CN215113990U - 一种π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，包括π型烟道，π型烟道包括辐射式烟道、对流式烟道以及连接在辐射式烟道顶端、对流式烟道顶端的导流转向烟道；辐射式烟道为空腔膜式水冷壁结构，对流式烟道为竖井式结构，辐射式烟道底端的侧面设有烟气进口，对流式烟道的底端设有烟气出口；所述烟气进口与矿热炉烟气管道连通，所述烟气出口与矿热炉烟气工艺系统连通；对流式烟道内按照烟气流向顺序设有蒸汽过热器、蒸发器及省煤器，π型烟道的上方设有汽包；省煤器的一端与给水管网连通，另一端与汽包连通，空腔膜式水冷壁、蒸发器与汽包通过引出管及下降管构建汽水自然循环回路。本实用新型解决了铁合金矿热炉烟气热能浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉，更具体地涉及一种π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉。
背景技术
现有工艺生产技术中，大部分铁合金产品采用电热法生产，对电能的依赖性大，属于高能耗产业，是国家产业规划中节能减排的重点行业。近年来，市场对铁合金产品的需求不断增大，同时由于能源紧张，原材料价格居高不下，环境污染问题严峻，国家层面进一步加大了相关节能减排政策力度，矿热炉节能减排问题尤为突出。
矿热炉通常采用碳质还原剂来生产硅系、锰系、铬系等铁合金产品，在生产过程中会产生大量的含有N2、CO、CO2、H2等成分的高温烟气。生产铁合金过程中，烟气中所携带的热量相当于冶炼所需能源总量的50%。基于能量高效利用的原则，选用合理的工艺技术参数回收利用矿热炉烟气余热，在降低矿热炉的单位能耗的同时还能够降低环境污染，是国家重点提倡的节能减排项目。
烟气余热是指矿热炉中能量未有效利用，或冶炼过程中未能合理利用的热能。余热回收不仅能回收利用能量，同时也能降低烟气温度，使得后续环保除尘系统能在适宜的温度范围内连续工作。随着铁合金生产工艺和技术的不断完善和发展，在国家调结构去产能的大环境下，节能降耗和余热高效利用使得“绿色冶炼”成为可能。
现有技术中，铁合金矿热炉排出的烟气通常通过空冷器对所述烟气进行降温，未能对烟气所携带的热量进行有效的回收和利用。因此，开发出矿热炉烟气余热锅炉，具有重要的意义。本发明是在我国建设资源节约型，环境友好型社会大背景下，实现新型工业化道路的过程中提出，旨在促进钢铁冶炼行业低耗能生产，实现循环经济，具有良好的环境效益和社会效益。
发明内容
本实用新型发明的目的是提供一种π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，所述π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉解决了铁合金矿热炉烟气热能浪费的问题。
为实现上述的技术目的，本实用新型将采取如下的技术方案：
一种π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，包括π型烟道，所述的π型烟道包括辐射式烟道、对流式烟道以及连接在辐射式烟道顶端、对流式烟道顶端的导流转向烟道；
辐射式烟道为空腔膜式水冷壁结构，对流式烟道为竖井式结构，辐射式烟道底端的侧面设有烟气进口，对流式烟道的底端设有烟气出口；
所述烟气进口与矿热炉烟气管道连通，所述烟气出口与矿热炉烟气工艺系统连通；
对流式烟道内按照烟气流向顺序设有蒸汽过热器、蒸发器及省煤器；导流转向烟道的上方设有汽包；
省煤器的一端与给水管网连通，另一端与汽包连通，空腔膜式水冷壁、蒸发器与汽包通过引出管及下降管构建汽水自然循环回路，蒸汽过热器的一端与汽包相连，另一端与蒸汽管网相连。
优选地，空腔膜式水冷壁结构的顶端通过连接装置悬吊在构架上。
优选地，所述蒸汽过热器、蒸发器及省煤器均为积木式管箱结构；所述炉墙在与蒸汽过热器、蒸发器及省煤器对应的位置处，均设有燃气脉冲吹灰装置。
优选地，所述蒸汽过热器、蒸发器及省煤器的传热面管组均顺列设置；所述蒸汽过热器、蒸发器及省煤器的传热面管组中，各传热面管均为针形管，所述针形管包括基管以及均布焊固在基管法线上的圆柱焊针。
优选地，所述辐射式烟道的空腔膜式水冷壁周面设有燃气脉冲吹灰装置。
优选地，所述辐射式烟道及对流式烟道的底端均设有灰斗，所述灰斗排灰口设有自动卸灰装置。
优选地，辐射式烟道底端所设置的灰斗为第一灰斗；对流式烟道的底端所设置的灰斗为第二灰斗；所述烟气进口紧靠着第一灰斗设置于辐射式烟道的侧壁；所述烟气出口紧靠着第二灰斗的出灰口设置于第二灰斗的侧壁。
采用这种π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉具有以下优点和效果：
1、π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉蒸汽过热器、蒸发器及省煤器制造厂内组装出厂快装发运，大大提高了安装工地的安装效率，降低了锅炉的建造成本，节省了铁合金生产企业的资本性资金支出。
2、本实用新型采用辐射式空腔膜式水冷壁烟道是基于烟气的温度、流量及烟尘含量来考虑的。对于大流量、高含尘的烟气来说，在空腔膜式水冷壁结构的辐射式烟道内扩散沉降，可以有效降低初入烟气的含尘量、温度。
3、铁合金矿热炉烟气余热锅炉产生的蒸汽并入厂区管网供生产生活使用，降低了生产企业运营成本。
4、铁合金矿热炉烟气余热锅炉投运后实现了矿热炉排出烟气（温度～500℃）热量的高效回收，经济、环保效益显著。
附图说明
图1为本实用新型的π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉结构示意图；
图2为本实用新型的针形管结构示意图；
图中：1.烟道，2.辐射式烟道，3.对流式烟道，4.烟气进口，5.烟气出口， 6.蒸汽过热器，7.蒸发器，8.省煤器，9.汽包，10.空腔膜式水冷壁，11.引出管，12.下降管，13.导流转向烟道，14.连接装置，15.构架，16.燃气脉冲吹灰装置， 17.针形管，18.基管，19.圆柱焊针，20.灰斗，21.自动卸灰装置。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本实用新型所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。
如图1所示，本实用新型所述的π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，包括π型烟道1，所述烟道辐射式、对流式组合布置，辐射式烟道2为空腔膜式水冷壁结构，对流式烟道3为竖井式结构，辐射式烟道2底端的侧面设有烟气进口4，对流式烟道3的底端设有烟气出口5，所述烟气进口4与矿热炉烟气管道连通，所述烟气出口5与矿热炉烟气工艺系统连通；对流式烟道3内按照烟气流向顺序设有蒸汽过热器6、蒸发器7及省煤器8，π型烟道1的上方设有汽包9；省煤器8的一端与给水管网连通，另一端与汽包9连通，空腔膜式水冷壁10、蒸发器7与汽包9通过引出管11及下降管12构建汽水自然循环回路，蒸汽过热器6的一端与汽包9相连，另一端与蒸汽管网相连。
所述辐射式烟道2顶端与所述对流式烟道3顶端通过导流转向烟道13连通。
所述空腔膜式水冷壁10顶端通过连接装置14悬吊在构架15上。
所述蒸汽过热器6、蒸发器7及省煤器8为积木式管箱结构；所述积木式管箱的炉墙上设有燃气脉冲吹灰装置16。
所述蒸汽过热器6、蒸发器7及省煤器8传热面管组顺列设置，所述传热面管组的传热面管为针形管17，所述针形管17包括基管18以及均布焊固在基管18法线上的圆柱焊针19。
所述辐射式烟道的空腔膜式水冷壁10周面设有燃气脉冲吹灰装置16。
所述辐射式烟道2及对流式烟道3的底端设有灰斗20，所述灰斗20排灰口设有自动卸灰装置21。
烟气流程：来自铁合金矿热炉烟气管道的烟气从烟气进口4进入π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，所述烟气在空腔膜式水冷壁10结构的辐射烟道2内降温降尘降速，后烟气经导流转向烟道13进入竖井式结构对流式烟道3，所述烟气在对流式烟道3内顺序冲刷蒸汽过热器6、蒸发器7及省煤器8，完成充分热交换后，通过烟气出口5排出，再回到原来的铁合金矿热炉烟气工艺系统。烟气中携带的粉尘，在流经辐射式烟道2、对流式烟道3的过程中，落入灰斗20并通过自动卸灰装置21排到炉外。
汽水流程：来自给水管网的给水经省煤器8加热后送入汽包9，空腔膜式水冷壁10、蒸发器7与汽包9通过引出管11及下降管12构建汽水自然循环回路，汽包9内的产生的饱和蒸汽通过蒸汽过热器6进一步加热生成额定压力、温度下的过热蒸汽，并入厂区管网。
上面结合附图所描述的本实用新型优选具体实施例仅用于说明本实用新型的实施方式，而不是作为对前述实用新型目的和所附权利要求内容和范围的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术和权利保护范畴。
Claims (7)
1.一种π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，包括π型烟道，其特征在于：所述的π型烟道包括辐射式烟道、对流式烟道以及连接在辐射式烟道顶端、对流式烟道顶端的导流转向烟道；
辐射式烟道为空腔膜式水冷壁结构，对流式烟道为竖井式结构，辐射式烟道底端的侧面设有烟气进口，对流式烟道的底端设有烟气出口；
所述烟气进口与矿热炉烟气管道连通，所述烟气出口与矿热炉烟气工艺系统连通；
对流式烟道内按照烟气流向顺序设有蒸汽过热器、蒸发器及省煤器；导流转向烟道的上方设有汽包；
省煤器的一端与给水管网连通，另一端与汽包连通，空腔膜式水冷壁、蒸发器与汽包通过引出管及下降管构建汽水自然循环回路，蒸汽过热器的一端与汽包相连，另一端与蒸汽管网相连。
2.根据权利要求1所述π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，其特征在于：空腔膜式水冷壁结构的顶端通过连接装置悬吊在构架上。
3.根据权利要求1所述π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，其特征在于：所述蒸汽过热器、蒸发器及省煤器均为积木式管箱结构；所述π型烟道的炉墙在与蒸汽过热器、蒸发器及省煤器对应的位置处，均设有燃气脉冲吹灰装置。
4.根据权利要求3所述π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，其特征在于：所述蒸汽过热器、蒸发器及省煤器的传热面管组均顺列设置；所述蒸汽过热器、蒸发器及省煤器的传热面管组中，各传热面管均为针形管，所述针形管包括基管以及均布焊固在基管法线上的圆柱焊针。
5.根据权利要求1所述π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，其特征在于：所述辐射式烟道的空腔膜式水冷壁周面设有燃气脉冲吹灰装置。
6.根据权利要求1所述π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，其特征在于：所述辐射式烟道及对流式烟道的底端均设有灰斗，所述灰斗排灰口设有自动卸灰装置。
7.根据权利要求6所述π型铁合金矿热炉烟气余热锅炉，其特征在于：辐射式烟道底端所设置的灰斗为第一灰斗；对流式烟道的底端所设置的灰斗为第二灰斗；
所述烟气进口紧靠着第一灰斗设置于辐射式烟道的侧壁；所述烟气出口紧靠着第二灰斗的出灰口设置于第二灰斗的侧壁。
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