一种熔融还原炉煤气处理系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于钢铁企业煤气回收利用设备技术领域，具体涉及一种熔融还原炉煤气处理系统。


背景技术：

[0002]
余热锅炉是设置在各类工艺流程中，用于回收余热以提高整体热效率，从而减少一次能源消耗的一种理想节能设备。它不但能节约能源，而且对提高主流程的质量、减轻公害和满足某些工艺要求，都起着十分重要的作用。
[0003]
在钢铁企业生产过程中会产生大量高温转炉煤气和高炉煤气，转炉煤气在经过汽化冷却烟道后温度从1450℃降为800-1000℃，高炉煤气的温度在700-800℃，这些煤气的温度还很高，一般利用余热锅炉来回收余热将温度降温至200℃以下，再经过除尘处理进行回收利用。熔融还原炉在生产过程中也会产生大量的高温煤气，经过汽化冷却烟道后煤气温度降至800℃，含尘量为50g/nm3，正常工作压力为65kpa，最高工作压力为85kpa。与常规的煤气余热炉相比，通过其中的熔融还原炉煤气具有气量大、压力高、含尘浓度高等特点。因此，为了充分利用熔融还原炉煤气的余热，保证余热锅炉运行的安全性，延长余热锅炉使用寿命，需要对现有煤气余热锅炉系统进行优化设计，为此我们提出一种熔融还原炉煤气处理系统。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种熔融还原炉煤气处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种熔融还原炉煤气处理系统，熔融还原炉煤气处理系统包括：高温旋风除尘装置与余热锅炉，所述余热锅炉包括前烟道、后烟道、连接烟道ⅰ、蒸发器、省煤器与汽包，所述前烟道与后烟道的连接处设置有连接烟道ⅱ，所述前烟道内侧顶端设置有蒸发器入口联箱，所述蒸发器入口联箱顶端设置有五级蒸发器，所述五级蒸发器顶端设置有四级蒸发器，所述四级蒸发器顶端设置有三级蒸发器，所述三级蒸发器顶端设置有二级蒸发器，所述二级蒸发器顶端设置有一级蒸发器，所述一级蒸发器顶端设置有蒸发器出口联箱，所述蒸发器出口联箱顶端设置有过渡烟道，所述过渡烟道顶端固定连接有泄爆阀,所述后烟道顶端设置有蒸发器入口联箱，所述蒸发器入口联箱顶端设置有六级蒸发器，所述六级蒸发器顶端设置有七级蒸发器，所述七级蒸发器顶端设置有蒸发器出口联箱，所述蒸发器出口联箱顶端设置有省煤器出口联箱，所述省煤器出口联箱顶端设置有下级省煤器，所述下级省煤器顶端设置有中级省煤器，所述中级省煤器顶端设置有上级省煤器，所述上级省煤器顶端固定连接有省煤器入口联箱，所述省煤器入口联箱顶端固定连接有出口烟道，所述出口烟道一侧设置有喷水管接口，所述出口烟道一端处于余热锅炉外侧，所述高温旋风除尘装置包括旋风除尘器、冷灰器冷灰器与储灰罐储灰罐，所述储灰罐与冷灰器中间设置有储灰罐料位计，所述储灰罐底端固定连接有卸料锁
风阀，所述冷灰器顶端固定连接有旋风分离器，所述旋风分离器顶端固定连接有连接烟道ⅰ，所述旋风分离器与前烟道通过连接烟道ⅰ连接。
[0006]
优选的，所述旋风除尘器进口煤气参数为：温度800℃，含尘量50g/nm3，正常工作压力65kpa，最高工作压力85kpa，co浓度17.94％，h2浓度5.39％。
[0007]
优选的，所述旋风分离器的数量共设置有两个，所述旋风分离器采用上圆筒，下锥体结构，所述旋风分离器进口采用外旋的形式，所述冷灰器布置于旋风分离器与下部储灰罐之间。
[0008]
优选的，所述余热锅炉采用u型结构，所述前烟道底端设置有前烟道灰斗，所述后烟道底端设置有后烟道灰斗。
[0009]
优选的，所述旋风分离器与余热锅炉均采用干烟道型式，所述前烟道与后烟道内侧分别设置有钢护板与炉内耐磨保温隔热涂层。
[0010]
优选的，所述旋风分离器10和余热锅炉的炉墙分三层，所述省煤器的炉墙厚度均为300mm，第一层近煤气侧采用耐火耐磨浇注料，厚度为100mm，第二层采用轻质保温浇注料，厚度为120mm，第三层采用陶瓷纤维毯，厚度为80mm。省煤器区域的炉墙厚度均为200mm，第一层近煤气侧采用高强度耐火耐磨浇注料，厚度为70mm，第二层采用轻质保温浇注料，厚度为80mm，第三层采用陶瓷纤维毯，厚度为50mm。
[0011]
优选的，所述省煤器入口联箱与省煤器出口联箱一端均设置有联箱膨胀节，所述省煤器迎风面第一排的管子下部加盖防磨瓦。
[0012]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0013]
对于熔融还原炉生产过程中产生大量的高温煤气，通过高温旋风除尘装置除去煤气中的大颗粒烟尘，保证进入余热锅炉煤气的灰浓度低于4g/nm3，减少余热锅炉受热面的结焦和积灰问题，同时也可以减少余热炉受热面的磨损，延长余热锅炉的使用寿命，保证余热锅炉的正常运行。
附图说明
[0014]
图1是本实用新型的熔融还原炉煤气处理系统的结构示意图；
[0015]
图2是炉墙的结构示意图；
[0016]
图3是联箱膨胀节结构示意图；
[0017]
图中：1、卸料锁风阀；2、储灰罐；3、储灰罐料位计；4、冷灰器；5、前烟道；6、蒸发器入口联箱；7、五级蒸发器；8、四级蒸发器；9、三级蒸发器；10、旋风分离器；11、二级蒸发器；12、一级蒸发器；13、连接烟道ⅰ；14、蒸发器出口联箱；15、过渡烟道；16、泄爆阀；17、汽包；18、喷水管接口；19、出口烟道；20、省煤器入口联箱；21、上级省煤器；22、中级省煤器；23、下级省煤器；24、省煤器出口联箱；25、七级蒸发器；26、六级蒸发器；27、后烟道；28、连接烟道ⅱ；29、后烟道灰斗；30、前烟道灰斗；31、耐火耐磨浇注料；32、轻质保温浇注料；33、陶瓷纤维毯；34、钢护板；35、联箱膨胀节。
具体实施方式
[0018]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]
请参阅图1-图3，本实用新型提供以下技术方案：一种熔融还原炉煤气处理系统，熔融还原炉煤气处理系统包括：高温旋风除尘装置与余热锅炉，余热锅炉包括前烟道5、后烟道27、连接烟道ⅰ13、蒸发器、省煤器与汽包，前烟道5与后烟道27的连接处设置有连接烟道ⅱ28，前烟道5内侧顶端设置有蒸发器入口联箱6，蒸发器入口联箱6顶端设置有五级蒸发器7，五级蒸发器7顶端设置有四级蒸发器8，四级蒸发器8顶端设置有三级蒸发器9，三级蒸发器9顶端设置有二级蒸发器11，二级蒸发器11顶端设置有一级蒸发器12，一级蒸发器12顶端设置有蒸发器出口联箱14，蒸发器出口联箱14顶端设置有过渡烟道15，过渡烟道15顶端固定连接有泄爆阀16,后烟道27顶端设置有蒸发器入口联箱6，蒸发器入口联箱6顶端设置有六级蒸发器26，六级蒸发器26顶端设置有七级蒸发器25，七级蒸发器25顶端设置有蒸发器出口联箱14，蒸发器出口联箱14顶端设置有省煤器出口联箱24，省煤器出口联箱24顶端设置有下级省煤器23，下级省煤器23顶端设置有中级省煤器22，中级省煤器22顶端设置有上级省煤器21，上级省煤器21顶端固定连接有省煤器入口联箱20，省煤器入口联箱20顶端固定连接有出口烟道19，出口烟道19一侧设置有喷水管接口18，出口烟道19一端处于余热锅炉外侧，高温旋风除尘装置包括旋风除尘器、冷灰器冷灰器4与储灰罐储灰罐2，储灰罐2与冷灰器4中间设置有储灰罐料位计3，储灰罐2底端固定连接有卸料锁风阀1，冷灰器4顶端固定连接有旋风分离器10，旋风分离器10顶端固定连接有连接烟道ⅰ13，旋风分离器10与前烟道5通过连接烟道ⅰ13连接。
[0020]
为了便于使用本装置，本实施例中，优选的，旋风除尘器进口煤气参数为：温度800℃，含尘量50g/nm3，正常工作压力65kpa，最高工作压力85kpa，co浓度17.94％，h2浓度5.39％。
[0021]
为了便于高温旋风除尘装置的使用，本实施例中，优选的，旋风分离器10的数量共设置有两个，旋风分离器10采用上圆筒，下锥体结构，旋风分离器10进口采用外旋的形式，冷灰器4布置于旋风分离器10与下部储灰罐2之间。
[0022]
为了便于使换热器受热均匀并减少换热器管束的震动和磨损问题，本实施例中，优选的，余热锅炉采用u型结构，前烟道5底端设置有前烟道灰斗30，后烟道27底端设置有后烟道灰斗29。
[0023]
为了便于保证整个烟道完全密封，保证锅炉烟道不变形、不泄露，并在过渡烟道顶部设有泄爆阀保证余热锅炉的运行安全，本实施例中，优选的，旋风分离器10与余热锅炉均采用干烟道型式，前烟道5与后烟道27内侧分别设置有钢护板34与炉内耐磨保温隔热涂层。
[0024]
为了便于提高本装置的使用寿命，本实施例中，优选的，旋风分离器10和余热锅炉的炉墙分三层，省煤器的炉墙厚度均为300mm，第一层近煤气侧采用耐火耐磨浇注料31，厚度为100mm，第二层采用轻质保温浇注料32，厚度为120mm，第三层采用陶瓷纤维毯33，厚度为80mm。省煤器区域的炉墙厚度均为200mm，第一层近煤气侧采用高强度耐火耐磨浇注料31，厚度为70mm，第二层采用轻质保温浇注料32，厚度为80mm，第三层采用陶瓷纤维毯33，厚度为50mm。
[0025]
为了便于保证膨胀和密封与减少煤气中的灰分对管子的磨损延长省煤器的使用寿命，本实施例中，优选的，省煤器入口联箱20与省煤器出口联箱24一端均设置有联箱膨胀
节35，省煤器迎风面第一排的管子下部加盖防磨瓦
[0026]
本实用新型的工作原理及使用流程：该装置完成后，煤气首先进入高温旋风除尘装置将煤气中粗粒径的灰分离，保证进入余热锅炉煤气的灰浓度低于4g/nm3。旋风分离器10分离下来的高温灰通过布置在分离器下的冷灰器冷却至150℃以下，通过储灰罐2下的卸料锁风阀1排出；从高温旋风除尘装置出来的煤气由连接烟道ⅰ13进入余热锅炉前烟道5，经过蒸发器，然后经过连接烟道ⅱ28进入后烟道27，经过省煤器后，温度降到180℃后通过省煤器后烟道引出；另一方面，系统给水进入后烟道27的省煤器进口集箱，逆流向下经过三组水平布置的省煤器管组，经加热进入到省煤器出口集箱，通过连接管进入汽包，然后由汽包经分配管分别进入7组蒸发器的蒸发器入口联箱6，在流经各级蒸发器吸热后形成汽水混合物后，进入蒸发器出口联箱14，然后通过汽水引出管进入汽包。汽水混合物在汽包内，通过汽水分离装置进行良好的汽水分离。被分离出来的水重新进入水循环，饱和蒸汽则从汽包顶部的蒸汽引出管引出用于发电；为了充分利用煤气余热，保证余热锅炉出口煤气温度低于180℃，合理布置7级蒸发器和3级省煤器，并在在省煤器出口烟道上设置了喷水管接口18，若烟温高于180℃，则向烟道内喷入适量的水，以降低煤气温度。并在蒸发器和省煤器煤气冲刷比较严重的部位加装防磨瓦，防磨瓦材质为06cr19ni10，减少煤气中的灰分对受热面管子的磨损，延长受热面的使用寿命。烟道采用钢护板34 炉内耐磨保温隔热材料，使烟道可以承受高温高压的煤气冲击，保证整个烟道完全密封，保证锅炉烟道不变形、不泄露。同时在过渡烟道15顶部设置泄爆阀16，保证余热锅炉的运行安全
[0027]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。