一种用于制备硫酸的烟气余热锅炉系统的制作方法

1.本技术涉及烟气余热利用的领域，尤其是涉及一种用于制备硫酸的烟气余热锅炉系统。


背景技术：

2.目前硫酸是基础化工产品，主要有冶炼烟气制酸和硫磺焚烧烟气制酸两种工艺。冶炼产生的烟气或者硫磺焚烧产生的烟气温度通常在1000
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1200℃之间，需要冷却到420℃左右进入后续的转化工段将烟气中的so2转化为so3用于吸收制酸。烟气冷却过程中有大量的热量释放出来，工业上通过设置烟气余热锅炉来回收这部分热量。
3.相关技术中，经过沸腾炉燃烧产生的高温二氧化硫会通入余热锅炉内进行降温换热，换热过后的二氧化硫需要经过风机送入除尘装置内进行除尘，经过除尘后的二氧化硫通入水中制备硫酸。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为二氧化硫经过换热后需要通过风机抽取出来，而风机转动的电源一般是外接的，在连续制备硫酸的生产过程中，风机所产生的耗电量是较大的。


技术实现要素：

5.为了改善硫酸制备工艺中风机所产生的耗电量较大的问题，本技术提供一种用于制备硫酸的烟气余热锅炉系统。
6.本技术提供的一种用于制备硫酸的烟气余热锅炉系统采用如下的技术方案：
7.一种用于制备硫酸的烟气余热锅炉系统，包括炉体，炉体内安装有换热管组，所述换热管组内通入冷凝水，所述炉体内通入高温二氧化硫；所述炉体顶部设置有汽包，所述换热管组与汽包通过管道连通；所述汽包处连接有汽轮机，所述汽轮机的输出轴处设置有传动电机，所述汽轮机的输出轴与传动电机的转轴连接。
8.通过采用上述技术方案，换热管组内为冷凝水，当高温二氧化硫通入炉体内时，可以加热换热管组内的冷凝水，使得换热管组内的冷凝水受热蒸发形成蒸汽，蒸汽通入汽包内并进入汽轮机内，成为汽轮机工作的动力。汽轮机工作可以带动传动电机转动，传动电机可以与风机连接并带动风机转动，从而达到利用二氧化硫的余热发电，进而起到省电的效果。
9.可选的，所述换热管组包括若干呈连续弯折状的换热管，各所述换热管连通设置；位于同一排的所述换热管平行设置，位于上下排的所述换热管错位设置。
10.通过采用上述技术方案，换热管成连续弯折状，可以延长冷凝水的流动路径，且可以延长二氧化硫在炉体内的滞留时间，从而延长冷凝水的换热时间，便于使得冷凝水充分受热蒸发，从而可以较好的提供足量的蒸汽促使汽轮机运转，进而起到省电的效果。二氧化硫刚进入炉体内时会产生冲击气流，从而导致换热管震荡，换热管错位设置可以减少换热管相互碰撞的情况发生。
11.可选的，所述换热管位于折弯处连接有球状节，所述球状节内部中空设置且与换热管连通。
12.通过采用上述技术方案，每一个球状节均可视为一扰动源，可以增强冷凝水在换热管内的紊流程度。球状节的设置能够进一步增大高温二氧化硫与冷凝水的换热面积，并且可以增大换热管的容积，从而提升换热管的换热效率。高温二氧化硫进入炉体内时，会冲击换热管组使得换热管产生振荡，球状节位于换热管的折弯处，可以在换热管产生碰撞时减少换热管的损伤，从而便于提升换热管的使用寿命。
13.可选的，所述炉体内位于换热管组远离汽包的一侧设置有进水总管，所述进水总管远离其进水口的一侧封堵设置；所述进水总管外壁上连接有若干竖直设置的支撑管，所述支撑管与换热管连通设置。
14.通过采用上述技术方案，通过进水总管可以便于集中向换热管组内进水，通过支撑管可以便于均匀的向换热管组内通入冷凝水，即换热管组内的冷凝水自炉体的进气口至炉体的出气口的初始温度以及初始水量较为均一。支撑管还可以用于支撑和连接换热管组，便于换热管组的安装固定。
15.可选的，所述炉体内位于换热管组两端设置有连通板，所述连通板内部中空设置，所述换热管的进、出水端与连通板连接并与连通板连通设置。
16.通过采用上述技术方案，连通板用于使得各换热管内的冷凝水可以流通，且便于换热管的组装和排布，减少安换热管的安装和固定难度。
17.可选的，所述炉体的进气口位于炉体长度方向的一端，所述炉体的出气口位于炉体长度方向的另一端；所述连通板上密封连接有若干通气管，所述通气管贯穿连通板板厚设置，且通气管一端朝向换热管组设置，另一端朝向炉体的进气口或出气口设置。
18.通过采用上述技术方案，进入炉体内的二氧化硫可以通过通气管进入换热管之间的间隙内进行换热，连通板可以减缓刚进入炉体内的二氧化硫的冲击气流，从而减少换热管由于长时间剧烈震动而发生损伤的隐患。
19.可选的，所述炉体包括沿其长度方向可拆卸连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与第二壳体之间设置有密封件。
20.通过采用上述技术方便于将换热管组组装后直接吊装至第一壳体内，随后再通过第一壳体和第二壳体密封连接形成炉体，可以降低余热锅炉的组装难度，提高余热锅炉的装配效率。
21.可选的，所述第一壳体朝向第二壳体一侧开设有凹槽，所述第二壳体朝向第一壳体一侧连接有凸条，所述密封件包括密封垫层，所述密封垫层连接于凹槽内壁，所述凸条嵌置于凹槽内并与密封垫层密封连接接。
22.通过采用上述技术方案，通过凸条和凹槽的卡合可以使得第一壳体与第二壳体初步定位，凸条嵌置于凹槽内时挤压密封垫层，从而使得密封垫层与凸条密封连接，降低二氧化硫自第一壳体与第二壳体之间的缝隙泄漏的隐患。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.通过炉体、换热管组、汽包、汽轮机和传动电机的设置，能够起到利用二氧化硫的余热产生蒸汽从而发电，进而起到省电的效果；
25.2.通过连续弯折状的换热管和球状节的设置，能够起到延长冷凝水的换热时间，
便于使得冷凝水充分受热蒸发，从而可以较好的提供足量的蒸汽促使汽轮机运转，进而起到省电的效果；
26.3.通过连通板和通气管的设置，能够起到使得各换热管内的冷凝水相互流通，且便于减缓二氧化硫对换热管的冲击的效果。
附图说明
27.图1是本技术实施例的余热锅炉系统的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例的余热锅炉的爆炸结构示意图。
29.附图标记说明：1、炉体；11、进气口；12、出气口；2、第一壳体；21、凹槽；22、密封垫层；3、第二壳体；31、凸条；32、螺栓；4、汽包；41、汽轮机；42、传动电机；43、风机；5、换热管组；51、连接管；52、进水总管；53、支撑管；54、换热管；55、球状节；56、连通板；57、通气管；6、沸腾炉。
具体实施方式
30.以下结合附图1
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2对本技术作进一步详细说明。
31.本技术实施例公开一种用于制备硫酸的烟气余热锅炉系统。参照图1和图2，一种用于制备硫酸的烟气余热锅炉系统包括炉体1、换热管组5和汽包4，换热管组5安装于炉体1内，汽包4安装于炉体1外部的顶部，换热管组5与汽包4通过管道连通。炉体1长度方向的一端为进气口11，另一端为出气口12，含硫的铁矿经过沸腾炉6的燃烧会产生高温的二氧化硫，高温的二氧化硫通过进气口11进入炉体1内。换热管组5内通入冷凝水，二氧化硫与换热管组5换热，使得冷凝水蒸发形成水蒸汽。水蒸汽进入汽包4内，汽包4通过管道连接有汽轮机41，汽轮机41的输出轴处连接有传动电机42，汽轮机41的输出轴与传动电机42的转轴连接，传动电机42的输出轴出连接有风机43。通过蒸汽驱动汽轮机41转动，汽轮机41驱动传动电机42转动，传动电机42驱动风机43转动，起到省电的效果。
32.参照图1和图2，为便于将换热管组5安装于炉体1内，炉体1沿其长度方向拆分为第一壳体2和第二壳体3，第一壳体2与第二壳体3通过螺栓32可以拆卸连接。第一壳体2与第二壳体3接触的一侧上开设有凹槽21，第二壳体3与第一壳体2接触的一侧连接有凸条31，第一壳体2与第二壳体3合拢时，凸条31插入凹槽21内。凹槽21内设置有密封件，本实施例中密封件采用密封垫层22，密封垫层22粘接于凹槽21内壁，当凸条31嵌置于凹槽21内时可以挤压密封垫层22，使得密封垫层22与凸条31紧密贴合，从而使得炉体1内处于较为密封的环境。还可以在密封垫层22上涂覆密封胶，使得密封垫层22与凸条31的密封效果更佳。
33.参照图2，换热管组5包括进水总管52、若干支撑管53、若干换热管54和位于换热管54长度方向两端的连通板56。设安装时第一壳体2放置于地面，第二壳体3远离第一壳体2的一侧为顶部，汽包4安装于第二壳体3外壁处。进水总管52位于第一壳体2内，且进水总管52铺设于第一壳体2的底部。进水总管52连续曲折设置，进水总管52一端为进水口，另一端被密封塞封堵设置。进水总管52的进水口处连接有连接管51，连接管51伸出炉体1设置。支撑管53竖直设置，且安装于进水总管52周壁处，支撑管53与进水总管52连通设置。
34.参照图1和图2，连通板56安装于炉体1内设置进气口11和出气口12的一侧。连通板56上贯穿其板厚设置有若干通气管57，通气管57沿炉体1的长度方向延伸，通气管57与连通
板56密封连接。连通板56内部中空，换热管54长度方向的两端与连通板56连通设置，并通过连通板56固定。换热管54阵列设置，位于同一排的各换热管54平行设置，位于上下位置的换热管54错位设置。支撑管53延伸至最靠近其的换热管54处并与换热管54连通设置。冷凝水通过连接管51进入进水总管52内，随后通过支撑管53进入换热管54内；二氧化硫通过进气口11进入炉体1内，通过炉体1进气口11处的通气管57进入换热管54的间隙件换热，使得换热管54内的冷凝水被加热形成水蒸汽。
35.参照图2，可以通过炉体1进气口11处的的连通板56缓冲刚进入炉体1内的二氧化硫的冲击力，从而减少换热管54的振荡与碰撞。本实施例中换热管54呈连续弯折状，换热管54位于其折弯处焊接有球状节55，球状节55内部中空设置且与换热管54连通。可以有效的延长冷凝水的换热路径，且可以延长二氧化硫在炉体1内的换热时间，从而可以提升冷凝水的换热效果，充分利用二氧化硫的余热。
36.本技术实施例一种用于制备硫酸的烟气余热锅炉系统的实施原理为：将沸腾炉6内燃烧产生的二氧化硫通过进气口11通入炉体1内，进入炉体1内的二氧化硫通过进气口11处的通气管57进入两个连通板56之间。
37.将冷凝水通过连接管51通入进水总管52内，进水总管52内的冷凝水通过支撑管53进入换热管54内。高温的二氧化硫与换热管54内的冷凝水进行换热，使得冷凝水形成蒸汽。换热管54与汽包4通过管道连通，蒸汽通过管道进入汽包4内。汽包4内的蒸汽通过管道通入汽轮机41内，使得汽轮机41运转，汽轮机41驱动传动电机42转动，传动电机42驱动风机43转动。汽轮机41内的蒸汽冷却后会形成冷凝水，可以将这部分冷凝水通过管道通入连接管51内循环利用。
38.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。