[發明專利]轉爐干法除塵系統中的余熱鍋爐

有效

• 申請號: 202011421788.5
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112680560B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 何網秀;陸亞虎;陳艷
• 申請（專利權）人: 蘇州海陸重工股份有限公司
• 主分類號: C21C5/40
• 分類號: C21C5/40;F27D17/00;F22B1/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 黃春松;朱曉萍

本發明公開了轉爐干法除塵系統中的余熱鍋爐，包括：活動煙罩、汽包、汽化冷卻煙道，汽化冷卻煙道包括：由下往上依次連通的爐口段煙道、中Ⅰ段煙道、中Ⅱ段煙道、中Ⅲ段煙道、尾部煙道，活動煙罩活動支撐在爐口段煙道的下端；爐口段煙道與中Ⅰ段煙道通過膨脹補償器密封連接；傾斜設置的中Ⅰ段煙道、下段部分傾斜設置的中Ⅱ段煙道的底部中心母線向兩側對稱擴展所形成的120°夾角范圍內的各第一受熱管中均設置有擾流板；汽化冷卻煙道的各段采用了多種組合的冷卻方式。該余熱鍋爐運行安全穩定、使用壽命較長、并且能方便地將尾部煙道輸出的煙氣溫度控制在800℃~1000℃。

技術領域

本發明涉及轉爐余熱鍋爐領域，具體涉及轉爐干法除塵系統中的余熱鍋爐。

背景技術

現有技術中，轉爐干法除塵系統的工作原理是：轉爐在煉鋼過程中會產生大量的溫度高達1650℃的高溫轉爐煙氣，該高溫轉爐煙氣中包括：高溫含塵煙氣及煤氣，高溫轉爐煙氣經轉爐余熱鍋爐換熱冷卻后溫度為800℃~1000℃，經余熱鍋爐冷卻后的高溫轉爐煙氣再被進一步噴水冷卻，將溫度降到200℃左右，再采用電除塵器進行處理。如圖1所示，轉爐干法除塵系統主要包括：轉爐余熱鍋爐、蒸發冷卻器、靜電除塵器、煤氣切換站、煤氣冷卻器、放散系統、輸灰系統等。采用干法除塵系統的高溫轉爐煙氣經除塵后含塵量可被降至10mg/Nm³以內，煉鋼噸鋼能耗可降至10kg標煤以下，因此轉爐干法除塵系統是轉爐煉鋼除塵的發展方向。

轉爐余熱鍋爐一種煙道式余熱鍋爐，十分廣泛地應用于回收鋼廠轉爐煉鋼時產生的高溫含塵煙氣及煤氣中的熱量。轉爐余熱鍋爐直接連鎖于轉爐煉鋼的生產過程，作為鋼廠煉鋼工藝的一部分直接參與生產。目前的轉爐余熱鍋爐包括：活動煙罩、汽包、汽化冷卻煙道。汽化冷卻煙道包括：由下往上依次連通的爐口段煙道、中Ⅰ段煙道、中Ⅱ段煙道、中Ⅲ段煙道、尾部煙道。爐口段煙道、中Ⅰ段煙道、中Ⅱ段煙道、中Ⅲ段煙道、尾部煙道中均包括：間隔設置的環形進口集箱和環形出口集箱，環形進口集箱和環形出口集箱之間設置有水冷壁，該水冷壁包括：若干根豎向設置、周向排列在環形進口集箱與環形出口集箱之間的第一受熱管，每根第一受熱管的兩端分別與對應的環形進口集箱、環形出口集箱相連通。活動煙罩活動支撐在轉爐爐口上方的爐口段煙道的下端，冶煉時，活動煙罩需要下降罩住爐口以控制空氣進入，從而提高回收的煤氣的質量；冶煉結束后，此時活動煙罩需要上升使轉爐能自如旋轉傾倒出鋼水。

目前，汽化冷卻煙道中的各段煙道之間通常通過上、下兩端設置的連接法蘭及密封墊密封連接。由于通過汽化冷卻煙道中的高溫轉爐煙氣的溫度較高，轉爐煉鋼時，各段煙道受熱膨脹，尤其是進入爐口段煙道的高溫轉爐煙氣的溫度在1650°C左右，進入中Ⅰ段煙道的高溫轉爐煙氣的溫度在1200°C左右，使得爐口段煙道及中Ⅰ段煙道的軸向膨脹位移量較大，爐口段煙道及中Ⅰ段煙道采用常用的密封連接方式后，爐口段煙道及中Ⅰ段煙道易損壞。另外，由于中Ⅰ段煙道、中Ⅱ段煙道具有傾斜設置段，且進入中Ⅰ段煙道、中Ⅱ段煙道的高溫轉爐煙氣的溫度均在1000°C以上，這樣，當位于中Ⅰ段煙道、中Ⅱ段煙道傾斜段底部的各第一受熱管中內側的冷卻水由于高溫轉爐煙氣直接沖刷第一受熱管的內側壁而受熱迅速汽化后，產生的汽泡就會附在受熱管的上部，而水的密度比汽大，就會位于受熱管的下部，這樣，中Ⅰ段煙道、中Ⅱ段煙道中的傾斜段底部第一受熱管中就容易出現汽水分層現象，如果長時間這樣受熱沖刷，導致汽水混合物流動速度慢，會出現局部第一受熱管的管內壁受高溫蒸汽附著并管外壁受高溫煙氣沖刷的情況，使得中Ⅰ段煙道、中Ⅱ段煙道傾斜段底部的第一受熱管易爆裂。以上的結構使得轉爐余熱鍋爐運行極不穩定。還有，為滿足干法除塵系統工作時的相關技術要求，如何確保從轉爐余熱鍋爐的尾部煙道輸出的煙氣的溫度在800~1000℃之間，也是本鄰域十分關注的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于： 提供一種運行安全穩定、使用壽命較長、并且能方便地將尾部煙道輸出的煙氣溫度控制在800~1000℃之間的轉爐干法除塵系統中的余熱鍋爐。