CN207567275U - 汽化末段烟道强制循环冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种汽化末段烟道强制循环冷却系统，在末II段烟道增加一套强制循环冷却系统，增加其循环动力，利用循环泵保证冷却水快速流动，无法形成汽水分层，确保受热管内循环水量始终充足，提高冷却效率。通过强制循环泵使冷却水从末II段烟道的尾部进入，从末II段烟道顶部排出，利用烟道热力系统水路冷却低进高出的原理来增加冷却效果，使自然冷却系统中循环水循环方向与烟气流动方向相反的影响程度降低最低。因此本实用新型解决了介质流向引起的汽水分层，从根源上解决了烟道漏水问题，为了转炉安全稳定生产打下了坚实的基础。

Description

汽化末段烟道强制循环冷却系统

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种汽化末段烟道强制循环冷却系统，具体地说是一种降低末端汽化烟道漏水的强制冷却系统。

背景技术

汽化冷却烟道热将转炉烟气的热量转换为蒸汽.从而达到对烟气降温冷却的目的。汽化冷却烟道通常分段组成，如图1所示，典型的分段方式自转炉而上分别为活动烟罩、炉口段、移动段、中段(斜I段、斜II段)、末段(末I段、末II段)。各段烟道均由锅炉管与扁钢焊接密排而成。循环水在烟道的密排管内低进高出，循环往复。烟道的循环方式根据工况环境不同分为强制循环、自然循环两种。自然循环即依靠烟道上升管与下降管中的承重度差为动力进行循环；强制循环则是利用循环泵保证冷却水快速流动，提高冷却效率。生产运行中，末段烟道经常出现漏点，即便经常焊补也无济于事。频繁漏水往往造成烟道内严重积灰，降低除尘效果及煤气回收量。这不但严重影响系统正常运行，也给日常维检带来极大困难。

改造前主要存在以下问题：末II段烟道经常由于漏水，转炉被迫停炉检修，且烟道内是高温区域、需要经过3小时以上才能冷却至50度左右，需打开人孔后从人孔搭设梯子后方可入内检修作业，施工难度大，且补焊后不能从根本上解决烟道漏水的问题，导致重复性劳动，大大提高了工人的劳动强度，不仅消耗大量的人力、财力、物力，还存在严重的安全隐患，一旦在生产中被迫停炉，就会导致炉转炉热停台时间长，设备作业率降低。另外，汽化烟道在正常生产中多次停炉检修，烟道内急冷急热，热力管道热胀冷缩，缩短烟道系统的寿命。

一般情况下，末二段烟道采用的是自然循环冷却方式，自然循环主要是靠上升管和下降管内汽水重力差产生的循环动力，从下降管流经受热管内的过冷水吸收烟道内烟气的热量后产生汽化，汽化后的汽化混合物经上升管进入汽包，由于末二段烟道处于烟道的末端，烟气温度一般在1000℃以下，烟气换热量较少，产生的蒸汽量也少，上升管与下降管内的密度差较小，自然循环动力不足，受热管内水流速也就不快，受热管内汽泡不易带走，受热管冷却效果就不好。

转炉汽化系统的实质是烟道式余热锅炉。其作用是利用循环水换向一致，均为低进高出.即循环水越向后所接触的烟温越低；而末段烟道由于其功能特殊(需要通过末段烟道连接后面的烟气净化系统)，循环水循环方向与烟气流动方向相反.即循环水低进高出，而烟气则高进低出，这样就使循环水越向后所接触的烟温越高。因此当循环水进入末段烟道后即被高温烟气加热形成汽水混合物；而后随着烟温的上升，循环水继续汽化从而不断产生大量蒸汽；以致循环水到达末段烟道的平直段后.由于重力作用形成汽水分层，即水沉到水冷管的底部.而蒸汽则浮在水冷管上部。这样就造成内弧侧平直段水冷管因缺水向而出现冷却不足.最终导致该区域频繁漏水。因此介质流向引起的汽水分层是造成烟道漏水的根本原因。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种汽化末段烟道强制循环冷却系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽化末段烟道强制循环冷却系统，所述烟道包括活动烟罩、炉口固定段烟道、移动段烟道、斜I段烟道、斜II段烟道、末I段烟道和末II段烟道，所述活动烟罩罩设在炉口上方，炉口固定段烟道固定连接在活动烟罩的上端，炉口固定段烟道的上端从下往上依次固定连接移动段烟道、斜I段烟道、斜II段烟道、末I段烟道和末II段烟道，末I段烟道和末II段烟道左右对称，且末I段烟道和末II段烟道组成拱形，所述强制循环冷却系统包括汽包、角通除污器及阀门、强制循泵和电机，汽包设置在末I段烟道和末II段烟道的上方，末II段烟道的顶部和汽包的进口通过上热力管道连通，汽包的出口和末II段烟道的末端通过下热力管道相连通，强制循泵设置在下热力管道上，电机和强制循泵连接。

为了能够去除管道里的污垢，延长设备使用寿命，所述角通除污器及阀门设置在下热力管道上，角通除污器及阀门靠近汽包的出口。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的汽化末段烟道强制循环冷却系统，在末II段烟道增加一套强制循环冷却系统，增加其循环动力，利用循环泵保证冷却水快速流动，无法形成汽水分层，确保受热管内循环水量始终充足，提高冷却效率。通过强制循环泵使冷却水从末II段烟道的尾部进入，从末II段烟道顶部排出，利用烟道热力系统水路冷却低进高出的原理来增加冷却效果，使自然冷却系统中循环水循环方向与烟气流动方向相反的影响程度降低最低。因此即使当循环水进入末段烟道后，即被高温烟气加热，也不会形成汽水混合物，而后随着烟温的上升，循环水也不会汽化而不断产生大量蒸汽。这样循环水到达末段烟道的平直段后也不会形成汽水分层，即冷却水在整个管道，这样就不会造成内弧侧平直段水冷管因缺水向而出现冷却不足、最终导致该区域频繁漏水。因此本实用新型解决了介质流向引起的汽水分层，从根源上解决了烟道漏水问题，为了转炉安全稳定生产打下了坚实的基础。

本实用新型的有益效果是：

1、在末II段烟道增加了一套强制冷却系统，增加了其循环动力，提高冷却效率，杜绝了由于汽水分层导致的烟道漏水问题。

2、增加了强制冷却循环泵后，解决了频繁漏水造成的烟道内严重积灰，提高了除尘效果，提高了煤气回收总量，三台120吨顶底复吹转炉末端烟道改造后，煤气回收创历史最好水平，高达140kgce/m³，处于国内同类型转炉最好水平。

3、大大降低了维修工人的劳动强度，改造前末端烟道漏水项目基本在每月定修时都要焊补，改造后转炉炉龄超过18000炉均未出现漏水情况。

4、杜绝了由于末端烟道漏水而造成的计划停台，为转炉稳产高产奠定了坚实的基础。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是烟道的整体示意图。

图2是图1的右视图。

图3是末II段烟道频繁漏水处结构示意图(图中箭头为烟气流动方向)。

图4是本实用新型装置的结构示意图(图中箭头为烟气流动方向)。

图中：1、活动烟罩，2、炉口固定段烟道，3、移动端烟道，4、斜I段烟道，5、斜II段烟道，6、末I段烟道，7、末II段烟道，8、汽包，9、角通除污器及阀门，10、强制循泵，11、电机，12、上热力管道，13、下热力管道。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1和2所示，是本实用新型最优实施例，一种汽化末段烟道强制循环冷却系统，烟道包括活动烟罩1、炉口固定段烟道2、移动段烟道3、斜I段烟道4、斜II段烟道5、末I段烟道6和末II段烟道7，活动烟罩1罩设在炉口上方，炉口固定段烟道2固定连接在活动烟罩1的上端，炉口固定段烟道2的上端从下往上依次固定连接移动段烟道3、斜I段烟道4、斜II段烟道5、末I段烟道6和末II段烟道7，末I段烟道6和末II段烟道7左右对称，且末I段烟道6和末II段烟道7组成拱形，移动段烟道3、斜I段烟道4、斜II段烟道5和末I段烟道6每一段均向上排列，各段烟道均由锅炉管与扁钢焊接密排而成。循环水在烟道的密排管内低进高出，循环往复。

由图3可所示，汽化系统其他段烟道循环水循环方向与烟气流动方向一致，均为低进高出，即循环水越向后所接触的烟温越低；而末II段烟道7由于其功能特殊(需要通过末II段烟道7连接后面的烟气净化系统)，循环水循环方向与烟气流动方向相反，即循环水低进高出，而烟气则高进低出，这样就使循环水越向后所接触的烟温越高。因此当循环水进入末II段烟道7后由于烟气温度较低产生蒸汽很少，底部受热管内汽水混合物密度较大，基本上不产生循环动力；而后随着烟温的上升，循环水逐渐汽化，循环水到达末II段烟道7的顶部管内含汽率最大。因此此结构造成末II段烟道7自然循环动力更加不足，顶部更易集聚蒸汽，形成汽水分层，烟道内侧为水汽，烟道外侧为水，A处出现漏水问题。

如图4所示，强制循环冷却系统包括汽包8、角通除污器及阀门9、强制循泵10和电机11，汽包8设置在末I段烟道6和末II段烟道7的上方，末II段烟道7的顶部和汽包8的进口通过上热力管道12连通，汽包8的出口和末II段烟道7的末端通过下热力管道13相连通，强制循泵10设置在下热力管道13上，电机11和强制循泵10连接。角通除污器及阀门9也设置在下热力管道13上，角通除污器及阀门9靠近汽包8的出口。用于冷却汽化烟道的水从汽包1经过下热力管道13流入角通除污器，经过除污后到达强制循环泵10，强制循环泵10通过电机驱动将水强制输送到末II段烟道7对烟道进行冷却，冷却烟道的水在压力驱动下通过上热力管道12回到汽包8。通过这套强制循环系统，增加其循环动力，确保受热管内循环水量始终充足，无法形成汽水分层，解决了长期以来由于自然循环汇中末II段烟道7汽水分层导致的漏水问题。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种汽化末段烟道强制循环冷却系统，所述烟道包括活动烟罩(1)、炉口固定段烟道(2)、移动段烟道(3)、斜I段烟道(4)、斜II段烟道(5)、末I段烟道(6)和末II段烟道(7)，所述活动烟罩(1)罩设在炉口上方，炉口固定段烟道(2)固定连接在活动烟罩(1)的上端，炉口固定段烟道(2)的上端从下往上依次固定连接移动段烟道(3)、斜I段烟道(4)、斜II段烟道(5)、末I段烟道(6)和末II段烟道(7)，末I段烟道(6)和末II段烟道(7)左右对称，且末I段烟道(6)和末II段烟道(7)组成拱形，其特征在于：所述强制循环冷却系统包括汽包(8)、角通除污器及阀门(9)、强制循泵(10)和电机(11)，汽包(8)设置在末I段烟道(6)和末II段烟道(7)的上方，末II段烟道(7)的顶部和汽包(8)的进口通过上热力管道(12)连通，汽包(8)的出口和末II段烟道(7)的末端通过下热力管道(13)相连通，强制循泵(10)设置在下热力管道(13)上，电机(11)和强制循泵(10)连接。

2.如权利要求1所述的汽化末段烟道强制循环冷却系统，其特征在于：所述角通除污器及阀门(9)设置在下热力管道(13)上，角通除污器及阀门(9)靠近汽包(8)的出口。