CN220366707U - 电炉烟气余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电炉烟气余热回收系统，包括依次连通设置的电炉汽化冷却炉盖、废钢预热装置、汽化冷却烟道、燃烧沉降室、烟气余热锅炉、除尘排烟装置和软水处理组件，烟气余热锅炉通过自然循环管路连通有汽包，汽包与电炉汽化冷却炉盖、废钢预热装置、汽化烟道和燃烧沉降室连通，软水处理处理组件与烟气余热锅炉连通，通过设置废钢预热装置、汽包与高压循环泵，充分回收了电炉一次烟气产生至排放过程中各个阶段的余热，实现了能量的梯级利用，提高了余热回收效率；同时适当简化系统布置降低投资；在烟气排放末端设置活性炭喷射装置有效处理了烟气余热回收过程中可能产生的二噁英等污染物，使烟气得以净化后再排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业炉窑余热回收的技术领域，尤其是涉及一种电炉烟气余热回收系统。
背景技术
电炉冶炼过程中将产生大量的热量，包括电炉本体散热及电炉一次烟气余热。燃烧沉降室顶盖与前后烟道、利用烟气加热废钢的水平加料式电炉的废钢预热槽盖也会在电炉冶炼过程中吸收热量，目前以上部分热量主要通过循环水冷的方式散失掉。电炉一次烟气余热的主流回收方式仍是主要通过预热废钢或烟气余热锅炉的方式进行回收利用。
专利CN104061793A和CN103940248A分别公开了一种电炉一次烟气余热回收系统，两个专利公开的系统中均设有汽化烟道、余热锅炉和燃烧沉降室等，以期实现烟气余热的梯级利用。但一来对烟气余热的回收缺乏与废钢换热的高效率，二来对电炉炉盖及燃烧沉降室等部分的热量也未能充分回收。
专利CN207365730U和CNCN107631640A各公开了一种烟气余热回收系统，通过设置废钢余热装置提高电炉一次烟气余热的利用效率，并考虑了电炉汽化炉盖、汽化烟道等部分余热的回收，但未完全囊括电炉一次烟气排放全部流程中的余热回收；同时该两项专利分压力设置两个等级汽包(低压和高压)，使得整个余热回收系统流程复杂化，也忽略了技术发展对设备性能与可靠性的促进可能。
对于废钢预热型电炉，烟气预热废钢后，在其降温过程中易生成二噁英污染物。上述专利虽通过相关余热回收装置尽量提升烟气换热速率，减弱污染物生成速度，但无法做到完全避免，对于电炉烟气余热回收过程中可能产生的污染物未提出进一步处理的方法。
因此，需要一种可同时回收电炉炉盖、废钢预热槽盖及其他可能回收电炉一次烟气排放各个阶段余热的回收系统，该系统需提高电炉一次烟气的余热回收效率，保证系统安全运行的前提下尽量简洁，应能控制烟气中二噁英的合成并能有效应对烟气中可能残留的污染物。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电炉余热回收系统，用于解决电炉烟气余热回收不够全面、系统复杂、污染物处理等问题。
本实用新型提供的一种电炉烟气余热回收系统采用如下的技术方案：
一种电炉烟气余热回收系统，包括依次连通设置的电炉汽化冷却炉盖、废钢预热装置、汽化冷却烟道、燃烧沉降室、烟气余热锅炉、除尘排烟装置和软水处理组件，所述烟气余热锅炉通过自然循环管路连通有汽包，所述汽包与电炉汽化冷却炉盖、废钢预热装置、汽化烟道和燃烧沉降室连通，所述软水处理处理组件与烟气余热锅炉连通，高温烟气从所述电炉汽化冷却炉盖排出后依次经过废钢预热装置、汽化冷却烟道、燃烧沉降室以及烟气余热锅炉进行逐步降温，并在通过除尘排烟装置后进行排放，原水从所述软水处理组件送入到烟气余热锅炉并通过汽包送入到电炉汽化冷却炉盖、废钢预热装置、汽化冷却烟道、燃烧沉降室后又返回到汽包。
可选的，所述烟气余热锅炉和除尘排烟装置之间设置有活性炭喷吹装置，活性炭通过所述活性炭喷吹装置喷射进入到烟气余热锅炉的出口或除尘排烟装置的入口。
可选的，所述汽化冷却烟道包括汽化冷却烟道一和汽化冷却烟道二，所述燃烧沉降室具有沉降室汽化冷却顶盖，所述沉降室汽化冷却顶盖的进口与汽化冷却烟道一连通、出口与汽化冷却烟道二连通。
可选的，所述软水处理组件包括依次连通设置的软水制备装置、软水箱和除氧器，原水经由所述软水制备装置处理后送入到软水箱，再由软水泵加压送入除氧器，经除氧器除氧后由给水泵送入烟气余热锅炉内。
可选的，还包括蓄热器，所述汽包内的锅水在烟气余热锅炉中产生的蒸汽由汽包送入到蓄热器，所述蓄热器出口连通有除氧器和蒸汽管网。
可选的，所述烟气余热锅炉内沿烟气流动方向依次布置有蒸发器和省煤器，所述汽包与余热锅炉的蒸发器连通，所述省煤器出口分别与汽包和除氧器连通。
可选的，经过所述除氧器处理过的除氧水能在除氧器和省煤器之间循环。
可选的，所述汽包分别通过高压循环泵与电炉汽化冷却炉盖、废钢预热装置、汽化冷却烟道一、沉降室汽化冷却顶盖和汽化冷却烟道二的入口连通，所述电炉汽化冷却炉盖、废钢预热装置、汽化冷却烟道一、沉降室汽化冷却顶盖和汽化冷却烟道二的出口直接通过管道与汽包连通，形成循环。
综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：通过设置废钢预热装置、汽包与高压循环泵，充分回收了电炉一次烟气产生至排放过程中各个阶段的余热，实现了能量的梯级利用，提高了余热回收效率；同时适当简化系统布置降低投资；在烟气排放末端设置活性炭喷射装置有效处理了烟气余热回收过程中可能产生的二噁英等污染物，使烟气得以净化后再排放。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电炉余热回收系统流程图。
附图标记说明：1、电炉汽化冷却炉盖；2、废钢预热装置；2.1、汽化冷却槽盖；3.1、汽化冷却烟道一；3.2、汽化冷却烟道二；4、燃烧沉降室；4.1、沉降室汽化冷却顶盖；5、烟气余热锅炉；5.1、蒸发器；5.2、省煤器；6、活性炭喷射装置；7、除尘排烟装置；8、软水制备装置；9、补水箱；10、软水泵；11、除氧器；12、给水泵；13、高压循环泵；14、汽包；15、蓄热器；16、蒸汽管网。
具体实施方式
以下结合附图1对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型实施例公开一种电炉烟气余热回收系统。
参照图1，一种电炉烟气余热回收系统包括依次连通设置的电炉汽化冷却炉盖1、废钢预热装置2、汽化冷却烟道、燃烧沉降室4、烟气余热锅炉5、除尘排烟装置7、汽包14、蓄热器15、蒸汽管网16和软水处理组件，废钢预热装置2具有废钢预热汽化冷却槽盖2.1，燃烧沉降室4具有沉降室汽化冷却顶盖4.1，余热锅炉5出口设置有活性炭喷射装置6，汽包14通过自然循环管路与烟气余热锅炉5连通；汽包14通过高压循环泵13分别与电炉汽化冷却炉盖1、废钢预热汽化冷却槽盖2.1、汽化冷却烟道和沉降室汽化冷却顶盖4.1连通，蓄热器15与汽包14出口和蒸汽管网16连通。
烟气余热锅炉5内沿烟气流动方向依次布置有蒸发器5.1和省煤器5.2；汽包14与余热锅炉5的蒸发器5.1连通，省煤器5.2出口分别与汽包14和除氧器11连通。
汽化冷却烟道包括汽化冷却烟道一3.1和汽化冷却烟道二3.2，燃烧沉降室4的进口与汽化冷却烟道一3.1连通、出口与汽化冷却烟道二3.2连通。
软水处理组件包括依次连通设置的软水制备装置8、软水箱9、除氧器11，除氧器11和给水泵12与省煤器5.2连通，原水经由软水制备装置8处理后送入到软水箱9，再由软水泵10加压送入除氧器11，在经过除氧器11除氧后由给水泵12送入烟气余热锅炉5的省煤器5.2内。
烟风余热回收：电炉汽化冷却炉盖1与废钢预热装置2连通，1200～2000℃的高温烟气从电炉炉盖排出后依次经过废钢预热装置2、汽化冷却弯管烟道3、燃烧沉降室4以及烟气余热锅炉5逐步减温至200℃以下，最后送入除尘排烟装置7除尘净化后排放；
汽水余热回收：原水经由软水制备装置8处理变成软水或除盐水后送入软水箱9，由软水泵,10加压送入除氧器11，软水经除氧器11除氧后由给水泵12送入烟气余热锅炉5后部的省煤器5.2，省煤器5.2出口分别与汽包14和除氧器11连通；汽包14与余热锅炉5的蒸发器5.1相连，锅水在蒸发器5.1中蒸发吸热，产生的蒸汽由汽包14送入蓄热器15；汽包14内的锅水通过高压循环泵13分别送入电炉汽化冷却炉盖1、废钢预热槽盖2.1、汽化冷却烟道、沉降室汽化冷却顶盖4.1，经吸热汽化后返回汽包14，产生的蒸汽送入蓄热器15；蓄热器15出口与除氧器11和蒸汽管网16连通；活性炭通过活性炭喷射装置6喷射进入烟气余热锅炉5出口或除尘排烟装置7入口，并最终在除尘排烟装置7中被收集处理。
本实用新型通过设置一个汽包14同时为烟气余热锅炉5蒸发器5.1、电炉汽化冷却炉盖1、废钢预热槽盖2、汽化冷却烟道、沉降室汽化冷却顶盖4.1，可回收电炉炉盖余热及一次烟气排放各个阶段余热以产生蒸汽；还通过设置活性炭喷射装置6在烟气余热锅炉5出口烟气中喷入活性炭粉，有效吸附烟气中可能产生的重金属、二噁英等污染物并通过除尘排烟装置7收集处理。
下面详细地阐述下本实用新型的电炉余热回收系统的工作原理，包括如下：
S1：原水经由软水制备装置8处理变成软水或除盐水后依次经过软水箱9、除氧器11和省煤器5.2后送入汽包14，以使汽包14为烟气余热锅炉5的蒸发器5.1、废钢预热槽盖2.1、汽化冷却烟道和沉降室汽化冷却顶盖4.1供水；
原水(～30℃)经由软水制备装置8制成软水或除盐水(～30℃)，然后通过软水箱9，由软水泵10送入除氧器11。软水经除氧器11除氧并加热(～104℃)后由给水泵12送入省煤器5.2，省煤器5.2出口分别连通汽包14和除氧器11，即在汽包14不需要补水的情况下，锅炉给水在除氧器12和省煤器5.2之间循环，有效避免了锅炉省煤器干烧损坏或给水泵的频繁启停。汽包14内的锅水通过管道直接与蒸发器5.1相连；由于电炉汽化冷却炉盖1、废钢预热槽盖2.1、汽化冷却烟道、沉降室汽化冷却顶盖4.1等部位烟温高且结构更加复杂，为汽包14另外配置高压循环泵13与这几部分相连通，通过高压强制循环的方式回收余热更利于延长换热管使用寿命。
S2：活性炭喷射装置6与烟气余热锅炉5出口或除尘排烟装置7入口相连通；
活性炭粉通过活性炭喷射装置6利用压缩空气或氮气作为动力源喷射进入烟气余热锅炉5出口的烟风管道中，与锅炉出口的烟气混合，经过物理吸附作用吸附烟气中可能存在的重金属颗粒、二噁英及呋喃等污染物，在除尘排烟装置7中经过布袋收集，再外送至转底炉等装置进行无害化处理。
S3：利用汽包14产生的中压蒸汽送入蓄热器15，待蒸汽稳压后送回除氧器11和蒸汽管网16，以供全厂、生活使用；
汽包14产生的蒸汽送入蓄热器15，蒸汽通过蓄热站稳压后，一部分送回除氧器11，经过减压后用于补水除氧加热；剩余部分蒸汽送入蒸汽管网16，可供全厂生产(如精炼抽真空等)、生活(如浴室、食堂等)使用。
本实用新型通过设置废钢预热装置2、汽包14与高压循环泵13，充分回收了电炉一次烟气产生至排放过程中各个阶段的余热，实现了能量的梯级利用，提高了余热回收效率；同时适当简化系统布置降低投资。在烟气排放末端设置活性炭喷射装置6有效处理了烟气余热回收过程中可能产生的二噁英等污染物，使烟气得以净化后再排放。
在本实施例中，汽包14、蒸发器5.1采用高压自然循环方式，回收电炉一次烟气热量产生蒸汽；同时汽包14还通过高压循环泵13与电炉汽化冷却炉盖1、废钢预热装置2、汽化冷却槽盖2.1、汽化冷却烟道一3.1、气化冷却烟道二3.2和沉降室汽化冷却顶盖4.1构成高压强制循环系统，回收电炉炉盖余热、废钢预热装置2余热、燃烧沉降室4余热及各部分连通烟道的余热产生蒸汽；设置废钢预热装置2通过直接接触换热，利用高温烟气提高废钢温度；设置软水制备装置8用于保证和调节汽化冷却系统用水水质；设置活性炭喷射装置6吸附电炉一次烟气中可能含有和产生的重金属、二噁英等有害物质。
以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电炉烟气余热回收系统，其特征在于：包括依次连通设置的电炉汽化冷却炉盖(1)、废钢预热装置(2)、汽化冷却烟道、燃烧沉降室(4)、烟气余热锅炉(5)、除尘排烟装置(7)和软水处理组件，所述烟气余热锅炉(5)通过自然循环管路连通有汽包(14)，所述汽包(14)与电炉汽化冷却炉盖(1)、废钢预热装置(2)、汽化烟道和燃烧沉降室(4)连通，所述软水处理处理组件与烟气余热锅炉(5)连通，高温烟气从所述电炉汽化冷却炉盖(1)排出后依次经过废钢预热装置(2)、汽化冷却烟道、燃烧沉降室(4)以及烟气余热锅炉(5)进行逐步降温，并在通过除尘排烟装置(7)后进行排放，原水从所述软水处理组件送入到烟气余热锅炉(5)并通过汽包(14)送入到电炉汽化冷却炉盖(1)、废钢预热装置(2)、汽化冷却烟道、燃烧沉降室(4)后又返回到汽包(14)。
2.根据权利要求1所述的电炉烟气余热回收系统，其特征在于：所述烟气余热锅炉(5)和除尘排烟装置(7)之间设置有活性炭喷吹装置(6)，活性炭通过所述活性炭喷吹装置(6)喷射进入到烟气余热锅炉(5)的出口或除尘排烟装置(7)的入口。
3.根据权利要求1所述的电炉烟气余热回收系统，其特征在于：所述汽化冷却烟道包括汽化冷却烟道一(3.1)和汽化冷却烟道二(3.2)，所述燃烧沉降室(4)具有沉降室汽化冷却顶盖(4.1)，所述沉降室汽化冷却顶盖(4.1)的进口与汽化冷却烟道一(3.1)连通、出口与汽化冷却烟道二(3.2)连通。
4.根据权利要求1所述的电炉烟气余热回收系统，其特征在于：所述软水处理组件包括依次连通设置的软水制备装置(8)、软水箱(9)和除氧器(11)，原水经由所述软水制备装置(8)处理后送入到软水箱(9)，再由软水泵(10)加压送入除氧器(11)，经除氧器(11)除氧后由给水泵(12)送入烟气余热锅炉(5)内。
5.根据权利要求4所述的电炉烟气余热回收系统，其特征在于：还包括蓄热器(15)，所述汽包(14)内的锅水在烟气余热锅炉(5)中产生的蒸汽由汽包(14)送入到蓄热器(15)，所述蓄热器(15)出口连通有除氧器(11)和蒸汽管网(16)。
6.根据权利要求4所述的电炉烟气余热回收系统，其特征在于：所述烟气余热锅炉(5)内沿烟气流动方向依次布置有蒸发器(5.1)和省煤器(5.2)，所述汽包(14)与余热锅炉(5)的蒸发器(5.1)连通，所述省煤器(5.2)出口分别与汽包(14)和除氧器(11)连通。
7.根据权利要求4所述的电炉烟气余热回收系统，其特征在于：经过所述除氧器(11)处理过的除氧水能在除氧器(11)和省煤器(5.2)之间循环。
8.根据权利要求3所述的电炉烟气余热回收系统，其特征在于：所述汽包(14)分别通过高压循环泵(13)与电炉汽化冷却炉盖(1)、废钢预热装置(2)、汽化冷却烟道一(3.1)、沉降室汽化冷却顶盖(4.1)和汽化冷却烟道二(3.2)的入口连通，所述电炉汽化冷却炉盖(1)、废钢预热装置(2)、汽化冷却烟道一(3.1)、沉降室汽化冷却顶盖(4.1)和汽化冷却烟道二(3.2)的出口直接通过管道与汽包(14)连通，形成循环。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |