[發明專利]一種利用矮煙罩裝置回收硅鈣爐余熱的汽水系統

有效

• 申請號: 201810029952.4
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108253804B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 程代京;張翔
• 申請（專利權）人: 西安石大能源股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F22B1/18;F22D1/00;F22D11/06;F01K11/02
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種利用矮煙罩裝置回收硅鈣爐余熱的汽水系統的使用方法，其特征在于，所述汽水系統采用矮煙罩，所述汽水系統還包括煙道、換熱器、沉降室、蒸發器、省煤器、引風機、除塵器、水泵、除鹽裝置、除氧機、給水泵、汽包；其中，

所述汽水系統的部件，形成如下的連接關系：

(1)依次連接的第一條路徑：矮煙罩-煙道-換熱器-沉降室-蒸發器-省煤器-引風機-除塵器；

(2)依次連接的第二條路徑：水泵-除鹽裝置-換熱器-除氧機-給水泵-省煤器-汽包；

(3)汽包分別與蒸發器、煙道連接；

所述第一條路徑和第二條路徑中換熱器和省煤器是共用的，而水泵和給水泵是不同的兩個裝置；

所述汽水系統的使用方法具體如下：

(1)工作時，來自矮煙罩的兩路高溫煙氣會合成一路，并進入煙道，依次經過換熱器、沉降室、蒸發器、省煤器、引風機、除塵器，然后變成低溫煙氣排除，從而實現煙氣余熱的回收；

(2)水泵泵出的水經過除鹽裝置變成去鹽水，依次經過換熱器、除氧機、給水泵、省煤器、汽包、蒸發器、汽包、煙道形成汽水通道，從而變成蒸汽，進一步使用；

(3)除氧機、給水泵、省煤器與汽包依次連接，汽包分別與蒸發器、煙道連接；

其中，

在所述的兩路高溫煙氣的頂部還有一個管道，該管道依次連接風冷機、引風機、除塵器；

所述矮煙罩裝置，包括煙罩骨架、側壁、側裙、煙罩蓋板、爐門，所述煙罩骨架為三角形鋼結構框架拼接而成，煙罩骨架的側面固連側壁；

所述煙罩蓋板全部采用三角形鋼結構框架，蓋板與框架接觸面設卡槽，用卡槽和螺栓固定；所述煙罩蓋板頂面由14個三角形組成的十一邊形；煙罩側壁或側裙骨架全部設計成三角形鋼結構框架，所采用的三角形為等腰三角形，且腰的長度是底邊長度的1.618-3.24倍；所述三角形數量為基數個，即2n+1個，其中n為大于等于5的正整數；其中n+1個三角形的底邊在下，且相互連接在一起，n個三角形的頂點朝下，鑲嵌在前述三角形形成的空缺里，相互緊密連接，形成穩固的結構。

2.根據權利要求1所述的一種利用矮煙罩裝置回收硅鈣爐余熱的汽水系統的使用方法，其特征在于：所述煙罩蓋板由三層組成，兩側為鋼板：上層鋼板、底層鋼板，中間為礦物纖維板；所述煙罩蓋板中還設置有蛇形冷卻水管，所述蛇形冷卻水管設在礦物纖維板和底層鋼板之間；所述鋼板材料采用如下的配方：主要由下列元素組成：C、Mn、Si、Cu、Cr、Ni、A1、Nb，其余為Fe；其元素構成比重為：C0.50-0.90％、Mn0.60-1.0％、Si0.15-0.40％、Cu0.05-0.20％、Cr18.00-25.00％、Ni19.00-24.00％、Al0.30-0.95％、Nb0.40-0.65％，其余為Fe；將不可避免雜質的鋼水進行脫氧處理，添加鈦，滿足含量為0.01-0.03％。

3.一種利用矮煙罩裝置回收硅鈣爐余熱的汽水系統的使用方法，其特征在于：采用如權利要求1-2中任一項所述的矮煙罩裝置，所述矮煙罩裝置還包括熱能回收結構；所述熱能回收結構包括與矮煙罩裝置配套的高溫煙氣余熱鍋爐、發電主車間；矮煙罩裝置的冷卻回路為兩個循環回路，一路并入高溫煙氣余熱鍋爐，參與中壓和低壓循環，另一路為除鹽水密閉冷卻系統，作為鍋爐循環冷卻的備用系統，高溫煙氣余熱鍋爐不能運行時，硅鈣爐的矮煙罩切換至除鹽水密閉冷卻系統進行冷卻，維持硅鈣爐正常運行的需要；從硅鈣爐來的兩路煙氣，經過合并后進入鍋爐上部進氣口，通過鍋爐內布置的過熱器、蒸發器、低壓預熱器產生熱交換，加熱除鹽水產生蒸汽，帶動汽輪機轉動做功，從而帶動發電機發電；該高溫煙氣余熱鍋爐為雙壓鍋爐，分別為中壓循環和低壓循環，中壓部分產生的蒸汽參數為3.78Mpa，溫度為435℃，產生蒸汽量約為14.4t/h；低壓部分的蒸汽參數為0.3MPa，溫度為145℃，產生蒸汽量約為3.1t/h；煙罩蓋板和骨架梁為低壓強制循環系統，產生的蒸汽并入鍋爐的低壓汽包，爐壁、支柱、下料管、水冷煙道為中壓強制循環系統，產生的中壓蒸汽并入鍋爐的中壓汽包，此系統與除鹽水密閉冷卻系統并聯，并設置連鎖。

4.一種權利要求3所述的一種利用矮煙罩裝置回收硅鈣爐余熱的汽水系統的使用方法，其特征在于：所述熱能回收利用的矮煙罩裝置采用如下的方法進行熱能回收：

(1)高溫煙氣通過這兩個高溫煙道的豎直部分后，匯合成一路進入余熱鍋爐，依次通過鍋爐的過熱段、蒸發段、省煤段，最后出鍋爐進入空冷器再次降溫后，進入除塵器；

(2)凝結水經凝結水泵加壓進入余熱鍋爐的第一低壓預熱器進行再次加熱，此時的給水溫度約為94℃；從第一低壓預熱器出來的給水直接送入除氧器除氧；除氧水箱的出水經給水泵加壓后，進入第二低壓預熱器，然后分為兩路，一路直接送入低壓汽包，另一路進入高壓預熱器預熱后進入中壓汽包；

(3)鍋爐汽水循環系統分為低壓循環和中壓循環；

低壓循環又分為鍋爐本體的自然循環系統，和硅鈣爐強制低壓循環系統；其流程為：低壓汽包內的飽和水分為兩路下降管，一路進入余熱鍋爐的低壓蒸發器，吸收煙氣的熱量，產生汽水混合物，通過上升管進入汽包的水空間，由汽水分離裝置分離出飽和蒸汽；另一路通過低壓循環水泵加壓后去往硅鈣爐低壓配水聯箱，由聯箱分配給水至硅鈣爐的爐蓋和骨架梁，吸收硅鈣爐爐膛的輻射熱后，產生汽水混合物，此部分的汽水混合物經低壓蒸汽聯箱收集后亦送入低壓汽包，經汽水分離后，與余熱鍋爐產生的飽和蒸汽合并；此飽和蒸汽被送往廠區的蒸汽用戶使用，富余的部分飽和蒸汽送入汽輪機，作為汽輪機的補汽做功；

中壓汽包亦分為兩路循環系統，一路進入余熱鍋爐的高壓蒸發器，吸收煙氣的熱量，產生汽水混合物，通過上升管進入汽包的水空間，由汽水分離裝置分離出飽和蒸汽，此為自然循環；另一路通過中壓循環水泵后去往硅鈣爐的中壓配水聯箱，配水聯箱分配給水至硅鈣爐的爐壁、立柱、水冷煙道以及下料管的水冷壁，吸收硅鈣爐爐膛的輻射熱后，產生的汽水混合物一并送入中壓汽包，經汽水分離，與余熱鍋爐產后的飽和蒸汽合并，再經余熱鍋爐的過熱蒸汽受熱面加熱后，進入廠區主蒸汽管網，送入汽輪機發電，此為強制循環。