[實用新型]火法煉銅煙氣余熱利用系統

有效

• 申請號: 201320110919.7
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN203216292U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 吳超義;胡帆;史慶璽
• 申請（專利權）人: 天壕節能科技股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

技術領域

本實用新型涉及熱能動力及環保技術領域，尤其涉及一種火法煉銅余熱資源利用系統，用于對火法煉銅所產生的余熱資源加以利用。

背景技術

火法煉銅是當今生產銅的主要方法，目前，世界上80%以上的銅是用火法從硫化銅精礦中提取的。火法煉銅最突出的優點是適應性強，能耗低，生產效率高。圖1給出傳統火法煉銅的工藝流程。硫化銅精礦經過預處理后，進入到熔煉爐中進行熔煉成為冰銅；然后，將冰銅輸入到吹煉爐中進行吹煉生成粗銅；隨后，粗銅進入到精煉爐中進行火法精煉生成陽極銅；最后，陽極銅再經過電解精煉成為陰極銅，完成火法煉銅。在熔煉、吹煉、過程中產生的爐氣（高溫）經過除塵后，送入到制酸設備中生產硫酸。

目前，從上述銅冶煉工藝余熱資源構成看，余熱資源主要包括三類：即冷卻水攜帶熱、爐渣顯熱和爐氣顯熱。關于冷卻水攜帶熱，除熔煉過程所使用的密閉鼓風爐的冷卻水套產生部分飽和蒸汽用于生產或生活外，其余工藝的冷卻水帶走的熱量（主要用于保護冶煉爐爐墻，進出口水溫約10～20℃）幾乎不能回收和利用。關于爐渣顯熱，爐渣冷卻基本采取水淬冷卻，其淬渣水余熱除部分熱交換用于取暖外，目前也沒有更好的回收利用技術。因此，銅冶煉行業余熱利用將主要針對爐氣顯熱。

對于高溫爐氣余熱資源來說，由于后續制酸工藝的需要，現有技術主要采用兩種方式進行降溫處理。一種是采用冷卻煙道，通過多管煙道散熱，直接降溫處理，浪費余熱資源；另一種是進入到飽和蒸汽余熱鍋爐中，產生蒸汽供生產生活使用或發電。也有用產生的飽和蒸汽用燃燒爐進行過熱，產生過熱蒸汽進行發電等。其中，中小型銅冶煉企業（年產精銅15萬t以下）余熱資源利用率較低，基本全部浪費。而大型銅冶煉企業（年產精銅15萬t以上）中有部分企業采用飽和蒸汽發電、供熱的方式進行了一定程度的利用，但也只是對熔煉工序的余熱進行了利用。雖然在銅冶煉行業出現了利用爐氣顯熱實現過熱蒸汽發電的項目，但其過熱過程是通過外加熱源實現的，而不是直接利用爐氣顯熱中的高品位熱能實現的，余熱利用水平有待提高。

綜上，火法煉銅領域余熱資源利用存在的主要問題為大量余熱資源未被有效利用，主要表現為：

1、吹煉和精煉工藝過程中所產生的余熱資源幾乎均未加利用，主要原因是余熱資源的間歇性和波動性所導致的技術難度較大；

2、中小型銅冶煉企業余熱資源幾乎均未加利用，主要原因是資金和管理問題所致；

3、普遍存在余熱資源利用效率低的問題。

現有技術中，雖然部分大型銅冶煉企業對熔煉工序的余熱資源進行了利用，且實現了熱電聯產，但均采用飽和蒸汽發電的方式，余熱資源利用效率較低，仍有較大部分的余熱資源直接排入大氣中，造成資源浪費。

實用新型內容

為了解決現有技術中火法煉銅工藝中所產生的余熱資源沒有被有效利用而造成資源浪費的問題，本實用新型提供了一種火法煉銅煙氣余熱利用系統，其能有效利用火法煉銅所產生的余熱資源。

本實用新型所提供的技術方案為：一種火法煉銅煙氣余熱利用系統，所述火法煉銅設備包括依次串聯設置的熔煉爐、吹煉爐、火法精煉爐和電解精煉爐；所述火法煉銅煙氣余熱利用系統包括：

用于將外界冷水與所述熔煉爐排出的高溫煙氣進行熱交換、并轉化成過熱蒸汽的第一過熱蒸汽余熱鍋爐，其與所述熔煉爐的煙氣出口連通；

用于將外界冷水與火法精煉爐的高溫煙氣進行熱交換、并轉化成過熱蒸汽的第二過熱蒸汽余熱鍋爐，其與所述火法精煉爐的煙氣出口連通；

利用所述第一過熱蒸汽余熱鍋爐和第二過熱蒸汽余熱鍋爐所產生的過熱蒸汽發電的汽輪發電機組，其與第一過熱蒸汽余熱鍋爐和第二過熱蒸汽余熱鍋爐的蒸汽出口連通；

用于將外界冷水與吹煉爐回收高溫煙氣進行熱交換、并轉化成飽和蒸汽的飽和蒸汽余熱鍋爐，其與所述吹煉爐的煙氣出口連通；以及，

用于將所述飽和蒸汽余熱鍋爐所產生的飽和蒸汽輸送給外部用汽設備的蒸汽蓄熱器，其蒸汽進口與所述飽和蒸汽余熱鍋爐連通，其蒸汽出口與所述外部用汽設備連通。

進一步的，所述蒸汽蓄熱器為調壓式蒸汽蓄熱器。

進一步的，所述蒸汽蓄熱器還與所述汽輪發電機組連通，將輸給所述外部用汽設備后富余的蒸汽輸入到所述汽輪發電機組中用于除氧。

本實用新型的有益效果是：