專利名稱：一種電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，具體地說是能高效地回收電弧爐所排出高溫煙氣的熱量，最大限度降低排煙溫度，保證除塵設備安全運行，降低除塵電耗，屬于電弧爐生產的節能環保技術領域。
背景技術：
目前，在電弧爐煉鋼生產過程中，所排出的高溫煙氣的溫度很高，一般在1300°C 1600°C，必須首先冷卻后才能進行除塵。目前，通常采用以下幾種冷卻降溫方法直接混入冷風、水冷煙道、噴霧冷卻、熱管鍋爐和普通鋼管式余熱鍋爐冷卻等。上述冷卻方式都存在諸多缺點1、直接混入冷風冷卻方式其降溫后的風量增加很大，需增加排煙的風機、電機、除塵器的初投資和運行費用，并浪費了煙氣中熱量。2、水冷煙道冷卻方式其冷卻時需大量的冷卻水，需配置冷卻水的冷卻設備，不僅浪費了煙氣中的熱量，而且增加了冷卻水系統的電耗。3、噴霧冷卻消耗冷卻水，增加煙氣中水的含量，不僅使除塵布袋容易結露，還容易造成布袋水解失效，并同樣浪費了煙氣中的熱量。4、熱管余熱鍋爐冷卻方式由于熱管僅能承受850°C左右煙氣溫度，因此該方式僅可以回收煙氣為850°C以下部分的熱量；熱管余熱鍋爐的熱管壽命較短，運行費用較高；熱管余熱鍋爐體積大，占地大，初投資較大。5、普通鋼管式余熱鍋爐在高溫煙氣進口處容易造成管道由于高速沖刷而損壞，另外蒸發器、省煤器容易發生積灰堵塞，影響系統運行。
發明內容發明目的為了克服現有技術中存在的不足，提供一種采用輻射式余熱鍋爐作為降溫、回收余熱的主要設備，能高效地回收煙氣中的熱能，充分的冷卻高溫煙氣，滿足除塵系統的安全運行要求，提高除塵效率，提高電弧爐生產工藝的節能和環保水平。技術方案本實用新型的電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，包括電弧爐的活動煙道、電弧爐固定煙道、鍋爐高溫煙道、輻射式余熱鍋爐、蓄熱器、除氧器，所述的輻射式余熱鍋爐設汽包、煙氣均流室、水冷輻射換熱室、膜式水冷壁、對流換熱室、排灰裝置、鍋爐中間沉降室，所述的電弧爐固定煙道與鍋爐高溫煙道相連，鍋爐高溫煙與輻射式余熱鍋爐的煙氣均流室相連，煙氣均流室連接水冷輻射換熱室前端，水冷輻射換熱室后端連接鍋爐中間沉降室，鍋爐中間沉降室連接對流換熱室前端，對流換熱室的后端與輻射式余熱鍋爐的排煙煙道相連，所述的輻射式余熱鍋爐的汽包設外供蒸汽管道，外供蒸汽管道上設蓄熱
ο本實用新型所述的水冷輻射換熱室內按裝輻射水冷屏，輻射水冷屏由一排鋼管彼此通過鋼板焊接成屏式，所述的輻射水冷屏懸掛按裝在水冷輻射室內，輻射水冷屏的上端通過管道、聯箱與汽包相連，所述的輻射水冷屏的下端通過管道、聯箱與汽包相連。本實用新型所述的對流換熱室內按裝蒸發器、高溫省煤器及低溫省煤器，高溫省煤器的出口通過管道與汽包連接，高溫省煤器進口通過管道、水泵與除氧器相連。
3[0007]本實用新型所述的鍋爐中間沉降室下部設排灰裝置，用于排灰。本實用新型所述在電弧爐固定煙道與鍋爐高溫煙道之間設沉降室，用于除去煙氣中的大顆粒的灰塵，電弧爐固定煙道內層優選用剛玉材料砌筑，沉降室優選設拱形頂部，其內層采用剛玉材料砌筑。本實用新型的煙氣流程為電弧爐在生產過程中所產生的1300 1600°C高溫煙氣，通過活動煙道和電弧爐固定煙道進入沉降室，在沉降室中去除煙氣中的大顆粒灰塵，然后高溫煙氣通過鍋爐高溫煙道進入輻射式余熱鍋爐的均流室，均流室使煙氣均勻進入水冷輻射室，高溫煙氣與輻射水冷屏及膜式水冷壁換熱后，煙氣溫度將大幅下降，通常煙氣溫度降至400 600°C，煙氣的體積大幅度減小，煙氣流速也大幅減小，此時進入鍋爐中間沉降室，進行二次除塵，將有部分較大顆粒灰塵沉降下來，然后煙氣進入對流換熱室，在上升過程中與蒸發器、高溫省煤器、低溫省煤器換熱后，通過鍋爐排煙煙道排出，送除塵器除塵后， 達標排空，滿足環保要求。本實用新型水汽流程為軟水補充水或汽機凝結水通過低溫省煤器加熱后，送入除氧器除氧，除氧后的水經給水泵加壓送至高溫省煤器加熱后，送入汽包，汽包中的水通過輻射水冷屏、膜式水冷壁及蒸發器吸收煙氣熱量，產生蒸汽，汽包中的蒸汽通過汽包上部的外供蒸汽管道與蓄熱器相連，通過蓄熱器，使外供蒸汽的壓力穩定，滿足生產和生活用。本實用新型與現有技術相比具有以下優點本實用新型充分回收了電弧爐高溫煙氣的熱量，具有熱效率高，熱效率達到70% 以上，適用于所有煙氣溫度，并克服了余熱鍋爐灰塵堵塞難題，不僅系統簡單，運行可靠，維修費用及運行費用低，而且提高了電弧爐煙氣除塵效率，降低了除塵系統電耗。
圖1是本實用新型的電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統示意圖(實施例一)。1、電弧爐2、爐蓋3、大煙罩4、活動煙道5、電弧爐固定煙道6、鍋爐高溫煙道7、輻射式余熱鍋爐8、汽包9、均流室10、水冷輻射室11、膜式水冷壁12、外供蒸汽管道13、蓄熱器14、除氧器15、給水泵16、低溫省煤器17、高溫少煤器18、蒸發器19、對流換熱室20、排灰裝置21、鍋爐中間沉降室22、輻射水冷屏23、沉降室M、鍋爐排煙煙道25、除塵器圖2是本實用新型的電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統示意圖(實施例二)。1、電弧爐2、爐蓋3、大煙罩4、活動煙道5、電弧爐固定煙道6、鍋爐高溫煙道7、輻射式余熱鍋爐8、汽包9、均流室10、水冷輻射室11、膜式水冷壁12、外供蒸汽管道13、蓄熱器14、除氧器15、給水泵16、低溫省煤器17、高溫少煤器18、蒸發器19、對流換熱室20、排灰裝置21、鍋爐中間沉降室22、輻射水冷屏M、鍋爐排煙煙道25、除塵器圖3是本實用新型電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統的輻射水冷屏示意圖。22、輻射水冷屏沈、無縫鋼管27、鋼管之間連接鋼板
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。實施例一如圖1所示本實用新型電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，包括電弧爐(1)的活動煙道G)、電弧爐固定煙道(5)、鍋爐高溫煙道(6)、輻射式余熱鍋爐(7)、蓄熱器(13)、 除氧器(14)，輻射式余熱鍋爐設汽包(8)、煙氣均流室(9)、水冷輻射換熱室(10)、膜式水冷壁(11)、對流換熱室(19)、排灰裝置(20)、鍋爐中間沉降室；電弧爐⑴的活動煙道 (4)與電弧爐固定煙道(5)相連，電弧爐的固定煙道與沉降室03)相連，沉降室03)與鍋爐高溫煙道(6)相連接，鍋爐高溫煙道(6)與輻射式余熱鍋爐(7)的煙氣均流室(9)相連接，煙氣均流室(9)連接水冷輻射換熱室(10)前端，水冷輻射換熱室(10)后端連接鍋爐中間沉降室(21)，鍋爐中間沉降室連接對流換熱室(19)前端，對流換熱室(19)的后端與輻射式余熱鍋爐(6)的排煙煙道04)相連，輻射式余熱鍋爐的汽包(8)按裝有外供蒸汽管道(12)，外供蒸汽管道(12)并聯蓄熱器(13)； 在水冷輻射換熱室(10)內按裝輻射水冷屏(22)，輻射水冷屏02)由一排鋼管彼此通過鋼板焊接成屏式(見圖2)，輻射水冷屏02)懸掛按裝在水冷輻射室內，輻射水冷屏的上端通過管道、聯箱與汽包(8)相連，輻射水冷屏0 的下端通過管道、聯箱與汽包 (8)相連。在對流換熱室(19)按裝蒸發器(18)、高溫省煤器(17)及低溫省煤器(16)，高溫省煤器(17)出口通過管道與汽包(8)連接，高溫省煤器(17)進口通過管道、水泵與除氧器 (14)相連。在鍋爐中間沉降室下部按裝排灰裝置OO)。電弧爐固定煙道(5)內層和鍋爐固定煙道的內層用剛玉材料砌筑，沉降室03)采用拱形頂部，其內層采用剛玉材料砌筑。電弧爐固定煙道(5)、鍋爐固定煙道的(6)、沉降室的外部均采用硅酸鋁進行保溫。本實用新型的煙氣工藝流程為電弧爐⑴在生產過程中所產生的1300 1600°C高溫煙氣，通過活動煙道(4)和電弧爐固定煙道( 進入沉降室(23)，在沉降室 (23)中去除煙氣中的大顆粒灰塵，經沉降除塵后的高溫煙氣通過鍋爐高溫煙道(6)進入輻射式余熱鍋爐(7)的均流室(9)，均流室(9)使煙氣均勻進入水冷輻射室(10)，高溫煙氣與輻射水冷屏0 及膜式水冷壁(11)換熱后，煙氣溫度大幅下降，通常煙氣溫度降至400 600°C，煙氣的體積大幅度減小，煙氣流速也大幅減小，此時進入鍋爐中間沉降室(21)，進行二次沉降除塵，經二次沉降除塵后煙氣進入對流換熱室(19)，在上升過程中與蒸發器 (18)、高溫省煤器(17)、低溫省煤器(16)換熱后，通過鍋爐排煙煙道(24)排出，此時煙氣的溫度小于150°C，送除塵器除塵后，達標排空，滿足環保要求。本實用新型水汽流程為軟水補充水或汽機凝結水通過低溫省煤器(16)加熱后， 送入除氧器(14)除氧，除氧后的水經給水泵(1 加壓送至高溫省煤器(17)加熱后，送入汽包(8)，汽包中的水通過輻射水冷屏(22)、膜式水冷壁(11)及蒸發器(18)吸收煙氣熱量，產生蒸汽，汽包(8)中的蒸汽通過汽包上部的外供蒸汽管道(1 送入蓄熱器(1 和用戶，當電弧爐(1)停止吹煉，不能產生蒸汽時，由蓄熱器(1 向用戶供汽，保證外供蒸汽的壓力穩定，滿足生產和生活使用。實施施二 如圖1所示本實用新型電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，包括電弧爐(1)的活動煙道G)、電弧爐固定煙道(5)、鍋爐高溫煙道(6)、輻射式余熱鍋爐(7)、蓄熱器(13)、 除氧器(14)，輻射式余熱鍋爐設汽包(8)、煙氣均流室(9)、水冷輻射換熱室(10)、膜式水冷壁(11)、對流換熱室(19)、排灰裝置(20)、鍋爐中間沉降室；電弧爐⑴的活動煙道 (4)與電弧爐固定煙道(5)相連，電弧爐的固定煙道與鍋爐高溫煙道(6)相連接，鍋爐高溫煙道(6)與輻射式余熱鍋爐(7)的煙氣均流室(9)相連接，煙氣均流室(9)連接水冷輻射換熱室(10)前端，水冷輻射換熱室(10)后端連接鍋爐中間沉降室(21)，鍋爐中間沉降室
(21)連接對流換熱室(19)前端，對流換熱室(19)的后端與輻射式余熱鍋爐(6)的排煙煙道04)相連，輻射式余熱鍋爐的汽包(8)按裝有外供蒸汽管道(12)，外供蒸汽管道(12)并聯蓄熱器(13)；在水冷輻射換熱室(10)內按裝輻射水冷屏(22)，輻射水冷屏02)由一排鋼管彼此通過鋼板焊接成屏式(見圖2)，輻射水冷屏02)懸掛按裝在水冷輻射室內，輻射水冷屏
(22)的上端通過管道、聯箱與汽包(8)相連，輻射水冷屏0 的下端通過管道、聯箱與汽包 (8)相連。在對流換熱室(19)按裝蒸發器(18)、高溫省煤器(17)及低溫省煤器(16)，高溫省煤器(17)出口通過管道與汽包(8)連接，高溫省煤器(17)進口通過管道、水泵與除氧器 (14)相連。在鍋爐中間沉降室下部按裝排灰裝置OO)。電弧爐固定煙道(5)內層和鍋爐固定煙道的內層用剛玉材料砌筑沉降室03)，電弧爐固定煙道(5)、鍋爐固定煙道的(6)的外部均采用硅酸鋁進行保溫。本實用新型的煙氣工藝流程為電弧爐⑴在生產過程中所產生的1300 1600°C高溫煙氣，通過活動煙道G)、電弧爐固定煙道(5)、鍋爐高溫煙道(6)進入輻射式余熱鍋爐(7)的均流室(9)，均流室(9)使煙氣均勻進入水冷輻射室(10)，高溫煙氣與輻射水冷屏0 及膜式水冷壁(11)換熱后，煙氣溫度大幅下降，通常煙氣溫度降至400 600°C， 煙氣的體積大幅度減小，煙氣流速也大幅減小，此時進入鍋爐中間沉降室(21)，進行沉降除塵，經沉降除塵后煙氣進入對流換熱室(19)，在上升過程中與蒸發器(18)、高溫省煤器 (17)、低溫省煤器(16)換熱后，通過鍋爐排煙煙道04)排出，此時煙氣的溫度小于150°C， 送除塵器除塵后，達標排空，滿足環保要求。本實用新型水汽流程為軟水補充水或汽機凝結水通過低溫省煤器(16)加熱后， 送入除氧器(14)除氧，除氧后的水經給水泵(1 加壓送至高溫省煤器(17)加熱后，送入汽包(8)，汽包中的水通過輻射水冷屏(22)、膜式水冷壁(11)及蒸發器(18)吸收煙氣熱量，產生蒸汽，汽包(8)中的蒸汽通過汽包上部的外供蒸汽管道(1 送入蓄熱器(1 和用戶，當電弧爐(1)停止吹煉，不能產生蒸汽時，由蓄熱器(1 向用戶供汽，保證外供蒸汽的壓力穩定，滿足生產和生活使用。實施例1的優點是對進入輻射式余熱鍋爐進行了沉降室除塵，降低了煙氣的含塵量，減少了余熱鍋爐內的積灰現象；缺點是煙氣流程增大，占地面積大，投資大。實施例2取消了沉降室，其優點是煙氣流程短，結構簡單，占地面積小，投資省；缺點是進入輻射余熱鍋爐的含塵量大，對均流室的內管道沖刷磨損嚴重，均流室的管道需進行防磨處理，另外鍋爐中間沉降室的排灰量大。以上所述僅是本實用新型的優選兩種實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，包括電弧爐(1)的活動煙道G)、電弧爐固定煙道( 、鍋爐高溫煙道(6)、輻射式余熱鍋爐(7)、蓄熱器(13)、除氧器(14)，其特征在于所述的輻射式余熱鍋爐設汽包(8)、煙氣均流室(9)、水冷輻射換熱室(10)、膜式水冷壁(11)、對流換熱室(19)、排灰裝置(20)、鍋爐中間沉降室(21)，所述的電弧爐固定煙道(5) 通過鍋爐高溫煙道(6)連接輻射式余熱鍋爐(7)的煙氣均流室(9)，煙氣均流室(9)連接水冷輻射換熱室(10)前端，水冷輻射換熱室(10)后端連接鍋爐中間沉降室(21)，鍋爐中間沉降室連接對流換熱室(19)前端，對流換熱室(19)的后端與輻射式余熱鍋爐(6)的排煙煙道04)相連，所述的輻射式余熱鍋爐的汽包(8)設外供蒸汽管道(12)，外供蒸汽管道(12)上設蓄熱器(13)；
2.根據權利要求1所述的電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，其特征在于所述的水冷輻射換熱室(10)設輻射水冷屏02)。
3.根據權利要求2所述的電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，其特征在于所述的輻射水冷屏02)由一排鋼管彼此通過鋼板焊接成屏式，所述的輻射水冷屏02)懸掛按裝在水冷輻射室內，所述輻射水冷屏0 的上端通過管道、聯箱與汽包(8)相連，所述的輻射水冷屏0 的下端通過管道、聯箱與汽包(8)相連。
4.根據權利要求1所述的電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，其特征在于所述的對流換熱室(19)設蒸發器(18)、高溫省煤器(17)及低溫省煤器(16)，所述的高溫省煤器 (17)出口通過管道與汽包(8)連接。所述的高溫省煤器(17)進口通過管道、水泵與除氧器 (14)相連。
5.根據權利要求1所述的電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，所述的鍋爐中間沉降室(21)下部設排灰裝置00)。
6.根據權利要求1所述的電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，所述的電弧爐固定煙道(5)與鍋爐高溫煙道(6)之間設沉降室(23)，電弧爐固定煙道(5)內層優選用剛玉材料砌筑，所述的沉降室優選設拱形頂部，其內層采用剛玉材料砌筑。
專利摘要本實用新型公開一種電弧爐煙氣輻射式余熱鍋爐回收系統，它包括輻射式余熱鍋爐、蓄熱器，輻射式余熱鍋爐設煙氣均流室、水冷輻射換熱室、對流換熱室、汽包、排灰裝置等，電弧爐煙氣經過沉降室后進入煙氣均流室，煙氣經均流后，進入水冷輻射換熱室，與水冷壁及輻射水冷屏換熱后，進入對流換熱室，與蒸發器及省煤器換熱后，煙氣的溫度得到大幅降低，然后排出鍋爐系統，經除塵后排放；汽包排出的間隙式蒸汽，進入蓄熱器穩壓后，變成連續蒸汽，供生產或發電使用。本實用新型能充分回收電弧爐煙氣熱量，可以達到電弧爐所排煙氣熱量的70％以上，并適應各種電弧爐煙氣溫度；本回收系統的設備運行穩定可靠，維修及運行費用低。
文檔編號F27D17/00GK202254893SQ20112039050
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月14日 優先權日2011年10月14日
發明者孫慕文 申請人:孫慕文