專利名稱：熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冶金、節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，尤其是一種熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收 及產(chǎn)汽裝置。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵是一項新開發(fā)的冶金工藝技術(shù)，該技術(shù)省去了傳統(tǒng)煉鐵中焦化和 燒結(jié)兩大環(huán)節(jié)。熔融還原技術(shù)的實施在環(huán)境保護(hù)、改善鋼鐵工業(yè)的能源結(jié)構(gòu)以及對經(jīng)濟效 益的提升都將起到積極的促進(jìn)作用。但在其生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的高溫、高含塵廢氣， 環(huán)境污染嚴(yán)重，廢氣中的大量熱量被浪費。目前急需一種可對轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵過程中 產(chǎn)生的廢氣充分回收利用的裝置，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，以解 決轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵新工藝中產(chǎn)生的高溫、高含塵廢氣的熱量回收問題，通過熱管及其 管外為光管或纏繞翅片以及其組合形式的多級熱管蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，產(chǎn)生2.5MPa、 45(TC以 下的過熱蒸汽，并使高溫廢氣經(jīng)降溫后通過袋式除塵與輸灰系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到
一種熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，由二次燃燒沉降室2、蒸汽過熱 器6、熱管蒸汽發(fā)生器8、熱管給水預(yù)熱器IO、袋式除塵器12、煙囪13和汽包20構(gòu)成， 其特征是所述二次燃燒沉降室2的外壁一側(cè)連接有進(jìn)口 1，另一側(cè)連接出口4，出口4連接 高溫?zé)煹?;高溫?zé)煹?上設(shè)有蒸汽過熱器6和熱管蒸汽發(fā)生器8，熱管蒸汽發(fā)生器8中采 用熱管作為傳熱元件，高溫?zé)煹?底端設(shè)有排灰三通9，排灰三通9的水平出口依次連接有 熱管給水預(yù)熱器IO、袋式除塵器12和煙囪13;汽包20通過水管道19以及水出口 18與熱 管給水預(yù)熱器10連接，熱管給水預(yù)熱器IO上設(shè)有水進(jìn)口 17;汽包20通過上升管22、下 降管21與熱管蒸汽發(fā)生器8中的產(chǎn)汽部分連接形成回路；汽包20依次通過蒸汽出口 23和
4蒸汽管道24與蒸汽過熱器(6)連接。
所述蒸汽過熱器6中間裝設(shè)減溫器7，蒸汽過熱器6通過過熱蒸汽出口 25連接過熱蒸 汽管道26。
所述二次燃燒沉降室2的底端設(shè)有沉降灰斗3，熱管給水預(yù)熱器10的底端設(shè)有熱管給 水預(yù)熱器灰斗ll，袋式除塵器12底端設(shè)置袋式除塵器灰斗14,在沉降灰斗3、熱管給水預(yù) 熱器灰斗11和袋式除塵器灰斗14下放設(shè)有輸灰裝置15。
所述二次燃燒沉降室2側(cè)壁設(shè)置若干配風(fēng)調(diào)節(jié)口 27。
所述熱管蒸汽發(fā)生器8中熱管為多級組合式，廢氣流通截面采用變截面形式熱管管外 可采用光管或纏繞翅片或其組合形式且翅片的翅高為10毫米至20毫米、螺距為12毫米至 25毫米。
所述熱管給水預(yù)熱器io均采用熱管作為傳熱元件且為多級組合式，熱管管外可采用光
管或纏繞翅片或其組合形式且翅片的翅高為10毫米至20毫米、螺距為12毫米至25毫米。 所述袋式除塵器12采用大布袋除塵器形式。
所述蒸汽過熱器6、熱管蒸汽發(fā)生器8與熱管給水預(yù)熱器10中均設(shè)置正吹、反吹在線 清灰裝置。
所述輸灰裝置15末端設(shè)有灰倉16，輸灰裝置15底部沉積的灰采用氣力輸送或刮板機
送入灰倉16集中處理。
所述蒸汽過熱器6可采用立式或水平布置；熱管蒸汽發(fā)生器8與熱管給水預(yù)熱器10采
用立式布置或與水平面成5度至90度夾角的斜傾布置。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點
1. 用系統(tǒng)裝置，逐級開展廢氣熱量回收，并且使廢氣達(dá)標(biāo)排放；
2. 裝置中熱管管外采用光管或纏繞翅片，或其組合形式，提高了換熱效率，減少了金 屬耗材，提高設(shè)備的可靠性；
3. 設(shè)備中熱管的排列與布置使廢氣等流速通過，減少灰塵在此的沉積，提高換熱效率；
4. 系統(tǒng)中，各設(shè)備每級均設(shè)正、反吹在線清灰裝置，及時清除積灰；
5. 在廢氣能量回收后，對廢氣進(jìn)行袋式除塵；
6. 系統(tǒng)回收熱量產(chǎn)生中壓過熱蒸汽可帶動透平機組，還可進(jìn)行余熱發(fā)電或并網(wǎng)。

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、進(jìn)口， 2、 二次燃燒沉降室，3、沉降灰斗，4、出口， 5、高溫?zé)煹溃?、蒸汽 過熱器，7、減溫器，8、熱管蒸汽發(fā)生器，9、排灰三通，10、熱管給水預(yù)熱器，11、熱管 給水預(yù)熱器灰斗，12、袋式除塵器，13、煙囪，14、袋式除塵器灰斗，15、輸灰裝置，16、 灰倉，17、水進(jìn)口， 18、水出口， 19、水管道，20、汽包，21、下降管，22、上升管，23、 蒸汽出口， 24、蒸汽管道，25、過熱蒸汽出口， 26、過熱蒸汽管道，27、配風(fēng)調(diào)節(jié)口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述
熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置的二次燃燒沉降室2的外壁一側(cè)連接
有進(jìn)口l,另一側(cè)連接出口4，出口4連接高溫?zé)煹?;高溫?zé)煹?上設(shè)有蒸汽過熱器6和 熱管蒸汽發(fā)生器8，熱管蒸汽發(fā)生器8中采用熱管作為傳熱元件，高溫?zé)煹?底端設(shè)有排灰 三通9，排灰三通9的水平出口依次連接有熱管給水預(yù)熱器10、袋式除塵器12和煙囪13; 汽包20通過水管道19以及水出口 18與熱管給水預(yù)熱器10連接，熱管給水預(yù)熱器10上設(shè) 有水進(jìn)口17:汽包20通過上升管22、下降管21與熱管蒸汽發(fā)生器8中的產(chǎn)汽部分連接形 成回路；汽包20依次通過蒸汽出口 23和蒸汽管道與蒸汽過熱器6連接。
熱管蒸汽發(fā)生器8產(chǎn)生的中、低壓飽和蒸汽需要經(jīng)蒸汽過熱器6加以過熱，蒸汽過熱器 采用二級串聯(lián)結(jié)構(gòu)，中間裝設(shè)減溫器7，以調(diào)節(jié)過熱蒸汽出口溫度。蒸汽過熱器6通過過熱 蒸汽出口 25連接過熱蒸汽管道26。
二次燃燒沉降室2的底端設(shè)有沉降灰斗3，熱管給水預(yù)熱器10的底端設(shè)有熱管給水預(yù) 熱器灰斗ll，袋式除塵器12底端設(shè)置袋式除塵器灰斗14，在沉降灰斗3、熱管給水預(yù)熱器 灰斗11和袋式除塵器灰斗14下放設(shè)有輸灰裝置15。
二次燃燒沉降室2側(cè)壁設(shè)置若干配風(fēng)調(diào)節(jié)口 27，用于二次燃燒配風(fēng)和溫度控制，進(jìn)而 間接實現(xiàn)廢氣溫度可調(diào)節(jié)控制。
熱管給水預(yù)熱器IO采用熱管作為傳熱元件且為多級組合式，熱管管外采用光管或纏繞 翅片或其組合形式且翅片的翅高為10毫米至20毫米、螺距為12毫米至25毫米。熱管蒸 汽發(fā)生器8中熱管為多級組合式，廢氣流通截面采用變截面形式；熱管管外采用光管或纏 繞翅片或其組合形式且翅片的翅高為10毫米至20毫米、螺距為12毫米至25毫米。袋式 除塵器12采用大布袋除塵器形式。
蒸汽過熱器6、熱管蒸汽發(fā)生器8與熱管給水預(yù)熱器10中均設(shè)置正吹、反吹在線清灰 裝置。輸灰裝置15末端設(shè)有灰倉16，輸灰裝置15底部沉積的灰采用氣力輸送或刮板機送
6入灰倉16集中處理。
蒸汽過熱器6采用立式或水平布置；熱管蒸汽發(fā)生器8與熱管給水預(yù)熱器10采用立式 布置或與水平面成5度至90度夾角的斜傾布置。
熱管蒸汽發(fā)生器8中傳熱元件的熱管加熱段在高溫?zé)煹?內(nèi)吸收熱量，根據(jù)計算每排熱 管的換熱量，調(diào)節(jié)每排熱管的傳輸功率，以及按等流速原則，選取適當(dāng)?shù)臒峁芙Y(jié)構(gòu)形式， 因此形成多規(guī)格的組合形式。熱管的單根損壞不影響整體運行，提高了設(shè)備運行的可靠性。
汽包20給水可以利用熱管給水預(yù)熱器IO進(jìn)行預(yù)熱，水在熱管冷凝段流過并被加熱，為 調(diào)節(jié)管壁溫度，熱管的長度是可調(diào)節(jié)的，熱管在熱流體工藝氣側(cè)管外纏繞的翅片螺距是可 調(diào)節(jié)的，每排熱管的截面積也是可調(diào)節(jié)的，因此形成多規(guī)格的組合形式。熱管的單根損壞 不影響整體運行，提高了設(shè)備運行的可靠性。
本實用新型工作方式如下
高溫廢氣通過進(jìn)口 l進(jìn)入二次燃燒沉降室2，經(jīng)過充分的燃燒和滯留，廢氣中粒度大的
灰塵沉降到沉降灰斗3待排，廢氣通過出口 4進(jìn)入高溫?zé)煹?后，依次流經(jīng)蒸汽過熱器6，
蒸汽過熱器6分兩級串聯(lián)，中間可裝設(shè)減溫器7以調(diào)節(jié)過熱蒸汽溫度；然后高溫廢氣通過
多級熱管蒸汽發(fā)生器8后經(jīng)底部排灰三通9進(jìn)入后續(xù)熱管給水預(yù)熱器10和袋式除塵器12，
然后通過煙囪13排放。沉降灰斗3、排灰三通9、熱管給水預(yù)熱器灰斗ll以及袋式除塵器
灰斗14中可儲存一定的煙灰。煙灰落入輸灰裝置15后，輸灰裝置15底部沉積的灰采用氣
力輸送或刮板機送入灰倉16集中處理。
除氧水由水進(jìn)口 17進(jìn)入熱管給水預(yù)熱器10，預(yù)熱后通過水出口 18經(jīng)給水管道19送入
汽包20，通過與汽包20相連的下降管21和上升管22與熱管蒸汽發(fā)生器8形成產(chǎn)汽系統(tǒng)，
在汽包20中進(jìn)行汽水分離，得到飽和蒸汽，經(jīng)蒸汽出口23，通過蒸汽管道24進(jìn)入蒸汽過
熱器6過熱后經(jīng)過熱蒸汽出口 25進(jìn)入過熱蒸汽管道26。產(chǎn)汽系統(tǒng)采用自然循環(huán)。
本實用新型將轉(zhuǎn)底爐還原煉鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的1200'C以上廢氣進(jìn)行余熱回收和除 塵，使之溫度降到18(TC以下除塵后達(dá)標(biāo)排放。
權(quán)利要求1. 一種熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，由二次燃燒沉降室(2)、蒸汽過熱器(6)、熱管蒸汽發(fā)生器(8)、熱管給水預(yù)熱器(10)、袋式除塵器(12)、煙囪(13)和汽包(20)構(gòu)成，其特征是所述二次燃燒沉降室(2)的外壁一側(cè)連接有進(jìn)口(1)，另一側(cè)連接出口(4)，出口(4)連接高溫?zé)煹?5)；高溫?zé)煹?5)上設(shè)有蒸汽過熱器(6)和熱管蒸汽發(fā)生器(8)，熱管蒸汽發(fā)生器(8)中采用熱管作為傳熱元件，高溫?zé)煹?5)底端設(shè)有排灰三通(9)，排灰三通(9)的水平出口依次連接有熱管給水預(yù)熱器(10)、袋式除塵器(12)和煙囪(13)；汽包(20)通過水管道(19)以及水出口(18)與熱管給水預(yù)熱器(10)連接，熱管給水預(yù)熱器(10)上設(shè)有水進(jìn)口(17)；汽包(20)通過上升管(22)、下降管(21)與熱管蒸汽發(fā)生器(8)中的產(chǎn)汽部分連接形成回路；汽包(20)依次通過蒸汽出口(23)和蒸汽管道(24)與蒸汽過熱器(6)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述 蒸汽過熱器(6)中間裝設(shè)減溫器(7)，蒸汽過熱器(6)通過過熱蒸汽出口 (25)連接過 熱蒸汽管道(26)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述 二次燃燒沉降室(2)的底端設(shè)有沉降灰斗(3),熱管給水預(yù)熱器(10)的底端設(shè)有熱管給 水預(yù)熱器灰斗(11)，袋式除塵器(12)底端設(shè)置袋式除塵器灰斗(14)，在沉降灰斗(3)、 熱管給水預(yù)熱器灰斗(11)和袋式除塵器灰斗(14)下放設(shè)有輸灰裝置(15)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述 二次燃燒沉降室(2)側(cè)壁設(shè)置若干配風(fēng)調(diào)節(jié)口 (27)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述 蒸汽過熱器(6)與熱管給水預(yù)熱器(10)均采用熱管作為傳熱元件且為多級組合式，熱管 采用光管、翅片管或其組合形式且翅片的翅高為10毫米至20毫米、螺距為12毫米至25 暈米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述 熱管蒸汽發(fā)生器(8)中熱管為多級組合式；熱管采用光管、翅片管或其組合形式且翅片的 翅高為10毫米至20毫米、螺距為12毫米至25毫米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述袋式除塵器(12)采用大布袋除塵器形式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述蒸汽過熱器(6)、熱管蒸汽發(fā)生器(8)與熱管給水預(yù)熱器(10)中均設(shè)置正吹、反吹在線清灰裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述輸灰裝置(15)末端設(shè)有灰倉(16)，輸灰裝置(15)底部沉積的灰采用氣力輸送或刮板機送入灰倉(16)集中處理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，其特征是所述蒸汽過熱器(6)可采用水平或立式布置；熱管蒸汽發(fā)生器(8)與熱管給水預(yù)熱器(10)采用立式布置或與水平面成5度至90度夾角的斜傾布置。
專利摘要一種熱管式轉(zhuǎn)底爐熔融還原煉鐵廢熱回收及產(chǎn)汽裝置，由二次燃燒沉降室(2)、蒸汽過熱器(6)、熱管蒸汽發(fā)生器(8)、熱管給水預(yù)熱器(10)、袋式除塵器(12)、煙囪(13)和汽包(20)構(gòu)成，其特征是所述二次燃燒沉降室(2)的外壁一側(cè)連接有進(jìn)口(1)，另一側(cè)連接出口(4)，出口(4)連接高溫?zé)煹?5)；高溫?zé)煹?5)上設(shè)有蒸汽過熱器(6)和熱管蒸汽發(fā)生器(8)，熱管蒸汽發(fā)生器(8)中采用熱管作為傳熱元件，高溫?zé)煹?5)底端設(shè)有排灰三通(9)，排灰三通(9)的水平出口依次連接有熱管給水預(yù)熱器(10)、袋式除塵器(12)和煙囪(13)。本實用新型傳熱效率高，安全可靠，設(shè)備體積小，便于拆卸。
文檔編號F22B1/18GK201289318SQ200820185370
公開日2009年8月12日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者洋 劉, 原旭東, 李來所, 峻 楊, 江厚月, 王明軍, 邵李忠 申請人:南京圣諾熱管有限公司