转炉干法除尘系统中的余热锅炉技术方案

本发明专利技术公开了转炉干法除尘系统中的余热锅炉，包括：活动烟罩、汽包、汽化冷却烟道，汽化冷却烟道包括：由下往上依次连通的炉口段烟道、中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道、中Ⅲ段烟道、尾部烟道，活动烟罩活动支撑在炉口段烟道的下端；炉口段烟道与中Ⅰ段烟道通过膨胀补偿器密封连接；倾斜设置的中Ⅰ段烟道、下段部分倾斜设置的中Ⅱ段烟道的底部中心母线向两侧对称扩展所形成的120

【技术实现步骤摘要】
转炉干法除尘系统中的余热锅炉


[0001]本专利技术涉及转炉余热锅炉领域，具体涉及转炉干法除尘系统中的余热锅炉。

技术介绍

[0002]现有技术中，转炉干法除尘系统的工作原理是：转炉在炼钢过程中会产生大量的温度高达1650℃的高温转炉烟气，该高温转炉烟气中包括：高温含尘烟气及煤气，高温转炉烟气经转炉余热锅炉换热冷却后温度为800℃~1000℃，经余热锅炉冷却后的高温转炉烟气再被进一步喷水冷却，将温度降到200℃左右，再采用电除尘器进行处理。如图1所示，转炉干法除尘系统主要包括：转炉余热锅炉、蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换站、煤气冷却器、放散系统、输灰系统等。采用干法除尘系统的高温转炉烟气经除尘后含尘量可被降至10mg/Nm3以内，炼钢吨钢能耗可降至10kg标煤以下，因此转炉干法除尘系统是转炉炼钢除尘的发展方向。
[0003]转炉余热锅炉一种烟道式余热锅炉，十分广泛地应用于回收钢厂转炉炼钢时产生的高温含尘烟气及煤气中的热量。转炉余热锅炉直接连锁于转炉炼钢的生产过程，作为钢厂炼钢工艺的一部分直接参与生产。目前的转炉余热锅炉包括：活动烟罩、汽包、汽化冷却烟道。汽化冷却烟道包括：由下往上依次连通的炉口段烟道、中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道、中Ⅲ段烟道、尾部烟道。炉口段烟道、中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道、中Ⅲ段烟道、尾部烟道中均包括：间隔设置的环形进口集箱和环形出口集箱，环形进口集箱和环形出口集箱之间设置有水冷壁，该水冷壁包括：若干根竖向设置、周向排列在环形进口集箱与环形出口集箱之间的第一受热管，每根第一受热管的两端分别与对应的环形进口集箱、环形出口集箱相连通。活动烟罩活动支撑在转炉炉口上方的炉口段烟道的下端，冶炼时，活动烟罩需要下降罩住炉口以控制空气进入，从而提高回收的煤气的质量；冶炼结束后，此时活动烟罩需要上升使转炉能自如旋转倾倒出钢水。
[0004]目前，汽化冷却烟道中的各段烟道之间通常通过上、下两端设置的连接法兰及密封垫密封连接。由于通过汽化冷却烟道中的高温转炉烟气的温度较高，转炉炼钢时，各段烟道受热膨胀，尤其是进入炉口段烟道的高温转炉烟气的温度在1650
°
C左右，进入中Ⅰ段烟道的高温转炉烟气的温度在1200
°
C左右，使得炉口段烟道及中Ⅰ段烟道的轴向膨胀位移量较大，炉口段烟道及中Ⅰ段烟道采用常用的密封连接方式后，炉口段烟道及中Ⅰ段烟道易损坏。另外，由于中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道具有倾斜设置段，且进入中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道的高温转炉烟气的温度均在1000
°
C以上，这样，当位于中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道倾斜段底部的各第一受热管中内侧的冷却水由于高温转炉烟气直接冲刷第一受热管的内侧壁而受热迅速汽化后，产生的汽泡就会附在受热管的上部，而水的密度比汽大，就会位于受热管的下部，这样，中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道中的倾斜段底部第一受热管中就容易出现汽水分层现象，如果长时间这样受热冲刷，导致汽水混合物流动速度慢，会出现局部第一受热管的管内壁受高温蒸汽附着并管外壁受高温烟气冲刷的情况，使得中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道倾斜段底部的第一受热管易爆裂。以上的结构使得转炉余热锅炉运行极不稳定。还有，为满足干法除尘系统
工作时的相关技术要求，如何确保从转炉余热锅炉的尾部烟道输出的烟气的温度在800~1000℃之间，也是本邻域十分关注的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于： 提供一种运行安全稳定、使用寿命较长、并且能方便地将尾部烟道输出的烟气温度控制在800~1000℃之间的转炉干法除尘系统中的余热锅炉。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：转炉干法除尘系统中的余热锅炉，包括：活动烟罩、汽包、汽化冷却烟道，高温转炉烟气能通过活动烟罩进入汽化冷却烟道，汽化冷却烟道的烟气出口能和蒸发冷却器连通，汽化冷却烟道包括：由下往上依次连通的炉口段烟道、中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道、中Ⅲ段烟道、尾部烟道，活动烟罩活动支撑在能位于转炉炉口上方的炉口段烟道的下端；炉口段烟道、中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道、中Ⅲ段烟道、尾部烟道中均包括：间隔设置的环形进口集箱和环形出口集箱，环形进口集箱与环形出口集箱之间设置有水冷壁，该水冷壁包括：若干根竖向设置、周向排列在环形进口集箱与环形出口集箱之间的第一受热管，每根第一受热管的两端分别与对应的环形进口集箱、环形出口集箱相连通；其特征在于：炉口段烟道与中Ⅰ段烟道通过膨胀补偿器密封连接；倾斜设置的中Ⅰ段烟道、下段部分倾斜设置的中Ⅱ段烟道的底部中心母线向两侧对称扩展所形成的120
°
夹角范围内的各第一受热管中均设置有扰流板；炉口段烟道采用高压强制循环的冷却方式，中Ⅰ段、中Ⅱ段烟道采用自然循环的冷却方式，中Ⅲ段烟道、尾部烟道采用高压强制循环的冷却方式。所述的自然循环的冷却方式为：冷却水从汽包的出水口通过下降管直接进入对应的环形进口集箱内，然后进入对应的第一受热管中进行热量交换，再进入对应的环形出口集箱，最后再进入汽包；所述的高压强制循环的冷却方式为：冷却水从汽包的出水口通过下降管进入高压强制循环泵后再进入对应的环形进口集箱，然后进入对应的第一受热管中进行热量交换，再进入对应的环形出口集箱，最后再进入汽包。
[0007]进一步地，上述转炉干法除尘系统中的余热锅炉，其中：所述的膨胀补偿器包括：下底座，下底座包括：内筒体，内筒体底端焊接有底部法兰，内筒体外侧的底部法兰上还焊接有由环板、外围板构成的环形的连接座，环板与底部法兰之间沿外围板周向间隔设置有若干个加强筋板，底部法兰能和炉口段烟道的环形出口集箱上的连接法兰螺栓可拆卸连接；上连接件，上连接件包括：外筒体，外筒体顶端焊接有顶部法兰，顶部法兰能和中Ⅰ段烟道的环形入口集箱上的连接法兰螺栓可拆卸连接，内筒体位于外筒体的内侧，并且内筒体的顶端向上伸入外筒体的底部，内筒体与外筒体之间具有间隙；在外筒体的外围还套设有软质的非金属复合层，非金属复合层的上端连接在顶部法兰上，非金属复合层的下端连接在环板上；内、外筒体之间以及非金属复合层与内筒体、外筒体之间均设有耐热密封棉。
[0008]进一步地，上述转炉干法除尘系统中的余热锅炉，其中：炉口段烟道的环形出口集箱上的连接法兰包括：固定在环形出口集箱上的第一法兰，第二法兰的内段焊接在第一法兰的底部，底部法兰位于第一法兰的上方、并通过倒环螺栓与第二法兰的外段可拆卸连接，且底部法兰与第二法兰的外段之间留有间隙；第二法兰的外段上方的底部法兰底部沿周向设置有圆钢，第二法兰的外段上沿周向间隔上设置有两个方钢，两个方钢之间填充有密封条，底部法兰通过倒环螺栓连接在第二法兰的外段后，圆钢抵靠在密封条的上表面上形成密封。
[0009]进一步地，上述转炉干法除尘系统中的余热锅炉，其中：各扰流板均为螺旋上升形状。
[0010]进一步地，上述转炉干法除尘系统中的余热锅炉，其中：活动烟罩包括：烟罩本体，烟罩本体包括：圆台形水冷壁，进水集箱和出水集箱位于该水冷壁的左右两侧，该圆台形水冷壁由若干水平布置的环形的第二受热管竖向叠加而成，每根第二受热管上均伸出进水连接管连接进水集箱、还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.转炉干法除尘系统中的余热锅炉，包括：活动烟罩、汽包、汽化冷却烟道，高温转炉烟气能通过活动烟罩进入汽化冷却烟道，汽化冷却烟道的烟气出口能和蒸发冷却器连通，汽化冷却烟道包括：由下往上依次连通的炉口段烟道、中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道、中Ⅲ段烟道、尾部烟道，活动烟罩活动支撑在能位于转炉炉口上方的炉口段烟道的下端；炉口段烟道、中Ⅰ段烟道、中Ⅱ段烟道、中Ⅲ段烟道、尾部烟道中均包括：间隔设置的环形进口集箱和环形出口集箱，环形进口集箱与环形出口集箱之间设置有水冷壁，该水冷壁包括：若干根竖向设置、周向排列在环形进口集箱与环形出口集箱之间的第一受热管，每根第一受热管的两端分别与对应的环形进口集箱、环形出口集箱相连通；其特征在于：炉口段烟道与中Ⅰ段烟道通过膨胀补偿器密封连接；倾斜设置的中Ⅰ段烟道、下段部分倾斜设置的中Ⅱ段烟道的底部中心母线向两侧对称扩展所形成的120
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夹角范围内的各第一受热管中均设置有扰流板；炉口段烟道采用高压强制循环的冷却方式，中Ⅰ段、中Ⅱ段烟道采用自然循环的冷却方式，中Ⅲ段烟道、尾部烟道采用高压强制循环的冷却方式;所述的自然循环的冷却方式为：冷却水从汽包的出水口通过下降管直接进入对应的环形进口集箱内，然后进入对应的第一受热管中进行热量交换，再进入对应的环形出口集箱，最后再进入汽包；所述的高压强制循环的冷却方式为：冷却水从汽包的出水口通过下降管进入高压强制循环泵后再进入对应的环形进口集箱，然后进入对应的第一受热管中进行热量交换，再进入对应的环形出口集箱，最后再进入汽包。2.根据权利要求1所述的转炉干法除尘系统中的余热锅炉，其特征在于：所述的膨胀补偿器包括：下底座，下底座包括：内筒体，内筒体底端焊接有底部法兰，内筒体外侧的底部法兰上还焊接有由环板、外围板构成的环形的连接座，环板与底部法兰之间沿外围板周向间隔设置有若干个加强筋板，底部法兰能和炉口段烟道的环形出口集箱上的连接法兰螺栓可拆卸连接；上连接件，上连接件包括：外筒体，外筒体顶端焊接有顶部法兰，顶部法兰能和中Ⅰ段烟道的环形入口集箱上的连接法兰螺栓可拆卸连接，内筒体位于外筒体的内侧，并且内筒体的顶端向上伸入外筒体的底部，内筒体与外筒体之间具有间隙；在外筒体的外围还套设有软质的非金属复合层，非金属复合层的上端连接在顶部法兰上，非金属复合层的下端连接在环板上；内、外筒体之间以及非金属复合层与内筒体、外筒体之间均设有耐热不锈钢密封棉。3.根据权利要求2所述的转炉干法除尘系统中的余热锅炉，其特征在于：炉口段烟道的环形出口集箱上的连接法兰包括：固定在环形出口集箱上的第一法兰，第二法兰的内段焊接在第一法兰的底部，底部法兰位于第一法兰的上方、并通过倒环螺栓与第二法兰的外段可拆卸连接，且底部法兰与第二法兰的外段之间留有间隙；...

【专利技术属性】
技术研发人员：何网秀，陆亚虎，陈艳，
申请(专利权)人：苏州海陆重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：