CN212320453U - 一种电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，属于电炉烟气余热回收领域，其技术方案要点是包括依次连接的电炉、第一余热回收装置、超高温烟气恒温过滤净化装置、第二余热回收装置、热交换器、轴流风机和烟囱，超高温烟气恒温过滤净化装置包括由上至下依次设置的上箱体、中箱体和除尘器灰斗，中箱体内设置有高温复合相变蓄热棒，高温复合相变蓄热棒沿竖直方向设置有两组，第一余热回收装置上连通有余热回收汽水系统。本实用新型能够使得过滤元件在一个较稳定的温度范围内工作，延长净化装置的使用寿命，同时提高余热的回收效率，减少资源的浪费。

Description

一种电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及电炉烟气余热回收领域，特别涉及一种电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统。

背景技术

电炉烟尘是金属加热过程中挥发出来的金属烟尘，包括金属和金属的氧化物，其种类与炉料成分、氧化物料和浸油物质、熔炼速度、炉温以及吹氧强度等多种因素有关。电炉烟尘具有排放烟尘颗粒小、温度高、毒性大(含有类似二噁英/呋喃/重金属等有毒物质)的特点，如果不采取有效的控制措施，将会严重污染车间和厂区环境，影响工人和周围居民的健康。

因为目前高温烟气的过滤工程应用，也就是说滤袋长期运行工作环境一般都使高温烟气通过降温措施后达到200℃～250℃左右以下进行。因此参照热能动力工程的划分标准，在烟气过滤行业，可将待过滤的烟气划分为常温烟气(<120℃)、常高温烟气(<250℃)、亚高温烟气(250～450℃)，超高温烟气(<800℃)。在此，将电炉冶炼过程中产生的高温烟尘气体(约1200℃)通过炉盖上的第四孔、燃烧沉降室、以及经过水冷烟道出来的烟气定义为超高温烟气。

目前国内外已在推广对电炉冶炼高温烟气采用急冷余热回收装置和过滤净化装置，但还存在以下问题：由于电炉冶炼高温烟气含尘量高，造成急冷余热回收装置换热元件受热表面严重积灰，并且清除起来非常困难，电炉冶炼高温烟气含尘量高，造成急冷余热回收装置换热元件受热面非常严重的磨损，对急冷余热回收装置换热元件受热面冲刷严重，无法有效采用翅片结构形式有效增加换热面积和换热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，能够使得过滤元件在一个较稳定的温度范围内工作，延长净化装置的使用寿命，同时提高余热的回收效率，减少资源的浪费。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，包括依次连接的电炉、第一余热回收装置、超高温烟气恒温过滤净化装置、第二余热回收装置、热交换器、轴流风机和烟囱，所述超高温烟气恒温过滤净化装置包括由上至下依次设置的上箱体、中箱体和除尘器灰斗，所述中箱体内设置有高温复合相变蓄热棒，所述高温复合相变蓄热棒沿竖直方向设置有两组，所述第一余热回收装置上连通有余热回收汽水系统，所述余热回收汽水系统通过管道分别与第二余热回收装置和热交换器连通，所述中箱体上开有进烟口，所述上箱体上开有出烟口。

进一步的，所述第一余热回收装置包括顺次连接的水冷滑套、燃烧沉降室和汽化冷却烟道，所述汽化冷却烟道的出口端与超高温烟气恒温过滤装置的进口段连接。

进一步的，所述第二余热回收装置包括由上至下依次设置的前箱体、中箱段和后箱体，所述前箱体上端开有烟气入口，所述中箱段设置有带翅片的热管，所述热管沿竖直方向设置有若干组，所述后箱体底部设置有烟气出口。

进一步的，所述前箱体上开设有检修人孔门，所述检修人孔门在中箱段设置有若干个，所述检修人孔门内连通有冲击波吹灰管，所述冲击波吹灰管与外部动力系统连接。

进一步的，所述热交换器为翅片换热管结构。

进一步的，所述余热回收汽水系统中采用水循环冷却方式。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过超高温烟气恒温过滤净化装置的设置，实现高温复合相变蓄热棒通过发生相变吸收和放出热量，确保该装置内的温度恒定在设定的高温温度段内，有效提高该装置内的过滤元件的使用寿命，同时实现在高温温度段内净化了烟气，降低了二噁英/呋喃等有毒物在后续降温过程中的生成的可能性。

2.通过余热回收汽水系统的设置，利用回收的热能对软化水进行预热，提高了能源的利用率。

附图说明

图1是实施例中用于体现本实用新型的整体结构示意图；

图2是实施例中用于体现图1中A部分的放大结构示意图；

图3是实施例中用于本实用新型的局部结构的示意图；

图4是实施例中用于体现图3中B部分的放大结构示意图。

图中，1、电炉；2、第一余热回收装置；201、水冷滑套；202、燃烧沉降室；203、汽化冷却烟道；3、超高温烟气恒温过滤净化装置；301、上箱体；302、中箱体；303、除尘器灰斗；4、第二余热回收装置；401、前箱体；402、中箱段；403、后箱体；5、热交换器；6、轴流风机；7、烟囱；8、高温复合相变蓄热棒；9、余热回收汽水系统；10、进烟口；11、出烟口；12、烟气入口；13、烟气出口；14、检修人孔门；15、冲击波吹灰管；901、高压汽包；902、蓄热器；903、分水集箱；904、低压汽包；905、除氧器；906、除氧器连接有软水箱；907、加压泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：

一种电炉1炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，如图1和2所示，包括依次连接的电炉1、第一余热回收装置2、超高温烟气恒温过滤净化装置3、第二余热回收装置4、热交换器5、轴流风机6和烟囱7。超高温烟气恒温过滤净化装置3包括由上至下依次设置的上箱体301、中箱体302和除尘器灰斗303，中箱体302内设置有高温复合相变蓄热棒8，高温复合相变蓄热棒8沿竖直方向设置有两组，同时超高温烟气恒温过滤净化装置3中采用陶瓷滤管对超高温烟气中的灰尘进行净化。第一余热回收装置2上连通有余热回收汽水系统9，余热回收汽水系统9通过管道分别与第二余热回收装置4和热交换器5连通，中箱体302上开有进烟口10，上箱体301上开有出烟口11，热交换器5为为翅片换热管结构，提高散热效率。

如图1所示，设置第一余热回收装置2包括顺次连接的水冷滑套201、燃烧沉降室202和汽化冷却烟道203，在燃烧沉降室202的两侧均连接有汽化冷却烟道203，汽化冷却烟道203的出口端与超高温烟气恒温过滤装置的进口段连接。

图1和2所示，电炉1中的超高温烟气在轴流风机6的驱动作用下，首先经水冷滑套201，进入汽化冷却烟道203，然后经燃烧沉降室202进入下一个汽化冷却烟道203，进一步对超高温烟气中的热量进行回收。之后超高温烟气经进烟口10进入超高温烟气恒温过滤净化装置3内，设置超高温烟气恒温过滤净化装置3内的温度为650-800℃，经过陶瓷滤管和高温复合相变蓄热棒8的作用，将超高温气体转变为高温烟气排出。高温烟气在轴流风机6的作用下，继续向第二余热回收装置4和热交换器5运动，经过二者对高温烟气中的热量进一步冷却消耗，之后从烟囱7排出。

如图2所示，为了提高第二余热回收装置4对烟气中的热量的回收，第二余热回收装置4包括由上至下依次设置的前箱体401、中箱段402和后箱体403。第二余热回收装置4的壳体采用的是膜式水冷壁结构，前箱体401上端开有烟气入口1212，中箱段402设置有带翅片的热管，热管由外插入中箱段402内，热管沿竖直方向设置有五组，并且对热管的表面喷涂了一种合金涂层。后箱体403底部设置有烟气出口13。通过五组带翅片的热管的设置，增加了受热面积，提高了热管对高温烟气的急冷效果。

如图3和4所示，在前箱体401上开设有检修人孔门14，检修人孔门14在中箱段402设置有四个，检修人孔门14在两组热管之间设置一个，同时，在前箱体401内也设置有检修人孔门14。检修人孔门14内连通有冲击波吹灰管15，冲击波吹灰管15与外部动力系统连接。当高温烟气中含有CO或者H₂等可爆燃的气体时，可通过冲击波吹灰管15向第二余热回收装置4内吹送氮气，降低发生爆炸现象的可能性。

如图1所示，余热回收汽水系统9与水冷滑套201、汽化冷却烟道203、第二余热回收装置4和换热器均连通，余热回收汽水系统9中通过管道连接有高压汽包901、蓄热器902、分水集箱903、低压汽包904、除氧器905，除氧器905连接有软水箱906，软水箱906与热交换器5连通，热交换器5同时与外界软水池连通，热交换器5能够对≤200℃的烟气中的余热进行有效回收，然后用回收的热能对软水进行预热，软水箱906、除氧器905、分水集箱903连接的管道上连通有加压泵907。

具体实施过程：在轴流风机6的作用下，电炉1中产生的超高温烟气经过水冷滑套201、汽化冷却烟道203进行初次降温，之后进入燃烧沉降室202进行灰尘沉淀。接着经过汽化冷却烟道203二次降温，之后进入超高温烟气恒温过滤净化装置3进行冷却降温，设置超高温烟气恒温过滤净化装置3内的温度为650-800℃，产生的灰尘进入除尘器灰斗303内。排出的烟气进入第二余热回收装置4和热交换器5的冷却降温，同时热交换器5结合余热回收汽水系统9进一步对烟气中的余热进行回收利用，净化后的烟气经过轴流风机6从烟囱7排出。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，其特征在于：包括依次连接的电炉(1)、第一余热回收装置(2)、超高温烟气恒温过滤净化装置(3)、第二余热回收装置(4)、热交换器(5)、轴流风机(6)和烟囱(7)，所述超高温烟气恒温过滤净化装置(3)包括由上至下依次设置的上箱体(301)、中箱体(302)和除尘器灰斗(303)，所述中箱体(302)内设置有高温复合相变蓄热棒(8)，所述高温复合相变蓄热棒(8)沿竖直方向设置有两组，所述第一余热回收装置(2)上连通有余热回收汽水系统(9)，所述余热回收汽水系统(9)通过管道分别与第二余热回收装置(4)和热交换器(5)连通，所述中箱体(302)上开有进烟口(10)，所述上箱体(301)上开有出烟口(11)。

2.根据权利要求1所述的电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，其特征在于：所述第一余热回收装置(2)包括顺次连接的水冷滑套(201)、燃烧沉降室(202)和汽化冷却烟道(203)，所述汽化冷却烟道(203)的出口端与超高温烟气恒温过滤装置的进口段连接。

3.根据权利要求1所述的电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，其特征在于：所述第二余热回收装置(4)包括由上至下依次设置的前箱体(401)、中箱段(402)和后箱体(403)，所述前箱体(401)上端开有烟气入口(12)，所述中箱段(402)设置有带翅片的热管，所述热管沿竖直方向设置有若干组，所述后箱体(403)底部设置有烟气出口(13)。

4.根据权利要求3所述的电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，其特征在于：所述前箱体(401)上开设有检修人孔门(14)，所述检修人孔门(14)在中箱段(402)设置有若干个，所述检修人孔门(14)内连通有冲击波吹灰管(15)，所述冲击波吹灰管(15)与外部动力系统连接。

5.根据权利要求1所述的电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，其特征在于：所述热交换器(5)为翅片换热管结构。

6.根据权利要求1所述的电炉炼钢超高温烟气净化及余热回收系统，其特征在于：所述余热回收汽水系统(9)中采用水循环冷却方式。

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