CN212431800U - 一种用于aod炉烟气余热回收的蓄热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，至少设置炉体，在所述的炉体内至少沿轴向依次叠设多个蓄热段；蓄热段中设置蓄热砖，蓄热砖为沿轴向设置通孔的块体，高温烟气由炉体顶部输入，经多个蓄热段蓄热后由炉体底部排出；低温烟气由炉体底部输入，经多个蓄热段蓄热后由炉体顶部排出。蓄热炉上部为拱顶式，中部为蓄热体(根据烟气温度分布设为高、中、低三个温度区)，下部为烟气导流装置及耐材支撑柱(耐400℃)；合理的管系结构，将高温烟气从上至下引出，将低温烟气从下至上引出。

Description

一种用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置

技术领域

本实用新型属于烟气回收设备领域，具体为一种用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置。

背景技术

AOD炉冶炼过程，产生的烟气温度高至1600℃，低至100℃，烟气量和含尘量也变化较大。烟气参数的往复变动对于后续余热回收装置的寿命及换热效率均有较大影响。为了将间断的高温饱和汽转化为连续的低温饱和汽，在余热锅炉后设置了蓄热器，但由于烟气参数高低峰时变化巨大，导致蓄热器无法起到稳定蒸汽的作用，不得不将部分蒸汽放空，造成了能源浪费。若在烟气回收工艺中加设蓄热装置，起到稳定烟气温度的作用，与后续的蓄热器“协同”工作，势必降低甚至避免排放的蒸汽量。

现有AOD炉烟气余热回收工艺中无蓄热炉。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提供用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，蓄热炉在AOD炉余热回收工艺中起到稳定烟气温度，避免烟气温度频繁波动影响锅炉寿命和提高余热锅炉换热效率的作用。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案包括：

一种用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，至少设置炉体，在所述的炉体内至少沿轴向依次叠设多个蓄热段；蓄热段中设置蓄热砖，蓄热砖为沿轴向设置通孔的块体；高温烟气由炉体顶部输入，经蓄热段蓄热后由炉体底部排出；低温烟气由炉体底部输入，经蓄热段蓄热后由炉体顶部排出。

可选的，所述的多个蓄热段至少包括第一蓄热段、第二蓄热段和第三蓄热段；按蓄热温度高低分，第一蓄热段、第二蓄热段和第三蓄热段的蓄热温度依次降低。

可选的，第一蓄热段、第二蓄热段和第三蓄热段按蓄热系数排列依次降低。

可选的，所述的蓄热砖为横截面是多边形的带孔块体，孔径为20～25mm，孔数为7～9个。

可选的，在所述多个蓄热段下还设置烟气导流段；烟气导流段由多个空心板块组成。

可选的，在所述烟气导流段下还设置耐材支撑段，耐材支撑段通过多个均匀分布的支柱进行支撑。

可选的，与炉体外连通所述耐材支撑段设置第三绝热管道和第四绝热管道；第三绝热管道上设置第三阀门，第四绝热管道上设置第四阀门。

可选的，在所述的多个蓄热段前的炉体上还设置烟气分流段，烟气分流段为圆柱形空腔结构。

可选的，与炉体外连通所述烟气分流段设置第一绝热管道和第二绝热管道；第一绝热管道上设置第一阀门，第二绝热管道上设置第二阀门。

可选的，在所述烟气分流段前的炉体上还设置烟气缓冲段，所述烟气缓冲段为锥形收口结构。

本实用新型的蓄热装置将烟气温度稳定在一定范围，削平高峰补充低谷，提高整个系统热回收率，同时降低烟气含尘量降低烟气对后续设备的磨损；装置简单，操作灵活、稳定。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为本实用新型的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置结构图；

图2为图1中蓄热砖结构示意图；

图中各标号表示为：1-烟气缓冲段、2-烟气分流段、3-第一蓄热段、4-第二蓄热段、5-第三蓄热段、6-烟气导流段、7-耐材支撑段、71-支柱；

a-第一阀门、b-第二阀门、c-第三阀门、d-第四阀门、e-第一绝热管道、f-第二绝热管道、g-第三绝热管道、h-第四绝热管道。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中所说的“轴向”指的是中间轴总成或二轴总成所在的轴向，本公开中所说的“上”、“下”、“左”、“右”均以图中的方位为准，“顶”、“底”、“侧”均为图片中的上为“顶”，“下”为“底”，周边为“侧”，如无特殊说明，上述规定适用本公开的所有内容。

结合图1和2，本实用新型的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，至少设置炉体，在炉体内至少沿轴向依次叠设多个蓄热段；蓄热段中设置蓄热砖，蓄热砖为沿轴向设置通孔的块体。高温烟气由炉体顶部输入，经多个蓄热段蓄热后由炉体底部排出；低温烟气由炉体底部输入，经多个蓄热段蓄热后由炉体顶部排出。适应烟气温度逐渐变化对蓄热体理化性能要求。由于在AOD炉的处理工艺中，排出烟气的温度会呈曲线式降低，因此会出现较高温度的烟气和较低温度的烟气，在本公开的方案中高温烟气指的是由AOD炉排出的温度在500℃以上的烟气，低温烟气指的是烟气温度在200～500℃的烟气，这样的设置形式，将高温烟气和低温烟气的处理路径改变，不仅能最大程度的进行烟气余热的储蓄，同时还能提高整体装置的处理效率，增加装置的使用寿命。

在本公开的实施例中，多个蓄热段至少包括第一蓄热段3、第二蓄热段4和第三蓄热段5；按蓄热温度高低分，第一蓄热段3、第二蓄热段4和第三蓄热段5的蓄热温度依次降低。比如在处理高温烟气时，高温烟气的运行路径由第一蓄热段3、第二蓄热段4和第三蓄热段5依次处理，发挥每段蓄热段的合适蓄热温度，尽可能的提高蓄热效率，节省材料、提高装置使用寿命。

在本公开的实施例中，比如第一蓄热段3、第二蓄热段4和第三蓄热段5三者的高度比例高度比例5:2:3，根据烟气分布特征分为高温、中温和低温三个换热段，各段蓄热体的材质和理化指标有所区别，同时每段的设置高度也有所不同，如此合理配置蓄热体是为了满足烟气温度逐渐降低/升高对蓄热体耐高温和力学性能的要求。

在本公开的实施例中，如图2中所示，蓄热砖为横截面是多边形的带孔块体，孔径为20～25mm，孔数为7～9个。蓄热炉内的蓄热砖(格子砖)设置于炉体的第三段，根据烟气高低温分区采用不同材质(硅砖、高铝砖、黏土砖等)，该蓄热砖可为六边形多孔状，孔径可以为20mm或25mm的圆孔，数量可为7或9等。采用不同材质可以提现不同的蓄热能力，多个孔的结构可以增加接触面积，提高换热效率。

在本公开的实施例中，在多个蓄热段下还设置烟气导流段6；烟气导流段6由多个空心板块组成，比如烟气导流段6由多个耐高温的铸铁多边形组成单元，每个单元的大小和孔数与蓄热砖相同，将来自底部的低温烟气对应引入蓄热砖内，同时承受蓄热砖的一定重量，保证烟气均匀进入蓄热砖孔，提高换热效率。

在本公开的实施例中，在烟气导流段6下还设置耐材支撑段7，耐材支撑段7通过支柱71进行支撑，承担炉内蓄热砖和烟气导流段6的重量；比如可以是耐热材料，比如硅砖、高铝砖、黏土、铸铁等做成的圆柱形支柱，具有一定的耐热性的同时，还能具有一定的重力承受能力。

在本公开的实施例中，于炉体外连通耐材支撑段7设置第三绝热管道g和第四绝热管道h；第三绝热管道g上设置第三阀门c，第四绝热管道h上设置第四阀门d。可以随时调节烟气的进入和排出通道，实现高温烟气和低温烟气处理程序的切换。

在本公开的实施例中，在多个蓄热段前的炉体上还设置烟气分流段2，烟气分流段2的结构为圆柱形的空腔结构，保证烟气在蓄热炉径向均匀分布。以便于烟气均匀进入多孔的蓄热砖中。同时给予进入的烟气一定的缓冲空间，烟气流速稍微降低后再进行蓄热处理，有利于均匀的吸热。

在本公开的实施例中，于炉体外连通烟气分流段2设置第一绝热管道e和第二绝热管道f；第一绝热管道e上设置第一阀门a，第二绝热管道f上设置第二阀门b。可以随时调节烟气的进入和排出通道，实现高温烟气和低温烟气处理程序的切换。

在本公开的实施例中，在烟气分流段2前的炉体上还设置烟气缓冲段1，烟气缓冲段1为锥形收口结构，还可以是类似于拱顶的收口结构，保证一定净空，起到缓冲烟气作用。

如图1所示，本实用新型的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置的工作过程为：

AOD炉的高温烟气通过一次除尘装置之后进入第一绝热管道e，此时第一阀门a打开，第三阀门c关闭，高温烟气从上至下经过蓄热装置的炉体，通过第四绝热管道h送至余热锅炉；当AOD炉脱碳速度降低，烟气温度降低，此时蓄热炉内的蓄热砖已被加热，第一阀门a关闭，第三阀门c打开，烟气通过第三绝热管道g从下到上通过蓄热砖，从第二绝热管道f送至余热锅炉。

蓄热炉可以稳定烟气温度同时具备一定除尘作用以延长余热锅炉的寿命，减少甚至避免蒸汽量的排放，最终提高工艺的余热回收率。蓄热炉上部为拱顶式，中部为蓄热体(根据烟气温度分布设为高、中、低三个温度区)，下部为烟气导流装置及耐材支撑柱(耐400℃)；合理的管系结构，将高温烟气从上至下引出，将低温烟气从下至上引出。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，至少设置炉体，在所述的炉体内至少沿轴向依次叠设多个蓄热段；

蓄热段中设置蓄热砖，蓄热砖为沿轴向设置通孔的块体；

高温烟气由炉体顶部输入，经多个蓄热段蓄热后由炉体底部排出；

低温烟气由炉体底部输入，经多个蓄热段蓄热后由炉体顶部排出。

2.根据权利要求1所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，所述的多个蓄热段至少包括第一蓄热段(3)、第二蓄热段(4)和第三蓄热段(5)；

按蓄热温度高低分，第一蓄热段(3)、第二蓄热段(4)和第三蓄热段(5)的蓄热温度依次降低。

3.根据权利要求2所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，第一蓄热段(3)、第二蓄热段(4)和第三蓄热段(5)按蓄热系数排列依次降低。

4.根据权利要求1或2所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，所述的蓄热砖为横截面是多边形的带孔块体，孔径为20～25mm，孔数为7～9个。

5.根据权利要求1或2所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，在所述多个蓄热段下还设置烟气导流段(6)；

烟气导流段(6)由多个空心板块组成。

6.根据权利要求5所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，在所述烟气导流段(6)下还设置耐材支撑段(7)，耐材支撑段(7)通过多个均匀分布的支柱(71)进行支撑。

7.根据权利要求6所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，与炉体外连通所述耐材支撑段(7)设置第三绝热管道(g)和第四绝热管道(h)；

第三绝热管道(g)上设置第三阀门(c)，第四绝热管道(h)上设置第四阀门(d)。

8.根据权利要求1或2所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，在所述的多个蓄热段前的炉体上还设置烟气分流段(2)，烟气分流段(2)为圆柱形空腔结构。

9.根据权利要求8所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，与炉体外连通所述烟气分流段(2)设置第一绝热管道(e)和第二绝热管道(f)；

第一绝热管道(e)上设置第一阀门(a)，第二绝热管道(f)上设置第二阀门(b)。

10.根据权利要求8所述的用于AOD炉烟气余热回收的蓄热装置，其特征在于，在所述烟气分流段()前的炉体上还设置烟气缓冲段(1)，所述烟气缓冲段(1)为锥形收口结构。

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