本发明专利技术提供了一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构及回收方法。所述回收结构包括排烟管、落渣管、电炉连接管、排渣腔和螺旋缠绕在排烟管上的第一换热管；所述排渣腔为双层腔体，所述落渣管与排渣腔的内腔连通，在排渣腔内外腔之间的第二换热管；第一换热管与第二换热管连通，或者直接通向排渣腔的内腔，第二换热管的出口端伸出排渣腔与外部的热回收装置连通；通过第一换热管远离三通管的进口端加入换热液体，并通过排烟管内的高温废气及排渣腔内腔的高温废渣进行加热后输送至热回收装置进行余热回收利用。本发明专利技术有效对冶金过程产生的高温废气废料进行多阶段的余热回收，提高了余热的利用率，降低了余热回收时的危险性。降低了余热回收时的危险性。降低了余热回收时的危险性。
【技术实现步骤摘要】
用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构及回收方法
[0001]本专利技术涉及预热回收领域，尤其是一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构及回收方法。
技术介绍
[0002]钢铁冶金行业是一个高耗能行业，每年都需要消耗大量能源，虽然随着各种节能技术的发展，系统的热利用效率得到了较大的提高，但仍有大量的中低温余热未能被充分利用。电炉炼钢过程中产生大量的高温烟气和废渣，其热能均未得到充分有效的利用，目前烟气通常采用循环水激冷，即直接向废渣废气进行喷淋冷水将高温废渣从1000℃降至200℃以下，进入后续集中装置，余热资源浪费严重；所以需要对这部分热能进行回收利用。
[0003]现在对于喷淋冲渣水的蒸汽进行发电的技术已经出现，例如中国专利技术专利CN113719814A涉及一种冶金余热回收装置，所述壳体的上侧对称转动连接有两个上盖板，且壳体的下侧对称转动连接有两个下盖板，所述壳体的一端对应两个上盖板的位置处转动连接有两个上盖板油缸。该装置将废渣置于壳体内，通过水泵向喷水管内抽入冷却水，使冷却水喷射到废渣表面，吸收废渣热量气化产生的蒸汽，蒸汽推动蒸汽涡轮内的叶片转动，从而带动发电机转动，发电机发电并将电能存储于储能电池中，释放了机械能的蒸汽流入蒸汽余热回收罐内侧将热能释放到其内侧的水中，同时壳体内部吸收了废渣余热的水通过排水管流到热水收集罐中储存，热水可以用于生活和生产。上述余热回收装置虽然余热回收效率很高，减小了能量的浪费，但是其余热回收的过程是直接采用冷水冲淋到废渣表面进行蒸汽回收；而电炉废气废渣温度比较高，最高时达1000℃以上，直接采用冷水冲淋，不仅产生的热水会遭到污染，难以直接进行利用，导致余热浪费；而且冷水遇高温废渣，热交换过于剧烈气液飞溅产生意外；另外由于需要对产生的高温蒸汽进行回收，故而导致需要冲渣时处于较为密封的结构内，在大量的蒸汽产生时，气体膨胀，可能使得密封的结构爆开，导致回收利用时容易发生危险。
[0004]因此为了解决上述问题，设计一种合理高效的用于炼钢电炉废气废料排放的处理装置对我们来说是很有必要的。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构及回收方法，该回收结构及方法可以有效对冶金过程产生的高温废气废料进行多段的余热回收，提高冶金系统的热利用效率，还可以有效降低余热回收时的危险性。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供了一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构，所述回收结构包括废渣废气回收管、排渣腔以及余热回收组件，所述废渣废气回收管包括三通管、排烟管、落渣管和与电炉废渣废气排出口连通的连接管，所述三通管为Y字型三通接头，所述连接管和排烟管分别与三通管上部的两个接头连通，且连接管临近电炉的一端高于与三通管连接端，所述排烟管的长度远大于连接管的长度，且出口端高于与三通管连接端，所
述落渣管与三通管的下部接头连通；所述排渣腔为双层腔体，所述落渣管的另一端与排渣腔的内腔连通，在内腔的底部设有排渣管；所述余热回收组件包括螺旋缠绕在排烟管上的第一换热管、置于排渣腔内外腔之间的第二换热管，所述第二换热管螺旋缠绕在内腔的外壁，其进口伸出排渣腔与第一换热管的出口端连通，第二换热管的出口端伸出排渣腔与外部的热回收装置连通；通过第一换热管远离三通管的进口端加入换热液体，并通过排烟管内的高温废气及排渣腔内腔的高温废渣进行加热后输送至热回收装置进行余热回收利用。
[0007]本专利技术进一步的技术方案：所述落渣管上设有冲水管或冲水管接头，在排渣腔的内腔顶部设有蒸汽回收管，所述蒸汽回收管连接设置有蒸汽涡轮发电机，通过冲水管或冲水管接头朝排渣腔内腔冲水，吸收废渣热量气化产生的高温蒸汽从蒸汽回收管引出到达蒸汽涡轮发电机进行回收利用。
[0008]本专利技术进一步的技术方案：所述热回收装置为温差发电机，所述第一换热管的进液口有压力泵，所述第二换热管通过高温液体输送管与温差发电机连通，并利用第一换热管和第二换热管排出的高温液体与温差发电机内的工作气体进行热交换从而进行发电；所述温差发电机的排液口通过循环管与第一换热管的进液口的压力泵连通，经过温差发电机的冷却液体通过循环管和压力泵加压之后再次流入第一换热管。
[0009]本专利技术较优的技术方案：所述第一换热管和第二换热管内的液体沸点不低于100℃，且第一换热管内的液体流动方向与排烟管内的烟气流动方向相反；沸点不低于100℃的液体包括水、液态氯化钠、水银、亚麻仁油、煤油。
[0010]本专利技术较优的技术方案：所述排烟管和连接管的高度均不低于三通管的高度，排烟管、连接管和三通管形成Y字型，且连接管的长度为50～100cm，所述排烟管的长度5～10m。
[0011]本专利技术较优的技术方案：在落渣管上设置单向阀，所述冲水管或冲水管接头设置在单向阀与排渣腔进口之间的落渣管上，在第一换热管连通第二换热管时，将冲水管或冲水管接头通过封堵头封堵；所述蒸汽回收管与内腔连通处设置有过滤网。
[0012]本专利技术较优的技术方案：所述冲水管或冲水管接头与第一换热管的出口端连通，并将第一换热管内排烟管内的高温废气加热后的水输送至冲水管，且在冲水管或冲水管接头与第一换热管连通时，将第二换热管的进口端通过封堵头封堵。
[0013]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种用于电炉炼钢中的多阶段余热回收方法，其特征在于：所述回收方法使用权利要求1至7中任意一项所述的用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构对电炉炼钢过程中的排出的温度1500～1700℃的高温废渣废气余热进行回收，其具体步骤如下：
[0014](1)将上述多阶段余热回收结构通过连接管与电炉炼钢的废气废渣排出口连通，电炉炼钢之后产生的高温废气废渣排入连接管内，进入连接管后，高温废气则进入排烟管，高温废渣则进入排渣腔；同时将缠绕在排烟管外的第一换热管进口端与换热液体储存腔连通，并通过压力泵将换热液体送入第一换热管；所述换热液体为沸点不低于100℃的液体；所述第一换热管内的液体流动方向与排烟管内的烟气流动方向相反；
[0015](2)进入第一换热管的换热液体先与排烟管的高温废气产生第一次热交换，降低排烟管内的废气的排出温度，吸收废气的余热进行第一阶段的余热回收；
[0016](3)第一换热管的换热液体经过排烟管第一次加热之后，进行二级余热回收并进
行利用，所述二级余热回收包括A和B两种方案：
[0017]A：将经过排烟管第一次加热的换热液体输送至排渣腔内外腔之间的第二换热管内，与排渣腔内腔的高温废渣进行第二次热交换，在降低废渣排出温度的同时，吸收废渣的余热进行二级余热回收，并将经过两个阶段余热回收的高温液体通过高温液体输送管输送至热回收装置，热回收装置有效利用液体的高温属性进行热能利用；其中，A方案中的换热液体具体包括水、液态氯化钠、水银、亚麻仁油、煤油；
[0018]B：将经过排烟管第一次加热的换热液体输送至排渣腔内腔，对内腔的高温废渣进行冲洗，并吸收废渣热量气化产生高温蒸汽，通过蒸汽回收管输送至蒸汽涡轮发电机，进行回收利用；其中，B方案中的换热本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构，其特征在于：所述回收结构包括废渣废气回收管、排渣腔(2)以及余热回收组件，所述废渣废气回收管包括三通管(3)、排烟管(4)、落渣管(5)和与电炉废渣废气排出口连通的连接管(1)，所述三通管(3)为Y字型三通接头，所述连接管(1)和排烟管(4)分别与三通管(3)上部的两个接头连通，且连接管(1)临近电炉的一端高于与三通管(3)连接端，所述排烟管(4)的长度远大于连接管(1)的长度，且出口端高于与三通管(3)连接端，所述落渣管(5)与三通管(3)的下部接头连通；所述排渣腔(2)为双层腔体，所述落渣管(5)的另一端与排渣腔(2)的内腔(200)连通，在内腔(200)的底部设有排渣管(201)；所述余热回收组件包括螺旋缠绕在排烟管(4)上的第一换热管(6)、置于排渣腔(2)内外腔之间的第二换热管(7)，所述第二换热管(7)螺旋缠绕在内腔(200)的外壁，其进口伸出排渣腔(2)与第一换热管(6)的出口端连通，第二换热管(7)的出口端伸出排渣腔(2)与外部的热回收装置(8)连通；通过第一换热管(6)远离三通管(3)的进口端加入换热液体，并通过排烟管(4)内的高温废气及排渣腔(2)内腔的高温废渣进行加热后输送至热回收装置(8)进行余热回收利用。2.根据权利要求1所述的一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构，其特征在于：所述落渣管(5)上设有冲水管或冲水管接头(10)，在排渣腔(2)的内腔(200)顶部设有蒸汽回收管(202)，所述蒸汽回收管(202)连接设置有蒸汽涡轮发电机(9)，通过冲水管或冲水管接头(10)朝排渣腔(2)内腔冲水，吸收废渣热量气化产生的高温蒸汽从蒸汽回收管(202)引出到达蒸汽涡轮发电机(9)进行回收利用。3.根据权利要求1或2所述的一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构，其特征在于：所述热回收装置(8)为温差发电机，所述第一换热管(6)的进液口有压力泵(12)，所述第二换热管(7)通过高温液体输送管(203)与温差发电机连通，并利用第一换热管(6)和第二换热管(7)排出的高温液体与温差发电机内的工作气体进行热交换从而进行发电；所述温差发电机的排液口通过循环管(11)与第一换热管(6)的进液口的压力泵(12)连通，经过温差发电机的冷却液体通过循环管(11)和压力泵(12)加压之后再次流入第一换热管(6)。4.根据权利要求1或2所述的一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构，其特征在于：所述第一换热管(6)和第二换热管(7)内的液体沸点不低于100℃，且第一换热管(6)内的液体流动方向与排烟管(4)内的烟气流动方向相反；沸点不低于100℃的液体包括水、液态氯化钠、水银、亚麻仁油、煤油。5.根据权利要求1或2所述的一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构，其特征在于：所述排烟管(4)和连接管(1)的高度均不低于三通管(3)的高度，排烟管(4)、连接管(1)和三通管(3)形成Y字型，且连接管(1)的长度为50～100cm，所述排烟管(4)的长度5～10m。6.根据权利要求2所述的一种用于电炉炼钢中的余热梯级...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭扬东，桂树强，李盼，陈森，兰垒，金风，李海峰，
申请(专利权)人：中冶武勘工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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