專利名稱：白銀煉銅爐的余熱回收利用方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種白銀煉銅爐的余熱回收利用方法及其裝
置。
背景技術(shù)：
如圖I所示，白銀煉銅爐是一個(gè)固定的長(zhǎng)方形爐，用隔墻通道5將爐子分為熔煉區(qū)3和沉淀區(qū)4，熔煉區(qū)3爐頂設(shè)有投料口，爐側(cè)墻設(shè)有吹風(fēng)口，沉淀區(qū)4爐側(cè)墻上設(shè)有渣口和銅口，入爐物料和富氧空氣在熔煉區(qū)3經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)后，熔煉區(qū)3產(chǎn)出的熔體經(jīng)過(guò)隔墻通道5進(jìn)入沉淀區(qū)4進(jìn)行渣和銅的分離，爐渣和冰銅分別從渣口和銅口放出，從而完成銅精礦的熔煉過(guò)程，在此過(guò)程中，熔煉區(qū)3和沉淀區(qū)4會(huì)產(chǎn)生大量的熱煙氣，溫度高達(dá)1200°C 1400°C。限于經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件及白銀爐自身結(jié)構(gòu)的特殊性，且由于白銀煉銅爐體積龐大、熔煉系統(tǒng)復(fù)雜，沒(méi)有現(xiàn)成的成熟技術(shù)可供借鑒，原白銀煉銅爐僅通過(guò)在熔煉區(qū)設(shè)置余熱鍋爐來(lái)實(shí)現(xiàn)白銀爐的余熱利用，沉淀區(qū)煙氣的熱量得不到回收利用，能源造成很大浪費(fèi)。另外，有效回收利用冶金爐窯煙氣中的熱量也是冶金工藝先進(jìn)性的標(biāo)志之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種可有效利用熔煉余熱且改善爐體周圍環(huán)境的白銀煉銅爐的余熱回收利用方法。本發(fā)明的另一目的在于提供實(shí)現(xiàn)上述方法的余熱回收利用裝置。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種白銀煉銅爐的余熱回收利用方法，包括如下步驟
(1)將白銀煉銅爐熔煉區(qū)和沉淀區(qū)產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謩e送余熱鍋爐進(jìn)行除塵和余熱吸
收；
(2)將沉淀區(qū)余熱鍋爐排出的煙氣送空氣換熱器進(jìn)行余熱的二次吸收，將經(jīng)空氣換熱器加熱得到的熱空氣送白銀煉銅爐燃燒器進(jìn)行助燃；
(3)將熔煉區(qū)和沉淀區(qū)余熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽降壓后并入廠區(qū)熱能管網(wǎng)，用于全廠的生產(chǎn)和采暖。一種實(shí)現(xiàn)上述方法的余熱回收利用裝置，包括設(shè)在白銀煉銅爐熔煉區(qū)的熔煉區(qū)余熱鍋爐和設(shè)在白銀煉銅爐沉淀區(qū)的沉淀區(qū)余熱鍋爐，所述熔煉區(qū)余熱鍋爐包括依次連接的上升煙道、下降煙道、輻射室和對(duì)流室，對(duì)流室尾端設(shè)有煙氣出口 ；所述沉淀區(qū)余熱鍋爐包括依次連接的上升煙道、輻射室和對(duì)流室。所述沉淀區(qū)余熱鍋爐的對(duì)流室連接有空氣換熱器。所述空氣換熱器包括順次連接的列管式空氣換熱器和熱管式空氣換熱器，所述熱管式空氣換熱器上設(shè)有空氣入口和煙氣出口，所述列管式空氣換熱器上設(shè)有空氣出口，所述空氣出口連接白銀煉銅爐的燃燒器。所述列管式空氣換熱器為兩個(gè)且順次連接，所述空氣出口設(shè)在與對(duì)流室相連接的列管式空氣換熱器上。所述熔煉區(qū)余熱鍋爐和沉淀區(qū)余熱鍋爐的蒸汽出口均與廠區(qū)的熱能管網(wǎng)相連接。本發(fā)明的有益效果在于余熱利用率高，白銀煉銅爐熔煉區(qū)和沉淀區(qū)產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾臒崃慷嫉玫交厥绽?；改善了爐體周圍環(huán)境，煙氣全部經(jīng)除塵和余熱利用后才排出，排出到外部環(huán)境的煙氣煙塵含量??；實(shí)現(xiàn)了余熱的循環(huán)利用，空氣換熱器得到的熱空氣又用于白銀煉銅爐的生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明余熱回收利用裝置的結(jié)構(gòu)俯視 圖2為圖I的A-A向剖視圖；圖3為圖I的B-B向剖視圖。
具體實(shí)施例方式一種白銀煉銅爐的余熱回收利用方法，包括如下步驟
(1)將白銀煉銅爐熔煉區(qū)和沉淀區(qū)產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謩e送余熱鍋爐進(jìn)行除塵和余熱吸
收；
(2)將沉淀區(qū)余熱鍋爐排出的煙氣送空氣換熱器進(jìn)行余熱的二次吸收，將經(jīng)空氣換熱器加熱得到的熱空氣送白銀煉銅爐燃燒器進(jìn)行助燃；
(3)將熔煉區(qū)和沉淀區(qū)余熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽降壓后并入廠區(qū)熱能管網(wǎng)，用于全廠的生產(chǎn)和采暖。如圖1-3所示，一種實(shí)現(xiàn)上述方法的余熱回收利用裝置，包括設(shè)在白銀煉銅爐熔煉區(qū)3的熔煉區(qū)余熱鍋爐和設(shè)在白銀煉銅爐沉淀區(qū)4的沉淀區(qū)余熱鍋爐，其中，熔煉區(qū)余熱鍋爐包括依次連接的上升煙道1-1、下降煙道1-2、輻射室1-3和對(duì)流室1-4，對(duì)流室1-4尾端設(shè)有煙氣出口 1-5 ;沉淀區(qū)余熱鍋爐包括依次連接的上升煙道2-1、輻射室2-2和對(duì)流室2-3 ;沉淀區(qū)余熱鍋爐的對(duì)流室2-3連接有空氣換熱器，空氣換熱器包括順次連接的兩個(gè)列管式空氣換熱器2-4和一個(gè)熱管式空氣換熱器2-5,熱管式空氣換熱器2-5上設(shè)有空氣入口 2-7和煙氣出口 2-6，與對(duì)流室2-3相連接的列管式空氣換熱器上設(shè)有空氣出口 2-8，空 氣出口 2-8連接白銀煉銅爐的燃燒器；熔煉區(qū)余熱鍋爐和沉淀區(qū)余熱鍋爐的蒸汽出口均與廠區(qū)的熱能管網(wǎng)相連接。圖2和圖3中實(shí)心箭頭所指方向?yàn)闊煔饬鲃?dòng)方向；空心箭頭所指方向?yàn)榭諝饬鲃?dòng)方向。本發(fā)明中，熔煉區(qū)3產(chǎn)生的煙氣在經(jīng)過(guò)上升煙道1-1和下降煙道1-2后依次經(jīng)過(guò)輻射室1-3和對(duì)流室1-4，流動(dòng)過(guò)程中邊進(jìn)行熱交換邊通過(guò)煙塵的自然降落和沉積進(jìn)行除塵；由于沉淀區(qū)4產(chǎn)生的煙氣煙塵含量小，因此沉淀區(qū)余熱鍋爐僅設(shè)置上升煙道2-1而未設(shè)置下降煙道。另外，本發(fā)明余熱回收利用裝置中列管式空氣換熱器2-4的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于，管束順列豎直布置，煙氣走管外，空氣走管內(nèi)；兩列管式空氣換熱器間由連接煙道和空氣連通道連接。熱管式空氣換熱器2-5的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于，以超導(dǎo)熱管作為換熱元件，通過(guò)分隔鋼板將熱管分隔為下部放熱段和上部吸熱，煙氣走下部放熱段，空氣走上部吸熱段，可保證冷熱流體間不會(huì)出現(xiàn)串流。本發(fā)明白銀煉銅爐余熱回收利用裝置運(yùn)行過(guò)程中的技術(shù)參數(shù)如下吹煉區(qū)余熱鍋爐技術(shù)參數(shù)為
入口煙氣溫度1250°C ;
入口煙氣量 45000 Nm3 /h (標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí))；
入口含塵量 50g/ Nm3 ;
排煙溫度 350 ±20 V ；
給水溫度104 °C ;
額定工作壓力4. 7 Mpa ；
飽和蒸汽產(chǎn)量 28. 75t/h。沉淀區(qū)余熱鍋爐技術(shù)參數(shù)為
入口煙氣溫度 1250±50°C ;
入口煙氣量15000 Nm3/h;
入口含塵量15. 5 g/ Nm3;
排煙溫度450 ±20 V ；
給水溫度104 °C ;
額定工作壓力 I. 27 Mpa ；
飽和蒸汽產(chǎn)量 8t/h。空氣換熱器技術(shù)參數(shù)為
煙氣流量15000 Nm3/h;
煙氣進(jìn)口溫度 450°C ;
煙氣出口溫度 200°C ;
空氣流量22000 Nm3 /h ；
空氣入口溫度 30°C ;
空氣出口溫度 230°C ;
煙氣側(cè)阻力< 1000 Pa ；
空氣側(cè)阻力< 1500 Pa ;
列管式空氣換熱器換熱面積330 m2 ；
熱管式空氣換熱器換熱面積110 m2 ;
列管式空氣換熱器額定工況換熱能力1400 KW；
熱管式空氣換熱器額定工況換熱能力600 Kff ；
空氣換熱器總換熱能力2000 KW。
本發(fā)明余熱回收方法及其裝置投用后，效果良好，一方面空氣換熱器產(chǎn)生的熱風(fēng)提供給了白銀煉銅爐的燃燒器，用于粉煤燃燒，大幅度提高了燃燒效率；另一方面白銀煉銅爐熔煉區(qū)和沉淀區(qū)的廢熱得到充分回收利用，每年可回收蒸汽230400噸，折合標(biāo)煤21658噸，節(jié)能效果顯著，大大降低了全廠銅冶煉綜合能耗，余熱鍋爐所產(chǎn)蒸汽經(jīng)降壓后全部進(jìn)入廠區(qū)熱能管網(wǎng)，用于全廠的生產(chǎn)和采暖，不再需要從外單位購(gòu)買蒸汽。
權(quán)利要求
1.一種白銀煉銅爐的余熱回收利用方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將白銀煉銅爐熔煉區(qū)和沉淀區(qū)產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謩e送余熱鍋爐進(jìn)行除塵和余熱吸收； (2)將沉淀區(qū)余熱鍋爐排出的煙氣送空氣換熱器進(jìn)行余熱的二次吸收，將經(jīng)空氣換熱器加熱得到的熱空氣送白銀煉銅爐燃燒器進(jìn)行助燃； (3)將熔煉區(qū)和沉淀區(qū)余熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽降壓后并入廠區(qū)熱能管網(wǎng)，用于全廠的生產(chǎn)和采暖。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求I所述方法的白銀煉銅爐的余熱回收利用裝置，其特征在于，包括設(shè)在白銀煉銅爐熔煉區(qū)的熔煉區(qū)余熱鍋爐和設(shè)在白銀煉銅爐沉淀區(qū)的沉淀區(qū)余熱鍋爐，所述熔煉區(qū)余熱鍋爐包括依次連接的上升煙道、下降煙道、輻射室和對(duì)流室，對(duì)流室尾端設(shè)有煙氣出口 ；所述沉淀區(qū)余熱鍋爐包括依次連接的上升煙道、輻射室和對(duì)流室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種白銀煉銅爐的余熱回收利用裝置，其特征在于，所述沉淀區(qū)余熱鍋爐的對(duì)流室連接有空氣換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種白銀煉銅爐的余熱回收利用裝置，其特征在于，所述空氣換熱器包括順次連接的列管式空氣換熱器和熱管式空氣換熱器，所述熱管式空氣換熱器上設(shè)有空氣入口和煙氣出口，所述列管式空氣換熱器上設(shè)有空氣出口，所述空氣出口連接白銀煉銅爐的燃燒器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種白銀煉銅爐的余熱回收利用裝置，其特征在于，所述列管式空氣換熱器為兩個(gè)且順次連接，所述空氣出口設(shè)在與對(duì)流室相連接的列管式空氣換熱器上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種白銀煉銅爐的余熱回收利用裝置，其特征在于，所述熔 煉區(qū)余熱鍋爐和沉淀區(qū)余熱鍋爐的蒸汽出口均與廠區(qū)的熱能管網(wǎng)相連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種白銀煉銅爐的余熱回收利用方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，本發(fā)明方法包括如下步驟(1)將白銀煉銅爐熔煉區(qū)和沉淀區(qū)產(chǎn)生的高溫?zé)煔夥謩e送余熱鍋爐進(jìn)行除塵和余熱吸收；(2)將沉淀區(qū)余熱鍋爐排出的煙氣送空氣換熱器進(jìn)行余熱的二次吸收，將經(jīng)空氣換熱器加熱得到的熱空氣送白銀煉銅爐燃燒器進(jìn)行助燃；(3)將熔煉區(qū)和沉淀區(qū)余熱鍋爐產(chǎn)出的蒸汽降壓后并入廠區(qū)熱能管網(wǎng)，用于全廠的生產(chǎn)和采暖。本發(fā)明裝置主要由熔煉區(qū)余熱鍋爐和沉淀區(qū)余熱鍋爐構(gòu)成。利用本發(fā)明方法后白銀煉銅爐熔煉區(qū)和沉淀區(qū)產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾臒崃慷嫉玫搅宋绽?，并改善了爐體周圍環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了余熱的循環(huán)利用。
文檔編號(hào)C22B15/00GK102828047SQ20121032925
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者任旭, 吳克富, 劉斌 申請(qǐng)人:白銀有色集團(tuán)股份有限公司