專利名稱：鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種余熱鍋爐，特別涉及一種煙氣余熱鍋爐。
背景技術(shù)：
目前，我國各鐵合金企業(yè)有鐵合金電爐1000余臺，16500kV.A電爐是最常用規(guī)格的電爐之一。隨著技術(shù)裝備水平和環(huán)保要求的提高，現(xiàn)有新建和技術(shù)改造的電爐大多采用全封閉式電爐。全封閉電爐在冶煉過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含CO高溫高塵煙氣，此高溫高塵煙氣的降溫和余熱利用是亟待解決的問題。目前，我國的電爐煙氣余熱鍋爐一般采用熱管鍋爐或水夾套等形式余熱鍋爐，都存在積灰結(jié)焦嚴(yán)重而影響正常運(yùn)行甚至不能運(yùn)行的現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于能有效降低煙氣溫度，利用煙氣余熱產(chǎn)生中壓飽和蒸汽的余熱鍋爐。本實(shí)用新型提供的這種鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐，其特征在于它包括圓筒體和圓筒體內(nèi)的豎直隔墻，圓筒體和豎直隔墻均為膜式水冷壁，豎直隔墻將圓筒體分隔成弧長不等的兩段圓弧筒體，較長圓弧筒體和豎直隔墻之間圍成輻射冷卻室，較短圓弧筒體和隔墻之間圍成對流換熱室；輻射冷卻室的上端有上環(huán)形集箱、下端有下環(huán)形集箱，上環(huán)形集箱通過上升管連接有位置高于所述圓筒體上端面的鍋筒，鍋筒有下降管連接到下環(huán)形集箱。所述較短圓弧筒體包括膜式水冷壁段和其下端的非膜式水冷壁段，膜式水冷壁段分為上筒體和下筒體兩段，每段的兩端均連接有與其垂直的小環(huán)形集箱，各小環(huán)形集箱沿圓周間距均勻的連接有多個(gè)水平的支集箱，每段筒體上下端對應(yīng)的支集箱之間連接有膜式水冷壁的對流屏；上筒體下端的小環(huán)形集箱和下筒體上端的小環(huán)形集箱之間連接有補(bǔ)償器。所述豎直隔墻包括上部的豎直水冷壁管和其下部的水平水冷壁管，豎直水冷壁管的上端連接有集箱、水平水冷壁管的兩端分別連接有豎直側(cè)集箱；豎直隔墻的總高度小于所述較長圓弧筒體的高度。所述豎直隔墻對應(yīng)所述上筒體段的對流面涂有隔熱澆注層。所述下環(huán)形集箱的大小對應(yīng)所述圓筒體大小，其下端有漸縮的圓錐形灰斗。所述大環(huán)形集箱和上筒體上端的小環(huán)形集箱、集箱位于同一水平面內(nèi)；該平面的上部有與所述圓筒體對應(yīng)的非膜式水冷壁金屬筒體，該筒體上端對應(yīng)輻射冷卻室處有進(jìn)煙口、對應(yīng)對流室處有排煙口。從鐵合金電爐出來的高溫含塵煙氣從頂部進(jìn)入大空腔的輻射冷卻室，經(jīng)膜式水冷壁的輻射傳熱，將高溫含塵的煙氣逐步冷卻到煙塵的熔點(diǎn)溫度以下，使煙塵變成固體塵粒而析出并大部分沉積從灰斗排出。當(dāng)煙氣到達(dá)輻射冷卻室的底部時(shí)，在輻射冷卻室中初步冷卻除塵后的煙氣轉(zhuǎn)向從豎直隔墻的下端進(jìn)入對流室中上升，經(jīng)兩級膜式水冷壁的對流屏進(jìn)一步冷卻到需要的溫度，最后從對流室上端的排煙口排出，達(dá)到防止積灰、結(jié)焦的效果，為煙氣的輸送、深度凈化創(chuàng)造了有力條件，也延長裝置的使用壽命。膜式水冷壁在冷卻高溫?zé)煔獾耐瑫r(shí)利用鍋筒作為中間載體充分利用了煙氣的顯熱，生產(chǎn)飽和蒸汽。綜上所述，本實(shí)用新型在有效解決結(jié)焦和積灰的同時(shí)還利用余熱資源產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益而節(jié)約能源。

圖I為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的俯視結(jié)構(gòu)示意圖(省略水管管路)。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型提供的這種鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐，包括均為膜式水冷壁的圓筒體3和豎直隔墻19，豎直隔墻19將圓筒體3分隔成弧長不等的較長圓弧筒體18和較短圓弧筒體20，較長圓弧筒體18與豎直隔墻19之間圍成輻射冷卻室1，較短圓·弧筒體20和豎直隔墻19之間圍成對流換熱室2。輻射冷卻室I的上端有上環(huán)形集箱6、下端有下環(huán)形集箱8，上環(huán)形集箱6通過上升管16連接有位置高于圓筒體上端面的鍋筒鍋筒4，鍋筒4有下降管15連接到下環(huán)形集箱8。較短圓弧筒體20包括膜式水冷壁段和其下端的非膜式水冷壁段，膜式水冷壁段分為上對流室筒體12和下對流室筒體13兩段，每段的兩端均連接有與其垂直的小環(huán)形集箱10。小環(huán)形集箱5沿圓周間距均勻的連接有多個(gè)水平的支集箱11，每段筒體上下端對應(yīng)的支集箱11之間連接有膜式水冷壁的對流屏22。上對流室筒體12下端的小環(huán)形集箱10和下對流室筒體13上端的小環(huán)形集箱10之間連接有補(bǔ)償器26。豎直隔墻19包括上部的豎直水冷壁管和其下部的水平水冷壁管，豎直水冷壁管的上端連接有集箱7、水平水冷壁管的兩端分別連接有豎直側(cè)集箱9 ;豎直隔墻19的總高度小于較長圓弧圓筒體18的高度。豎直隔墻19對應(yīng)上對流室筒體12段的對流面涂有隔熱澆注層27。上環(huán)形集箱6和上對流室筒體12上端的小環(huán)形集箱10、豎直隔墻19上端的集箱7位于同一水平面內(nèi)；該平面的上部有與圓筒體3對應(yīng)的非膜式水冷壁金屬筒體21，該筒體上端對應(yīng)輻射冷卻室I處有進(jìn)煙管、對應(yīng)對流換熱室處有排煙管。本實(shí)用新型的工作原理是利用低溫給水經(jīng)膜式水冷壁與高溫電爐煙氣進(jìn)行熱交換，將高溫電爐煙氣冷卻到220°C左右送后續(xù)工段凈化和利用，同時(shí)低溫水被加熱的同時(shí)還能通過鍋筒產(chǎn)生水蒸氣來產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。具體的工作流程如下對于煙氣系統(tǒng)，高溫電爐煙氣從煙氣入口進(jìn)入輻射冷卻室1，保證煙氣溫度降至堿金屬熔點(diǎn)溫度以下，達(dá)到堿金屬塵在輻射冷卻室析出并大部分沉積的目的，低溫?zé)煔膺M(jìn)入對流傳熱室經(jīng)膜式水冷壁的對流屏進(jìn)一步冷卻，將煙氣冷卻到200°C左右經(jīng)上對流室筒體12上端的排煙口排出，送后續(xù)工段凈化和利用。煙氣在流過對流室時(shí)，對流屏積灰但不結(jié)焦，因?yàn)檩椛淅鋮s室I已將煙氣溫度降至堿金屬熔點(diǎn)溫度以下。進(jìn)煙管和排煙管、連通進(jìn)煙管和排煙管的旁路管均設(shè)置蝶閥23。啟動(dòng)工況時(shí)，電爐煙氣溫度低于250°C左右，直接走旁路去后續(xù)工段。對于熱力系統(tǒng)，溫度為120°C的給水先進(jìn)入上對流室筒體12內(nèi)的對流屏22上端的環(huán)形集箱10，再分配給相應(yīng)的多個(gè)支集箱11，各支集箱11再分配給其對流屏22，給水自上而下再匯入上對流室筒體12下端相應(yīng)的支集箱11，后匯總進(jìn)入上對流室筒體12下端的小環(huán)形集箱10，然后再進(jìn)入下對流室筒體13內(nèi)的對流屏22下端的小環(huán)形集箱10，再分配給多個(gè)相應(yīng)對流屏22的支集箱11，然后再分配給相應(yīng)的對流屏22，水自下而上再匯入下對流室筒體13內(nèi)對流屏22上端的支集箱11，后匯總進(jìn)入下對流室筒體13上端的小環(huán)形集箱10，該環(huán)形集箱內(nèi)為略低于飽和溫度的水，最后送至鍋筒4由下降管15再送入輻射冷卻室I下端的下環(huán)形集箱8、豎直隔墻19的側(cè)集箱9，再分別經(jīng)各水冷壁進(jìn)行熱交換加熱后形成汽水混合物上升至輻射冷卻室I上端的上環(huán)形集箱6、豎直隔墻上端的集箱7，汽水由上升管16進(jìn)入鍋筒4，最后在鍋筒4中進(jìn)行汽水分離，飽和水重新進(jìn)入下降管15自然循環(huán)。所產(chǎn)飽和蒸汽外送用戶或發(fā)電。供水管路設(shè)給水調(diào)節(jié)閥24和回水調(diào)節(jié)閥25。正常工況和高溫工況，給水根據(jù)鍋筒4的水位調(diào)節(jié)；低溫工況，為保證余熱鍋爐的換熱效率，保持排煙口的煙氣溫度不高于 2200C，開啟回水系統(tǒng)，并調(diào)節(jié)加大給水來加大膜式水冷壁的對流換熱能力。本實(shí)用新型特別適合與16500kV. A的鐵合金電爐配套使用，各零部件的具體參數(shù)根據(jù)鐵合金電爐的工況參數(shù)確定。
權(quán)利要求1.一種鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐，其特征在于它包括圓筒體和圓筒體內(nèi)的豎直隔墻，圓筒體和豎直隔墻均為膜式水冷壁，豎直隔墻將圓筒體分隔成弧長不等的兩段圓弧筒體，較長圓弧筒體和豎直隔墻之間圍成輻射冷卻室，較短圓弧筒體和隔墻之間圍成對流換熱室；輻射冷卻室的上端有上環(huán)形集箱、下端有下環(huán)形集箱，上環(huán)形集箱通過上升管連接有位置高于所述圓筒體上端面的鍋筒，鍋筒有下降管連接到下環(huán)形集箱。
2.如權(quán)利要求I所述的鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐，其特征在于所述下環(huán)形集箱的大小對應(yīng)所述圓筒體大小，其下端有漸縮的圓錐形灰斗。
3.如權(quán)利要求I所述的鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐，其特征在于所述較短圓弧筒體包括膜式水冷壁段和其下端的非膜式水冷壁段，膜式水冷壁段分為上筒體和下筒體兩段，每段的兩端均連接有與其垂直的小環(huán)形集箱，各小環(huán)形集箱沿圓周間距均勻的連接有多個(gè)水平的支集箱，每段筒體上下端對應(yīng)的支集箱之間連接有膜式水冷壁的對流屏；上筒體下端的小環(huán)形集箱和下筒體上端的小環(huán)形集箱之間連接有補(bǔ)償器；所述豎直隔墻包括上部的豎直水冷壁管和其下部的水平水冷壁管，豎直水冷壁管的上端連接有集箱、水平水冷壁管的 兩端分別連接有豎直側(cè)集箱；豎直隔墻的總高度小于所述較長圓弧筒體的高度。
4.如權(quán)利要求3所述的鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐，其特征在于所述豎直隔墻對應(yīng)所述上筒體段的對流面涂有隔熱澆注層。
5.如權(quán)利要求3所述的鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐，其特征在于所述上環(huán)形集箱和上筒體上端的小環(huán)形集箱、豎直隔墻上端的集箱位于同一水平面內(nèi)；該平面的上部有與所述圓筒體對應(yīng)的非膜式水冷壁金屬筒體，該筒體上端對應(yīng)輻射冷卻室處有進(jìn)煙口、對應(yīng)對流室處有排煙口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鐵合金電爐煙氣余熱鍋爐，它包括圓筒體和圓筒體內(nèi)的豎直隔墻，圓筒體和豎直隔墻均為膜式水冷壁，豎直隔墻將圓筒體分隔成弧長不等的兩段圓弧筒體，較長圓弧筒體和豎直隔墻之間圍成輻射冷卻室，較短圓弧筒體和隔墻之間圍成對流換熱室；輻射冷卻室的上端有上環(huán)形集箱、下端有下環(huán)形集箱，上環(huán)形集箱通過上升管連接有位置高于所述圓筒體上端面的鍋筒，鍋筒有下降管連接到下環(huán)形集箱。通過輻射冷卻室將高溫含塵煙氣冷卻到堿金屬煙塵的熔點(diǎn)溫度以下變成塵粒析出下落，煙氣繼續(xù)經(jīng)對流室的對流屏冷卻后排放，克服了現(xiàn)有技術(shù)積灰、結(jié)焦的缺陷，為煙氣的輸送、深度凈化創(chuàng)造了有力條件，也延長裝置的使用壽命。還能產(chǎn)生蒸汽供使用。
文檔編號F27D17/00GK202793047SQ201220501329
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者李曉, 馬曉輝, 李景, 雷英 申請人:長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司