用新型正是为了解决这一潜在问题，本装置在第一烟罩3和第二烟罩6的上下两端均设置有集水箱7，同时使得纵向布置的分水管5的上下两端均与对应侧的集水箱7连通。集水箱7的设置能够有效的缓冲来自管道内部的冲击，使得整个装置在使用过程中，运行平稳使得烟的连接处牢固。

优选的，上述装置中所述第一烟罩3和第二烟罩6均为漏斗状结构，且分水管5为一端大一端小结构。本领域技术人员能够理解的是，为了便于完全收集矿热炉上的烟气，本装置进一步优选将第一烟罩3和第二烟罩6设置为漏斗状结构。这种缩口状的烟罩，使得下端与烟气的接触面积增大，可完全将炉盖和出铁口罩住，便于烟气的收集。同时本装置优选将分水管5设置成大小头结构，使得两相邻分水管5的上下端部的间距相等，便于安装焊接，同时也可增大分水管5与烟气的接触面积。

Claims (6)

1.矿热炉烟气余热回收系统，包括余热锅炉、除氧器、第一烟罩(3)和第二烟罩(6)，第一烟罩(3)设置在矿热炉炉体上方，第二烟罩(6)设置在出铁口上方，其特征在于：还包括第一水箱、第二水箱(1)和第三水箱，所述第一水箱、第二水箱(1)、第三水箱的进口均与除氧器连接，出口均与余热锅炉的进水口连接；第一水箱设置在矿热炉烟气出口的第一烟罩(3)内壁上，所述第三水箱设置在矿热炉出铁口的第二烟罩(6)内壁上，所述第一水箱和第三水箱为若干纵向布置且连通的分水管(5)，分水管(5)截面为梯形状，且梯形的下底边所在侧面与第一烟罩(3)和第二烟罩(6)内壁焊接固定，且连接处均圆滑过渡；第二水箱(1)为套管式结构，设置在烟管(8)外壁上，且第二水箱(1)的进水口设置在远离矿热炉一端，出水口设置在靠近矿热炉一端；

还包括分水板(2)和若干分风板(4)，分水板(2)固定于第二水箱(1)内壁，成螺旋状布置，且相邻两分水板(2)的间距从进水口至出水口依次减小；分风板(4)为弧形结构，且长度方向的一端面设置有永磁体，分风板(4)可直接吸附于烟管(8)内壁。

2.根据权利要求1所述的矿热炉烟气余热回收系统，其特征在于：所述分水板(2)远离第二水箱(1)内壁一端与烟管(8)外壁的间距为3～6mm。

3.根据权利要求1或2所述的矿热炉余热回收系统，其特征在于：所述分风板(4)的连接端面与烟管(8)内壁形状适配。

4.根据权利要求1所述的矿热炉余热回收系统，其特征在于：相邻两分风板(4)的间距为100～300mm。

5.根据权利要求1所述的矿热炉余热回收系统，其特征在于：所述第一烟罩(3)和第二烟罩(6)上端和下端均设置有集水箱(7)，所述分水管(5)两端分别与对应侧的集水箱(7)连通。

6.根据权利要求1所述的矿热炉余热回收系统，其特征在于：所述第一烟罩(3)和第二烟罩(6)均为漏斗状结构，且分水管(5)为一端大一端小结构。