[實用新型]一種礦熱爐煙氣降溫余熱利用及除塵專用設備

有效

• 申請號: 200820035144.0
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN201196528Y
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 鄭巖;談慶
• 申請（專利權）人: 無錫市東方環境工程設計研究所有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所（普通合伙）
• 代理人: 顧吉云

(一)技術領域

本實用新型涉及礦熱爐煙氣降溫余熱利用及除塵技術領域，具體為一種礦熱爐煙氣降溫余熱利用及除塵專用設備。

(二)背景技術

礦熱爐煙氣溫度很高，一般在550℃左右，必須首先冷卻降溫后才能除塵。目前通常采用的冷卻降溫方式有：直接通入冷風冷卻、機力冷卻器風冷、噴霧冷卻等。上述冷卻方式均存在一定的缺點，直接通入冷風冷卻會造成系統的風量大，這樣需加大除塵設備及風機容量，使系統的初投資和運行費用加大，而且僅能用于溫度在200℃以下的煙氣，有很大的局限性；機力冷卻器風冷，降溫效果差，進口煙氣溫度不宜大于500℃，降溫有限，容易堵灰；噴霧冷卻易增加煙氣中的水含量，不僅使除塵布袋容易結露，還容易造成布袋水解失效。所以此法可行性甚小。

基于上述缺點，工程中大多組合使用上述冷卻方式，造成煙氣的降溫冷卻系統復雜，設備龐大，運行維護工作量大。同時，上述冷卻方式都只是單純的降溫，造成高溫煙氣中的大量熱能被浪費。近年來，水列管式自然循環鍋爐在礦熱爐煙氣的降溫除塵中有所應用，這樣能夠利用回收的煙氣余熱生產蒸汽，用于生產、生活。但是，該型鍋爐屬于間壁換熱，高溫含灰煙氣在換熱管外流動，汽水混合物在換熱管內流動。一旦工作條件惡劣，換熱管損壞，高溫煙氣就與汽水混合物直接混合，被迫停產檢修。另外，該型鍋爐在實際運行中不能很好地解決堵灰、低溫腐蝕等故障，影響企業的正常生產。

(三)發明內容

針對上述問題，本實用新型提供了礦熱爐煙氣降溫余熱利用及除塵專用設備，其不僅能高效地冷卻高溫煙氣(溫度范圍550℃～150℃)，還能最大限度地回收煙氣中的熱能，改善除塵能力，并且不影響礦熱爐煉鋼生產的穩定和連續。

其通過以下方案實現的：其包括順序連接的除塵器、主風機、排氣筒，其特征在于：其還包括熱管蒸汽發生器，所述熱管蒸汽發生器通過保溫煙道連接礦熱爐，所述熱管蒸汽發生器的輸出端連接除塵器。

其進一步特征在于：所述熱管蒸汽發生器包括高溫煙道、水—汽系統通道、換熱管束，所述換熱管束受熱段置于高溫煙道內，所述換熱管束的放熱段設置于水—汽系統通道。

本實用新型的上述結構中，熱管蒸汽發生器替代機力冷卻器、噴霧冷卻器等設備組合，既簡化了系統配置，又可以最大限度地回收煙氣余熱，降溫范圍大，且混入冷風量少，減少了系統風量，從而降低了運行費用，從而避免了現有技術中，直接通入冷風冷卻運行費用加大；而機力冷卻器風冷，降溫效果差、噴霧冷卻易造成布袋水解失效的缺點。

(四)附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1中熱管蒸汽發生器的高溫煙道、水—汽系統通道、換熱管束的結構關系示意圖。

(五)具體實施方式

見圖1，本實用新型包括順序連接的除塵器6、主風機7、排氣筒8，其還包括熱管蒸汽發生器3，熱管蒸汽發生器3通過保溫煙道2連接礦熱爐1，熱管蒸汽發生器3的輸出端連接除塵器6，4為主蒸汽管道、5為汽包。見圖2，熱管蒸汽發生器3包括高溫煙道9、水—汽系統通道10、換熱管束11，換熱管束受熱段11a置于高溫煙道9內，換熱管束11的放熱段11b設置于水—汽系統通道10。

下面結合附圖描述本實用新型的工作過程：礦熱爐1煙氣經保溫煙道2直接進入熱管蒸汽發生器3，完成熱交換，溫度降低至120℃左右，同時熱管蒸汽發生器3產生達到用戶要求參數的蒸汽，用于生產生活，完成余熱回收。由熱管蒸汽發生器3出來的煙氣直接進入除塵器6，最終經排氣筒排入大氣。

該除塵方法的最大特點是采用熱管蒸汽發生器3作為降溫、回收余熱的主要設備。其工作原理：見圖2，高溫煙氣的熱量傳給換熱管束的受熱段11a，換熱管束內的介質將熱量傳給水—汽系統內的飽和水，并使其汽化，所產蒸汽(汽、水混合物)經蒸汽上升管達到汽包5，經集中分離以后再經主蒸汽閥輸出。這樣由于換熱管束不斷將熱量輸入水—汽系統，通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環，使高溫煙氣降溫，完成熱交換并使水轉化為蒸汽，用于工業生產或民用生活。由于換熱管束的存在使得該水—汽系統的受熱及循環完全和熱源分離而獨立存在于高溫煙氣之外，水—汽系統不受高溫煙氣的直接沖刷。熱管蒸汽發生器3的進口煙氣溫度最高可達到550℃，出口煙氣溫度通常為120℃，如煙氣中不含水份或含水很少，溫度還可進一步降低。換熱管束在蒸汽發生器3內排列非常靈活，調整煙氣的流通截面積很方便，這樣能使煙氣等流速通過換熱管束，有效地減少積灰；通過調整單根換熱管束受熱段和放熱段的面積，能提高熱管壁面溫度，有效地避免了煙氣在熱管壁面結露，防止了堵灰。由此可見，熱管蒸汽發生器不僅可以降低煙氣溫度，最大限度地回收煙氣熱量，還能有效地使冷、熱流體分開，安全換熱。熱管蒸汽發生器用來產生中低壓蒸汽，蒸汽壓力、蒸汽產量是主要性能指標。蒸汽壓力和產量沒有國家強制序列。通常蒸汽壓力(表)小于3.5Mpa。蒸汽產量一般沒有限制，可以按用戶要求定制。