[發明專利]冶金電爐煙氣余熱回收系統

無效

• 申請號: 200810116683.1
• 申請日: 2008-07-15
• 公開（公告）號: CN101315183A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 李永旺;吳樹志;張明
• 申請（專利權）人: 北京博奇電力科技有限公司
• 主分類號: F22D1/08
• 分類號: F22D1/08;F22D7/00;F22B1/18;F22D1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬;楊松齡

技術領域

本發明涉及一種冶金電爐煙氣余熱回收系統。

背景技術

冶金電爐以電力為主要能源，以半焦為主要原料之一。在金屬冶煉過程中，會釋放出大量熱量，這些熱量大部分被煙氣帶出爐外進行排放，還有一部分則被電爐內的循環冷卻水帶走。常規的余熱回收裝置(余熱鍋爐)回收的熱量僅僅是煙氣的熱量，而對于由爐內循環冷卻水吸收的那部分熱量則放棄回收。在電爐內設置循環冷卻水受熱面的目的是保護爐墻，如不設置循環冷卻水，則電爐冶煉過程中產生的高溫輻射熱量將會使爐墻耐火材料的壽命大大降低。對于循環冷卻水的熱量，以往通常是通過空氣冷卻設備排放到大氣當中。這時因為，冶金電爐內的溫度通常在1000攝氏度以上，而循環冷卻水的溫度低于100攝氏度，從換熱角度講，此種換熱方式存在著很大的損失，即使對熱水的熱量進行利用，熱水品味也較低，從而利用效率極低。

發明內容

本發明鑒于上述現有技術中存在的問題而做出，目的在于提供一種冶金電爐煙氣余熱回收系統，實現冶金電爐余熱資源的高效回收。

為了實現上述目的，本發明提供一種冶金電爐煙氣余熱回收系統，其包括余熱鍋爐，該余熱鍋爐設置在電爐的外部，從電爐排出的煙氣被導入到余熱鍋爐中，余熱鍋爐包括蒸發受熱面、省煤器以及汽包，向省煤器供給余熱鍋爐給水，從省煤器的出口流出的熱水被供給到汽包中，汽包的底部與蒸發受熱面的入口相連，將飽和水供給到蒸發受熱面中，汽包的中部與蒸發受熱面的出口相連，吸收熱量后的汽水混合物進入汽包并在汽包中汽水分離。該冶金電爐煙氣余熱回收系統還包括輻射受熱面，所述輻射受熱面布置在電爐內并且入口與所述汽包相連，所述汽包中的飽和蒸汽進入到輻射受熱面中，輻射受熱面吸收電爐內的高溫輻射熱量而將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽被從輻射受熱面的出口導出。

本發明的冶金電爐煙氣余熱回收系統具有如下幾個方面的優點：

本發明采用高溫輻射受熱面替代傳統的循環冷卻水受熱面，能夠有效回收電爐內的高溫輻射熱量，提高電爐余熱利用效率。具體而言，在以往采用循環冷卻水受熱面的情況下，循環冷卻水受熱后得到的熱水溫度低于100度，即便進行回收，得到的熱量也極低。而與之相對，在本發明中，利用輻射受熱面接受電爐內的高溫輻射熱量，將飽和蒸汽變為過熱蒸汽，過熱蒸汽的溫度可以高達數百度，通過對該過熱蒸汽的熱量進行回收利用，可以大大提高電爐余熱的利用效率。即，本發明的冶金電爐煙氣余熱回收系統不僅回收了煙氣的熱量，而且對電爐內的高溫輻射熱量也實現了更好的利用。

另外，由于采用高溫輻射受熱面替代傳統的循環冷卻水受熱面，所以無需設置電爐循環冷卻水系統，大大簡化了電爐的附屬設備，提高了電爐的利用率。

根據應用該冶金電爐煙氣余熱回收系統的電爐的不同結構，可以采用不同的輻射受熱面，例如，輻射受熱面可以由緊貼電爐的爐墻內壁布置的管排構成，該管排可以由光管組成也可以由鰭片管組成。而在電爐具有中空爐膽的情況下，輻射受熱面可以由該中空爐膽構成。換句話說，該輻射受熱面可以采用已有的循環冷卻水受熱面，如水冷壁和爐膽等，這樣，無需為了應用本發明的系統而在已有的電爐中追加新的結構，從而能抑制成本的增加。

附圖說明

圖1是本發明的冶金電爐煙氣余熱回收系統的示意構成圖。

具體實施方式

下面參照附圖對本發明的優選實施方式進行說明。

如圖1所示，從電爐1排出的煙氣被導入到設置于電爐1外部的余熱鍋爐4中。余熱鍋爐4中設置有蒸發受熱面5和省煤器6，煙氣在流經蒸發受熱面5和省煤器6的過程中與其中流過的水進行對流換熱，從而熱量得到回收，溫度降低。蒸發受熱面5和省煤器6均采用已經公知的結構，在此省略對它們的詳細說明。

進而，在余熱鍋爐4的頂部設置有汽包3，汽包3的結構也已公知，故在此也省略其詳細說明。汽包3與省煤器6的出口以及蒸發受熱面5的出口和入口分別相連，其中，蒸發受熱面5的入口與汽包3底部相連，蒸發受熱面5的出口與汽包3中部相連。

在電爐1內設置有過熱器受熱面，該過熱器受熱面采用輻射換熱方式，故又稱為輻射受熱面2。輻射受熱面2由緊貼電爐的爐墻內壁布置的管排構成。并且，該輻射受熱面2與汽包3相連。

下面，對上述系統的煙氣余熱回收過程進行說明。

冶金電爐內冶煉產生的大量熱量被進入爐內的空氣帶出，即冶金電爐的煙氣帶走大量的熱量。高溫煙氣進入余熱鍋爐4。

從省煤器6的給水口供給余熱鍋爐給水，給水在流經省煤器6的過程中與煙氣進行對流換熱，變成熱水。熱水從省煤器6流入到汽包3中。