用于铜冶炼工艺中多产高品位蒸汽的余热装置的制作方法

本实用新型涉及金属冶炼过程中热能回收装置，特别是用于铜冶炼工艺中多产高品位蒸汽的余热装置。

背景技术：

铜冶炼工艺系统中余热很多，有熔炼余热，吹炼余热，硫酸转化余热等，目前通常采用下面的方法回收冶炼过程中的余热：熔炼与吹炼过程的余热用于副产压力大于4.0mpa的高品位蒸汽，硫酸转化过程的余热用于副产压力小于2.5mpa低品位蒸汽。低品位的蒸汽用途少，经济效益低，为了提高铜冶炼工艺的余热利用效率，应尽量多产高品位的高压蒸汽，少产或不产低品位的低压蒸汽。

硫酸转化装置通常设置多段触媒，每一段触媒段烟气转化量和烟气出口不同，一般情况下第一段触媒烟气转化量最大、烟气出口温度最高。相对的其它触媒段的烟气转化量少、烟气出口温度较低。为了提高铜冶炼工艺的余热利用效率，需要设计和采用多产高品位蒸汽的余热利用装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种用于铜冶炼工艺中多产高品位蒸汽的余热装置，多产高品位的高压蒸汽，提高副产蒸汽的利用价值，间接提高铜冶炼工艺的余热利用效率，同时省却铜冶炼工艺中的低压余热锅炉，降低铜冶炼工艺中余热装置的造价。

本实用新型的设计原理是：在硫酸烟气转化器的一段触媒的出口设置过热器，用较高温度的转化烟气过热来自熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉的高品位蒸汽，将高品位蒸汽过热到发电或驱动设备的温度要求；在硫酸烟气转化器的四段触媒出口设置省煤器，用四段触媒出口处温度相对较低的转化烟气通过省煤器预热来自除氧器的水，预热后的水供熔炼与吹炼余热锅炉，使熔炼与吹炼余热锅炉多产蒸汽。

本实用新型的技术解决方案是：在熔炼余热锅炉、吹炼余热锅炉和硫酸烟气转化器的基础上增设省煤器、过热器，整体构成余热装置；在硫酸烟气转化器的一段触媒的出口设置过热器，在硫酸烟气转化器的四段触媒的出口设置省煤器；由硫酸烟气转化器的一段触媒的出口出来的高温转化烟气进入过热器的壳程，加热过热器管程中来自熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉的高压蒸汽，来自熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉的高压蒸汽经过热器过热后成为过热蒸汽去发电或驱动设备；来自过热器壳程的第二转化烟气降温后进入硫酸烟气转化器的二、三、四段触媒进行进一步转化，由四段触媒出口出来的温度相对较低的转化烟气进入省煤器的壳程加热省煤器管程中除氧水，来自省煤器的高温热水供给熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉生产高压蒸汽，省煤器冷却后的第一转化烟气去硫酸后续工段。

更进一步的，若生产工艺中需要低压蒸汽，在过热器后增设减温减压器。

更进一步的，根据转化工艺的调整,省煤器可以安装在三段触媒的出口。

本实用新型具有以下优点：1、该余热装置多产高品位的高压蒸汽，提高了蒸汽的利用价值，间接提高了铜冶炼工艺的余热利用效率；2、省却了铜冶炼工艺中的低压余热锅炉，降低了铜冶炼工艺的余热装置的造价；3、若生产需要低压蒸汽，用减温减压器即可到达需求，避免了以前工艺低压蒸汽过剩现象。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1硫酸烟气转化器，2二段触媒，3三段触媒，4四段触媒，5省煤器，6第一转化烟气，7除氧水，8四段转化出口烟气，9烟气，10一段触媒，11高温转化烟气，12过热蒸汽，13过热器，14来自熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉的高压蒸汽，15第二转化烟气，16熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉，17来自省煤器的高温热水。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的技术解决方案，应理解，只是为了举例说明本实用新型，而非以任何方式限制本实用新型的范围。为了叙述简便，说明中略去了管道上常规的阀门、储槽上常规的管口、人孔、仪表接口、支座等附件，本行业的一般技术人员即可根据需要进行设计，本行业的普通技术人员也可以作出许多变型和改进，例如接管方式，对管口进行调整，所有这些变型、调整、改进都应视为本实用新型的保护范围。

如图1所示，该用于铜冶炼工艺中多产高品位蒸汽的余热装置，在熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉16和硫酸烟气转化器1的基础上增设省煤器5、过热器13，整体构成余热装置；在硫酸烟气转化器1的一段触媒10的出口设置过热器13，在硫酸烟气转化器1的四段触媒4的出口设置省煤器5；由硫酸烟气转化器1的一段触媒10的出口出来的高温转化烟气11进入过热器13的壳程，加热过热器13管程中来自熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉的高压蒸汽14，来自熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉的高压蒸汽14经过热器13过热后成为过热蒸汽12去发电或驱动设备；来自过热器壳程的第二转化烟气15降温后依次进入硫酸烟气转化器1的二段触媒2、三段触媒3、四段触媒4进行进一步转化，温度相对较低的四段转化出口烟气8进入省煤器5的壳程加热省煤器管程中除氧水7，来自省煤器的高温热水17供给熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉16生产高压蒸汽14，省煤器5冷却后的第一转化烟气6去硫酸后续工段。

更进一步的，若生产工艺中需要低压蒸汽，在过热器后增设减温减压器。

更进一步的，根据转化工艺的调整,省煤器5也可以安装在三段触媒3的出口。

技术特征：

1.用于铜冶炼工艺中多产高品位蒸汽的余热装置，其特征是：在熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉（16）和硫酸烟气转化器（1）的基础上增设省煤器（5）、过热器（13），整体构成余热装置；在硫酸烟气转化器（1）的一段触媒（10）的出口设置过热器（13），在硫酸烟气转化器（1）的四段触媒（4）的出口设置省煤器（5）；由硫酸烟气转化器（1）的一段触媒（10）的出口出来的高温转化烟气（11）进入过热器（13）的壳程，加热过热器（13）管程中来自熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉的高压蒸汽（14），来自熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉的高压蒸汽（14）经过热器（13）过热后成为过热蒸汽（12）去发电或驱动设备；来自过热器壳程的第二转化烟气（15）降温后依次进入硫酸烟气转化器（1）的二段触媒（2）、三段触媒（3）、四段触媒（4）进行进一步转化，温度相对较低的四段转化出口烟气（8）进入省煤器（5）的壳程加热省煤器管程中除氧水（7），来自省煤器的高温热水（17）供给熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉（16）生产高压蒸汽（14），省煤器（5）冷却后的第一转化烟气（6）去硫酸后续工段。

2.根据权利要求1所述的用于铜冶炼工艺中多产高品位蒸汽的余热装置，其特征是：若生产工艺中需要低压蒸汽，在过热器后增设减温减压器。

3.根据权利要求1所述的用于铜冶炼工艺中多产高品位蒸汽的余热装置，其特征是：根据转化工艺的调整,省煤器（5）安装在三段触媒(3)的出口。

技术总结
本实用新型公开了一种用于铜冶炼工艺中多产高品位蒸汽的余热装置，在熔炼余热锅炉与吹炼余热锅炉（16）和硫酸烟气转化器（1）的基础上增设省煤器（5）、过热器（13），整体构成余热装置；在硫酸烟气转化器（1）的一段触媒（10）的出口设置过热器（13），在硫酸烟气转化器（1）的四段触媒（4）的出口设置省煤器（5）；本实用新型多产高品位的高压蒸汽，提高副产蒸汽的利用价值，间接提高铜冶炼工艺的余热利用效率。

技术研发人员：赵秀凤;刘峄;王武谦
受保护的技术使用者：江苏科圣化工装备工程有限公司
技术研发日：2020.02.21
技术公布日：2020.12.22