專(zhuān)利名稱(chēng)：氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置的制作方法
專(zhuān)利說(shuō)明本實(shí)用新型涉及煙氣余熱回收裝置，具體涉及一種氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱 回收裝置。
背景技術(shù)：
氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐其英文縮寫(xiě)就是AOD轉(zhuǎn)爐，是不銹鋼精煉設(shè)備。設(shè)備組成與傳統(tǒng)碳 鋼轉(zhuǎn)爐相似，如傾動(dòng)裝置、托圈和爐殼懸掛裝置等。在爐子的底側(cè)部裝有向熔池水平方向吹 入氣體的噴槍?zhuān)瑖姌尩臄?shù)量根據(jù)爐容量的大小，一般設(shè)置2 7支。噴槍延長(zhǎng)線(xiàn)的會(huì)合點(diǎn)與 爐子的豎軸重合。噴槍由內(nèi)管(銅質(zhì))及外管(不銹鋼)兩層組成，內(nèi)管導(dǎo)入主吹煉氣體 (由Ar，02或隊(duì)，02或々1·組成)，內(nèi)管與外管之間的環(huán)形縫隙導(dǎo)入Ar、N2，起到冷卻作用以 保護(hù)噴槍。噴槍是消耗式的，在筑爐時(shí)埋入耐火材料層，在冶煉過(guò)程中與爐襯同步燒損。目前轉(zhuǎn)爐比較常見(jiàn)的煙氣冷卻方式為未燃法煙氣冷卻的方式，即將煙氣經(jīng)過(guò)冷卻 降溫、凈化處理之后作為工業(yè)燃料(轉(zhuǎn)爐煤氣)進(jìn)行回收。但由于冶煉不銹鋼的特殊性，脫 碳速率低，相應(yīng)煙氣中的煤氣含量少，直接回收作為工業(yè)燃料價(jià)值不高，因而一般均采用全 燃法，即將煙氣中所含的CO與從爐外抽取的空氣混合在汽化冷卻煙道內(nèi)完全燃燒。目前小型AOD爐煙氣冷卻大多采用水冷形式，主要目的是降低煙氣溫度，為除塵 創(chuàng)造條件，煙氣余熱未得到回收。也有部分AOD爐煙氣冷卻采用汽化冷卻形式，降低煙氣溫 度為除塵創(chuàng)造條件的同時(shí)回收了煙氣余熱產(chǎn)生蒸汽供生產(chǎn)、生活使用，但普遍煙氣出口溫 度較高，要經(jīng)空冷器進(jìn)一步降溫后，才能進(jìn)入布袋除塵器除塵，所以煙氣余熱僅部分回收?，F(xiàn)有的AOD爐煙氣汽化冷卻形式存在以下缺陷第一、爐口固定段煙道采用中壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。由于AOD爐入口煙溫較高(理論 燃燒溫度最高約為2350°C )，煙氣溫度周期性變化大，造成煙道的工作條件差，熱負(fù)荷變化 大，特別是靠近爐口的煙道，如冷卻不當(dāng)極易造成煙道受熱面的過(guò)熱，如采用中壓強(qiáng)制循 環(huán)，煙道表面溫度過(guò)高，煙道隔板極易疲勞損壞，且檢修維護(hù)困難，安全性差。第二、由于爐內(nèi)溫度較高，氣流鋼渣攪拌劇烈，蒸發(fā)和噴濺的部分金屬及雜質(zhì)的氧 化物和散裝原料的粉塵，一起隨爐氣噴入汽化煙道內(nèi)，這些物質(zhì)，有些是氣態(tài)和液態(tài)，少量 是固體粉末。所以在爐口段固定煙道須考慮噴濺、爐口粘鋼、積渣結(jié)瘤等問(wèn)題。如采用中壓 強(qiáng)制循環(huán)，極易造成管壁過(guò)熱和結(jié)渣，操作維護(hù)困難等問(wèn)題。第三、由于排煙溫度較高，需要增加空冷器設(shè)備進(jìn)一步降低煙氣溫度，不利于煙氣 中的余熱回收，且增加了投資運(yùn)行費(fèi)用。有鑒于此，尋求一種性能更優(yōu)秀的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置成為該 領(lǐng)域技術(shù)人員的追求目標(biāo)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，它解決了 上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，以達(dá)到操作維護(hù)方便，降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本，有利于轉(zhuǎn)爐區(qū)域設(shè)備整體布置等目的。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，包括煙道、對(duì)流換熱裝置、省煤器以及汽包；所述對(duì)流換熱裝置垂直設(shè)置，其入口連接煙道，對(duì)流換熱裝置的出口一側(cè)設(shè)置省 煤器；所述汽包通過(guò)回路管道分別連接煙道、對(duì)流換熱裝置以及省煤器。所述煙道包括依次連接的爐口段汽化煙道、汽化斜煙道以及水平轉(zhuǎn)彎煙道。所述氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置還包括軟水箱、除氧器給水泵、除氧 器以及鍋爐給水泵；所述軟水箱依次連接除氧器給水泵、除氧器、鍋爐給水泵以及省煤器。所述水平轉(zhuǎn)彎煙道為隔板式汽化煙道，其入口處設(shè)置節(jié)流裝置。所述汽包與對(duì)流換熱裝置之間的回路管道上設(shè)有中壓強(qiáng)制循環(huán)泵。所述氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置還包括低壓強(qiáng)制循環(huán)泵；所述除氧器 通過(guò)低壓強(qiáng)制循環(huán)泵連接爐口段汽化煙道。所述對(duì)流換熱裝置內(nèi)設(shè)有若干組對(duì)流蒸發(fā)段，每組對(duì)流蒸發(fā)段內(nèi)設(shè)有橫向?qū)α鞴?束、吹灰裝置以及檢查人孔。所述對(duì)流換熱裝置入口處的對(duì)流蒸發(fā)段內(nèi)的蒸發(fā)管為光管，其余蒸發(fā)段的蒸發(fā)管 為肋片管。所述省煤器內(nèi)部為蛇形彎管，該彎管與煙氣方向垂直。所述對(duì)流換熱裝置出口處設(shè)有灰斗。本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以 下優(yōu)點(diǎn)1、入口段汽化煙道采用低壓強(qiáng)制循環(huán)的方式，且入口段上設(shè)置的加料口、氧槍口 也均采用低壓強(qiáng)制循環(huán)的方式，能有效防止管壁過(guò)熱和結(jié)渣，保證了入口段煙道壽命，且操 作維護(hù)方便。2、汽化斜煙道采用自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)相結(jié)合的方式，既降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成 本，又解決了轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)煙氣溫度波動(dòng)大的難題。3、僅設(shè)置入口段汽化煙道、汽化斜煙道和水平轉(zhuǎn)彎汽化煙道可以降低廠(chǎng)房高度， 且布置緊湊，有利于轉(zhuǎn)爐區(qū)域設(shè)備的整體布置。4、對(duì)流換熱裝置采用井式通道布置，且通道內(nèi)各組換熱段為模塊式設(shè)置，便于安 裝維護(hù)。5、對(duì)流換熱裝置各段換熱段均設(shè)置觀察孔、吹灰器，各段換熱段上方留有人孔。
附圖是本實(shí)用新型的一種氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號(hào)1為軟水箱，2為除氧器給水泵，3為除氧器，4為鍋爐給水泵，5為省煤器，6為汽 包，7為對(duì)流換熱裝置，8為中壓強(qiáng)制循環(huán)泵，9為爐口段汽化煙道，10為汽化斜煙道，11為水 平轉(zhuǎn)彎煙道，12為低壓強(qiáng)制循環(huán)泵。[0033]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。參看附圖，本實(shí)用新型提供了一種氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，采用 汽化煙道加對(duì)流換熱裝置加省煤器的余熱回收方式。整套裝置主要由爐口段汽化煙道9、汽 化斜煙道10、水平轉(zhuǎn)彎煙道11、對(duì)流換熱裝置7、省煤器5、汽包6、除氧器3、軟水箱1、除氧 器給水泵2、鍋爐給水泵4、低壓強(qiáng)制循環(huán)泵12、中壓強(qiáng)制循環(huán)泵8等組成。對(duì)流換熱裝置7垂直設(shè)置，其入口連接汽化煙道，其出口 一側(cè)設(shè)置省煤器5，汽包6 通過(guò)回路管道分別連接汽化煙道、對(duì)流換熱裝置7以及省煤器5。汽化煙道包括依次連接的 爐口段汽化煙道9、汽化斜煙道10以及水平轉(zhuǎn)彎煙道11。軟水箱1依次連接除氧器給水泵 2、除氧器3、鍋爐給水泵4以及省煤器5。在汽包6與對(duì)流換熱裝置7之間的回路管道上設(shè)置中壓強(qiáng)制循環(huán)泵8。除氧器3 通過(guò)低壓強(qiáng)制循環(huán)泵12連接爐口段汽化煙道9。在對(duì)流換熱裝置7內(nèi)設(shè)置若干組對(duì)流蒸發(fā) 段，每組對(duì)流蒸發(fā)段內(nèi)設(shè)有橫向?qū)α鞴苁?、吹灰裝置以及檢查人孔。對(duì)流換熱裝置7入口處 的對(duì)流蒸發(fā)段內(nèi)的蒸發(fā)管為光管，其余蒸發(fā)段的蒸發(fā)管為肋片管。省煤器5內(nèi)部為蛇形彎 管，該彎管與煙氣方向垂直。水平轉(zhuǎn)彎煙道11為隔板式汽化煙道，其入口處設(shè)置節(jié)流裝置。 對(duì)流換熱裝置7出口處還設(shè)置灰斗。煙氣從AOD爐口進(jìn)入爐口段煙道、汽化斜煙道、水平轉(zhuǎn)彎汽化煙道冷卻后向下進(jìn) 入井式通道，煙氣中含有的CO等可燃?xì)怏w在上述煙道內(nèi)與從爐口段煙道混入的空氣完全 燃燒，得到一定溫度的煙氣。煙氣中的大顆粒煙塵在進(jìn)入井式通道后靠慣性及重力作用沉 降至井式通道底部，煙氣經(jīng)過(guò)井式通道時(shí)與對(duì)流換熱裝置實(shí)現(xiàn)熱交換。煙氣在對(duì)流換熱裝 置中換熱降溫后經(jīng)省煤器再次降溫最后進(jìn)入除塵系統(tǒng)除塵排放。整套系統(tǒng)出口煙氣溫度可 達(dá)到200°C以下。本裝置汽水循環(huán)由低壓強(qiáng)制循環(huán)回路、中壓強(qiáng)制循環(huán)回路、自然循環(huán)回路、直流循 環(huán)回路組成。低壓強(qiáng)制循環(huán)回路主要由爐口段汽化煙道9、除氧水箱3(低壓汽包)及低壓強(qiáng)制 循環(huán)泵12等設(shè)備組成。來(lái)自除氧水箱的給水，經(jīng)低壓強(qiáng)制循環(huán)泵加壓后送至爐口段汽化煙 道，吸熱后再返回除氧水箱，吸入的熱量用于加熱補(bǔ)充水以減少加熱軟水用蒸汽量。該系統(tǒng) 利用除氧水箱作為低壓循環(huán)回路的低壓汽包。中壓強(qiáng)制循環(huán)汽化冷卻回路主要由水平轉(zhuǎn)彎汽化煙道11、對(duì)流換熱裝置7、中壓 強(qiáng)制循環(huán)泵8、汽化斜煙道10、汽包6等設(shè)備組成。冷卻水由強(qiáng)制循環(huán)泵從汽包吸水加壓送 至水平轉(zhuǎn)彎汽化煙道、對(duì)流換熱裝置、汽化斜煙道，循環(huán)水吸熱后汽水混合物返回至汽包進(jìn) 行汽水分離，分離出的蒸汽送至蒸汽蓄熱器；補(bǔ)充給水及分離出的水繼續(xù)循環(huán)冷卻。其中汽 化斜煙道的中壓強(qiáng)制循環(huán)回路只是作為補(bǔ)充使用。中壓自然循環(huán)汽化冷卻回路，由于汽化斜煙道具備自然循環(huán)所需的條件，在滿(mǎn)足 其一定循環(huán)倍率的情況下，其運(yùn)行是安全可靠的，為此采用自然循環(huán)方式，可降低系統(tǒng)的運(yùn) 行能耗和成本，此部分煙道循環(huán)冷卻采用自然循環(huán)回路。直流循環(huán)汽化冷卻回路，由于進(jìn)入省煤器的煙氣溫度較低，為了保證省煤器的性 能和省煤器出口的煙氣溫度，省煤器采用直流循環(huán)回路。循環(huán)回路采用全密閉熱水循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)由除 氧器、鍋爐給水泵、省煤器、汽包組成。除氧器中的水經(jīng)鍋爐給水泵加壓送至省 煤器換熱，吸熱后的熱水流入汽包，參與其它汽水循環(huán)。本裝置中汽包里的水經(jīng)強(qiáng)制循環(huán)或自然循環(huán)在冷卻部件內(nèi)吸熱后變成汽水混合 物返回汽包進(jìn)行汽水分離，分離出的蒸汽通過(guò)汽包的出汽管送出。在蒸汽引出管道上安裝 溫度傳感器，與外部蒸汽汽源自動(dòng)調(diào)節(jié)閥連鎖以保證汽包內(nèi)壓力穩(wěn)定。本實(shí)用新型在實(shí)際使用中的主要設(shè)備介紹如下除氧器采用熱力式除氧器，配置低壓除氧水箱(作為低壓汽包)。汽包汽包的作用是儲(chǔ)存一定量的水，并將進(jìn)入汽包的汽水混合物進(jìn)行分離，從而 獲得一定品質(zhì)要求的蒸汽。爐口段煙道爐口段煙道有收集爐氣、混風(fēng)燃燒和防加料散落的作用，因其靠近轉(zhuǎn) 爐爐口，工作環(huán)境惡劣，設(shè)計(jì)時(shí)將爐口段煙道與除氧器通過(guò)循環(huán)泵連接，組成低壓強(qiáng)制循環(huán) 冷卻系統(tǒng)，這樣既可以達(dá)到冷卻煙氣的目的，又可以作為除氧器的熱源。爐口段煙道采用隔 板式汽化煙道，爐口段煙道與轉(zhuǎn)爐爐口之間保留一定的距離，確保合適的空氣量進(jìn)入爐口 段煙道內(nèi)與爐氣中CO完全燃燒，充分回收爐氣的化學(xué)熱。在管道入口處設(shè)置節(jié)流裝置。汽化斜煙道采用中壓自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)相結(jié)合的方式。煙道采用隔板式汽化 煙道，在管道入口處設(shè)置節(jié)流裝置。水平轉(zhuǎn)彎煙道采用中壓強(qiáng)制循環(huán)方式。煙道設(shè)有爆破門(mén)。煙道采用隔板式汽化 煙道，在管道入口處設(shè)置節(jié)流裝置。對(duì)流換熱裝置對(duì)流換熱裝置為本余熱鍋爐主要蒸發(fā)受熱面，由數(shù)組對(duì)流蒸發(fā)段 組成，煙氣作橫向沖刷對(duì)流管束。每組對(duì)流蒸發(fā)段設(shè)置一處吹灰裝置和檢查人孔，在煙氣入 口處為防止煙塵磨損及積灰，蒸發(fā)管采用光管，其余蒸發(fā)段采用肋片管的形式。省煤器為了滿(mǎn)足除塵要求和提高余熱利用率，進(jìn)一步降低煙氣溫度，在對(duì)流蒸發(fā) 段后面布置省煤器，省煤器為蛇形彎管結(jié)構(gòu)，煙氣從對(duì)流蒸發(fā)段側(cè)面進(jìn)入省煤段煙道，作橫 向沖刷對(duì)流管束。鍋爐給水通過(guò)給水泵經(jīng)過(guò)省煤器進(jìn)入汽包。綜上所述，本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1、入口段汽化煙道采用低壓強(qiáng)制循環(huán)的方式，且入口段上設(shè)置的加料口、氧槍也 均采用低壓強(qiáng)制循環(huán)的方式，既保證了入口段煙道壽命，又能防止管壁過(guò)熱和結(jié)渣，且操作 維護(hù)方便。2、汽化斜煙道采用自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)相結(jié)合的方式，既降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成 本，又解決了轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)煙氣溫度波動(dòng)大的難題。3、水平轉(zhuǎn)彎段煙道采用中壓強(qiáng)制循環(huán)的方式。4、對(duì)流換熱裝置采用自然循環(huán)的方式。5、省煤器采用直流循環(huán)。6、只設(shè)置入口段汽化煙道，汽化斜煙道和水平轉(zhuǎn)彎汽化煙道可以降低廠(chǎng)房高度， 且布置緊湊，有利于轉(zhuǎn)爐區(qū)域設(shè)備的整體布置。7、對(duì)流換熱裝置采用井式通道布置，且通道內(nèi)各組換熱段為模塊式設(shè)置，便于安 裝維護(hù)。8、除氧器水箱作為低壓汽包使用。9、對(duì)流換熱裝置各段換熱段均設(shè)置觀察孔、吹灰器、各段換熱段上方留有人孔。[0062]10、水平轉(zhuǎn)彎汽化煙道頂部最高點(diǎn)設(shè)置爆破門(mén)。11、省煤器與對(duì)流換熱裝置單獨(dú)設(shè)置。12、井式通道和省煤器底部設(shè)置灰斗和泄灰閥。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非用作對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí) 施例的變化、變型等都將落在本實(shí)用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于包括煙道、對(duì)流換熱裝置、省煤器以及汽包；所述對(duì)流換熱裝置垂直設(shè)置，其入口連接煙道，對(duì)流換熱裝置的出口一側(cè)設(shè)置省煤器；所述汽包通過(guò)回路管道分別連接煙道、對(duì)流換熱裝置以及省煤器。
2.如權(quán)利要求1所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述煙 道包括依次連接的爐口段汽化煙道、汽化斜煙道以及水平轉(zhuǎn)彎煙道。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于還 包括軟水箱、除氧器給水泵、除氧器以及鍋爐給水泵；所述軟水箱依次連接除氧器給水泵、除氧器、鍋爐給水泵以及省煤器。
4.如權(quán)利要求2所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述水 平轉(zhuǎn)彎煙道為隔板式汽化煙道，其入口處設(shè)置節(jié)流裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述汽 包與對(duì)流換熱裝置之間的回路管道上設(shè)有中壓強(qiáng)制循環(huán)泵。
6.如權(quán)利要求3所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于還包括 低壓強(qiáng)制循環(huán)泵；所述除氧器通過(guò)低壓強(qiáng)制循環(huán)泵連接爐口段汽化煙道。
7.如權(quán)利要求1所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述對(duì) 流換熱裝置內(nèi)設(shè)有若干組對(duì)流蒸發(fā)段，每組對(duì)流蒸發(fā)段內(nèi)設(shè)有橫向?qū)α鞴苁?、吹灰裝置以 及檢查人孔。
8.如權(quán)利要求7所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述對(duì) 流換熱裝置入口處的對(duì)流蒸發(fā)段內(nèi)的蒸發(fā)管為光管，其余蒸發(fā)段的蒸發(fā)管為肋片管。
9.如權(quán)利要求1所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述省 煤器內(nèi)部為蛇形彎管，該彎管與煙氣方向垂直。
10.如權(quán)利要求1所述的氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，其特征在于所述對(duì) 流換熱裝置出口處設(shè)有灰斗。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐全燃法煙氣余熱回收裝置，包括煙道、對(duì)流換熱裝置、省煤器以及汽包。對(duì)流換熱裝置垂直設(shè)置，其入口連接煙道，對(duì)流換熱裝置的出口一側(cè)設(shè)置省煤器。汽包通過(guò)回路管道分別連接煙道、對(duì)流換熱裝置以及省煤器。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、入口段汽化煙道采用低壓強(qiáng)制循環(huán)的方式，且入口段上設(shè)置的加料口、氧槍口也均采用低壓強(qiáng)制循環(huán)的方式，能有效防止管壁過(guò)熱和結(jié)渣，保證了入口段煙道壽命，且操作維護(hù)方便。2、汽化斜煙道采用自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)相結(jié)合的方式，既降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本，又解決了轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)煙氣溫度波動(dòng)大的難題。3、僅設(shè)置入口段汽化煙道、汽化斜煙道和水平轉(zhuǎn)彎汽化煙道可以降低廠(chǎng)房高度，且布置緊湊，有利于轉(zhuǎn)爐區(qū)域設(shè)備的整體布置。
文檔編號(hào)F27D17/00GK201737972SQ201020238499
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
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