CN203240910U

CN203240910U - 锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***

Info

Publication number: CN203240910U
Application number: CN2013200515916U
Authority: CN
Inventors: 黄靖超; 吴奇; 张虹; 卢达勇; 苏泽云; 阮友文; 梁辉仪
Original assignee: China Light Industry Nanning Design Engineering Co Ltd
Current assignee: China Light Industry Nanning Design Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2023-01-30

Abstract

一种锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，包括依次通过排烟管道Ⅰ相连接的锰铁合金冶炼电炉、机力冷却器、布袋除尘器和风机；锰铁合金冶炼电炉和机力冷却器之间的排烟管道Ⅰ上设有烟道闸门板Ⅱ；锰铁合金冶炼电炉与烟道闸门板Ⅱ之间还设有直通外部的排烟管道Ⅱ，直通外部的排烟管道Ⅱ上设有烟道闸门板Ⅰ；所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***还包括废气余热锅炉；废气余热锅炉通过排烟管道Ⅲ分别与锰铁合金冶炼电炉和机力冷却器之间的排烟管道Ⅰ、机力冷却器和布袋除尘器之间的排烟管道Ⅰ、布袋除尘器和风机之间的排烟管道Ⅰ相连通，并且在连通的排烟管道Ⅲ上分别设有烟道闸门板Ⅲ。该***适用于低品位烟气余热回收再利用、废烟气余热利用率高。

Description

锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***

技术领域

本实用新型属于低品位烟气余热回收再利用技术领域，具体涉及了一种锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***。

背景技术

目前钢铁、冶金、化工、玻璃等高能耗行业只对部分高温余热进行了回收，中低温废气余热的利用尚处于起步阶段。长期以来，锰铁冶炼行业等低品位余热能源均未回收利用，冶炼所产生的一次烟气从其炉顶抽出，经水冷弯头、水冷滑套、燃烧沉降室、水冷烟道冷却后，再经空冷机或喷雾冷却塔降到约130℃，接进除尘器净化，并经风机排往大气。电炉烟气采用水冷却方式，不仅高温烟气的热量没有得到回收,冷却水温升高、流量大，消耗了大量电能,同时循环过程中的冷却水的损耗及其对环境造成的污染也较大。据调查，锰铁合金是典型的高耗能高排放行业，但是如果通过循环能源技术，利用其余热发电，能够回收总耗电量的20%左右。余热发电正是该行业节能减排的一条非常有前景的出路，然而，据发明人调查，目前还未有一种适用于锰铁冶炼电炉烟气回收再利用的***，因此，在锰铁冶炼生产上无法实现对其废烟气回收再利用。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，即锰铁冶炼电炉中存在的烟气温度低(不大于400℃)、烟气流量和温度波动大(150-400℃)、烟气中粉尘浓度高(3000-5000mg/m3)、粉尘粒度细(2μm以下占80%)粘度大，烟气和蒸汽输送管道长，锅炉清灰困难和锅炉产蒸汽不稳定等关键性技术难题，提供一种适用于低品位烟气余热回收再利用，而且可以充分地、高效地利用废烟气的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，包括依次通过排烟管道Ⅰ相连接的锰铁合金冶炼电炉、机力冷却器、布袋除尘器和风机；所述的锰铁合金冶炼电炉和机力冷却器之间的排烟管道Ⅰ上设有烟道闸门板Ⅱ；所述的锰铁合金冶炼电炉与烟道闸门板Ⅱ之间还设有直通外部的排烟管道Ⅱ，直通外部的排烟管道Ⅱ上设有烟道闸门板Ⅰ；其中，所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***还包括废气余热锅炉；所述的废气余热锅炉通过排烟管道Ⅲ分别与锰铁合金冶炼电炉和机力冷却器之间的排烟管道Ⅰ、机力冷却器和布袋除尘器之间的排烟管道Ⅰ、布袋除尘器和风机之间的排烟管道Ⅰ相连通，并且在连通的排烟管道Ⅲ上分别设有烟道闸门板Ⅲ。

作为本实用新型的进一步说明，以上所述的废气余热锅炉与烟道闸门板之间的排烟管道Ⅲ上设有直通外部的排烟管道Ⅳ，排烟管道Ⅳ上设有烟道闸门板Ⅳ。排烟管道Ⅳ的设置，可以当管道内的温度过高时，通入大气冷空气，以平衡管道内的温度，保护***的排烟管道。

作为本实用新型的进一步说明，以上所述的排烟管道Ⅰ、排烟管道Ⅱ、排烟管道Ⅲ和排烟管道Ⅳ均为采用内外保温结构的排烟管道。

作为本实用新型的进一步说明，以上所述的内外保温结构的排烟管道由里至外依次设有高温耐磨捣打料层、方格钢化网、陶瓷硅酸铝板、耐碱性胶泥层、烟管、岩棉保温板和铝板；所述的耐碱性胶泥层涂抹在烟管的内壁上，并且耐碱性胶泥层与方格钢化网之间设有固定钩钉。采用内外保温结构，不仅起到很好的保温效果，便于提高废烟气的回收再利用率，而且可以更好的保护排烟管道，延长排烟管道使用寿命、减少生产故障的发生。并且设置的固定钩钉可以将高温耐磨捣打料层、方格钢化网、陶瓷硅酸铝板、耐碱性胶泥层作为一个稳固的整体固定在烟管的内壁上。

作为本实用新型的进一步说明，以上所述的固定钩钉的设置间距为15*15～25*25cm，优选20*20cm。这样的间距设置可以加固高温耐磨捣打料层、方格钢化网、陶瓷硅酸铝板、耐碱性胶泥层组成的一个整体，不易造成各层脱离。上述的间距为平面坐标系内的间距坐标。

作为本实用新型的进一步说明，以上所述的方格钢化网为Ф2.5mm～Ф4mm方格钢化网，优选Ф3.2mm方格钢化网。方格钢化网与固定钩钉相结合使用，使高温耐磨捣打料层、方格钢化网、陶瓷硅酸铝板、耐碱性胶泥层成为一个稳固的整体。

作为本实用新型的进一步说明，以上所述的耐碱性胶泥层的厚度为3～5mm；所述的高温耐磨捣打料层的厚度为30～50mm ，优选40mm；所述的陶瓷硅酸铝板的厚度为50～70mm ，优选60mm；所述的岩棉保温板的厚度为70～90mm ，优选80mm；所述的铝板的厚度为0.5～0.8mm ，优选0.7mm。

本实用新型的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***结合汽轮发电机组可以将烟气热能转换为电能，再将电能直接返回锰冶炼电炉供电***，实现能源的循环利用，把锰硅铁合金矿热炉冶炼生产中产生的250～350℃中温烟气余热用于发电，在世界范围内尚属首例，可以实现锰铁合金单位能耗降低至711kg标准煤，居全国领先水平，比国家标准规定能耗限额降低10%。

使用本实用新型进行发电的的工艺流程为：从锰铁合金冶炼电炉顶部排出的废气经半封闭烟罩收集并经管路引入废气余热锅炉，通过废气余热锅炉换热并部分除尘后，废气降至180℃以下后进入布袋除尘器，然后通过风机、烟囱排入大气；废气余热锅炉产生的过热蒸汽通过主汽阀进入汽轮发电机组发电，其尾部乏汽在冷凝器内经冷却塔、循环水泵等组成的循环水***冷却后变为冷凝水，冷凝水再经凝结水泵、汽封加热器、加热后的给水进入真空除氧器，真空除氧后的凝结水和除盐水补水约50℃左右（此温度水进入废气余热锅炉后可充分与低品位烟气进行热交换），在除去水中氧气后经给水泵加压后进入废气余热锅炉，该给水先后经过废气余热锅炉受热面与烟气进行逆向对流换热，其中经省煤器的给水被加热成为饱和热水后进入废气余热锅炉汽包，该汽包的饱和水经过自然循环或强制循环在蒸发器内加热后变为饱和汽，饱和汽再经过低温过热器、减温器、高温过热器变成过热蒸汽，过热蒸汽经管路进入汽轮发电机组主汽门，这样就形成一个闭式回路；废气余热锅炉排污水通过排污管道分别进入定排扩容器及连排扩容器。

本实用新型的工作原理：利用冶炼过程中焙烧锰矿的锰铁合金冶炼电炉出口的低温废烟气所携带的热量，通过废气余热锅炉装置实现余热回收；即将现有锰铁合金冶炼电炉所配置的废气余热锅炉，与原有***的机力风冷器并联，并将现有未保温的烟道改造成保温烟道，并在烟道上设置相应电动烟道闸板门，当废气余热锅炉***运行时，将机力冷却器前的烟道闸板门Ⅰ、烟道闸板门Ⅱ关闭（其中烟道闸板门Ⅰ为事故直排电动闸板门），打开烟道闸板门Ⅲ使烟气通过保温烟道直接进入废气余热锅炉，产生低品位（例如压力1.57MPa，温度320℃）过热蒸汽，通过蒸汽输送管道送至汽轮机组，经过汽轮机的膨胀做将热能转换为动能,带动发电机最终功发电，所发的电对外输出；通过废气余热锅炉热交换后的烟气通过布袋除尘器，经风机排入烟囱。当废气余热锅炉检修或者故障时，打开机力风冷器前的烟道闸板门Ⅱ，烟气通过原烟道***排放，不影响电热炉的正常运行。

与现有技术相比较，本实用新型具备的有益效果：

1.结构简单、改造成本低。在原有的冶炼***上通过增加排烟管道和烟道闸板门，将废气余热锅炉与机力冷却器并联，实现废烟气的回收再利用。

2. 适用于低品位烟气余热回收再利用、废烟气余热利用率高。通过合理的设置排烟管道、烟道闸板门以及采用内外保温结构的排烟管道实现低品位烟气余热的回收再利用，而且由于烟道的保温效果好，废烟气余热利用率高，也达到了节能环保的要求。

3.使用的排烟管道耐高温、耐腐蚀、不易损坏、使用寿命长。通过各层次的材料选择及各层次的结构布置，大大降低了生产故障的发生率，减少了维修工作量，也就减少了生产成本，有效解决了目前高温炉烟管道设计困难、投资大、检修工作量大的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型另一实施例的结构示意图。

图3是本实用新型中排烟管道的局部剖切图。

附图标记：1-锰铁合金冶炼电炉，2-废气余热锅炉，3-机力冷却器，4-布袋除尘器，5-风机，6、7-烟道闸板门Ⅰ，8、9-烟道闸板门Ⅱ，10、11、13、14-烟道闸板门Ⅲ，12-烟道闸板门Ⅳ，15-排烟管道Ⅰ，16、17-排烟管道Ⅱ，18、19、20、21-排烟管道Ⅲ，22-排烟管道Ⅳ，23-高温耐磨捣打料层，24-方格钢化网，25-陶瓷硅酸铝板，26-固定钩钉，27-耐碱性胶泥，28-铝板，29-岩棉保温板，30-烟管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

实施例1：

如图1所示，在某锰铁合金冶炼厂安装的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，包括依次通过排烟管道Ⅰ（15）相连接的锰铁合金冶炼电炉（1）、机力冷却器（3）、布袋除尘器（4）和风机（5）；所述的锰铁合金冶炼电炉（1）和机力冷却器（3）之间的排烟管道Ⅰ（15）上设有烟道闸门板Ⅱ（9）；所述的锰铁合金冶炼电炉（1）与烟道闸门板Ⅱ（9）之间还设有直通外部的排烟管道Ⅱ（17），直通外部的排烟管道Ⅱ（17）上设有烟道闸门板Ⅰ（7）；其中，所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***还包括废气余热锅炉（2）；所述的废气余热锅炉（2）通过排烟管道Ⅲ（19,20,21）分别与锰铁合金冶炼电炉（1）和机力冷却器（3）之间的排烟管道Ⅰ（15）、机力冷却器（3）和布袋除尘器（4）之间的排烟管道Ⅰ（15）、布袋除尘器（4）和风机（5）之间的排烟管道Ⅰ（15）相连通，并且在连通的排烟管道Ⅲ（19,20,21）上分别设有烟道闸门板Ⅲ（11,13,14）。

实施例2：

如图2所示，在某锰铁合金冶炼厂安装的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，包括依次通过排烟管道Ⅰ（15）相连接的锰铁合金冶炼电炉（1）、机力冷却器（3）、布袋除尘器（4）和风机（5）；所述的锰铁合金冶炼电炉（1）和机力冷却器（3）之间的排烟管道Ⅰ（15）上设有烟道闸门板Ⅱ（8,9）；所述的锰铁合金冶炼电炉（1）与烟道闸门板Ⅱ（8,9）之间还设有直通外部的排烟管道Ⅱ（16，17），直通外部的排烟管道Ⅱ（16,17）上设有烟道闸门板Ⅰ（6,7）；其中，所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***还包括废气余热锅炉（2）；所述的废气余热锅炉（2）通过排烟管道Ⅲ（18,19,20,21）分别与锰铁合金冶炼电炉（1）和机力冷却器（3）之间的排烟管道Ⅰ（15）、机力冷却器（3）和布袋除尘器（4）之间的排烟管道Ⅰ（15）、布袋除尘器（4）和风机（5）之间的排烟管道Ⅰ（15）相连通，并且在连通的排烟管道Ⅲ（18,19,20,21）上分别设有烟道闸门板Ⅲ（10,11,13,14）。

实施例3：

在某锰铁合金冶炼厂安装的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，包括依次通过排烟管道Ⅰ（15）相连接的锰铁合金冶炼电炉（1）、机力冷却器（3）、布袋除尘器（4）和风机（5）；所述的锰铁合金冶炼电炉（1）和机力冷却器（3）之间的排烟管道Ⅰ（15）上设有烟道闸门板Ⅱ（8,9）；所述的锰铁合金冶炼电炉（1）与烟道闸门板Ⅱ（8,9）之间还设有直通外部的排烟管道Ⅱ（16，17），直通外部的排烟管道Ⅱ（16,17）上设有烟道闸门板Ⅰ（6,7）；其特征在于：所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***还包括废气余热锅炉（2）；所述的废气余热锅炉（2）通过排烟管道Ⅲ（18,19,20,21）分别与锰铁合金冶炼电炉（1）和机力冷却器（3）之间的排烟管道Ⅰ（15）、机力冷却器（3）和布袋除尘器（4）之间的排烟管道Ⅰ（15）、布袋除尘器（4）和风机（5）之间的排烟管道Ⅰ（15）相连通，并且在连通的排烟管道Ⅲ（18,19,20,21）上分别设有烟道闸门板Ⅲ（10,11,13,14）；

所述的废气余热锅炉（2）与烟道闸门板（10,11）之间的排烟管道Ⅲ（18,19）上设有直通外部的排烟管道Ⅳ（22），排烟管道Ⅳ（22）上设有烟道闸门板Ⅳ（12）。

实施例4：

所述的废气余热锅炉（2）与烟道闸门板（10,11）之间的排烟管道Ⅲ（18,19）上设有直通外部的排烟管道Ⅳ（22），排烟管道Ⅳ（22）上设有烟道闸门板Ⅳ（12）；

所述的排烟管道Ⅰ（15）、排烟管道Ⅱ（16,17）、排烟管道Ⅲ（18,19,20,21）和排烟管道Ⅳ（22）均为采用内外保温结构的排烟管道；所述的内外保温结构的排烟管道由里至外依次设有高温耐磨捣打料层（23）、方格钢化网（24）、陶瓷硅酸铝板（25）、耐碱性胶泥层（27）、烟管（30）、岩棉保温板（29）和铝板（28）；所述的耐碱性胶泥层（27）涂抹在烟管（30）的内壁上，并且耐碱性胶泥层（27）与方格钢化网（24）之间设有固定钩钉（26）；所述的固定钩钉（26）的设置间距为20*20cm；所述的方格钢化网（24）为Ф3.2mm方格钢化网；所述的耐碱性胶泥层（27）的厚度为4mm；所述的高温耐磨捣打料层（23）的厚度为40mm；所述的陶瓷硅酸铝板（25）的厚度为60mm；所述的岩棉保温板（29）的厚度为80mm；所述的铝板（28）的厚度为0.7mm。

实施例5：

与实施例4的区别在于：所述的固定钩钉（26）的设置间距为15*15cm；所述的方格钢化网（24）为Ф2.5mm方格钢化网；所述的耐碱性胶泥层（27）的厚度为3mm；所述的高温耐磨捣打料层（23）的厚度为30mm；所述的陶瓷硅酸铝板（25）的厚度为50mm；所述的岩棉保温板（29）的厚度为70mm；所述的铝板（28）的厚度为0.5mm。

实施例6：

与实施例4、5的区别在于：所述的固定钩钉（26）的设置间距为25*25cm；所述的方格钢化网（24）为Ф4mm方格钢化网；所述的耐碱性胶泥层（27）的厚度为5mm；所述的高温耐磨捣打料层（23）的厚度为50mm；所述的陶瓷硅酸铝板（25）的厚度为70mm；所述的岩棉保温板（29）的厚度为90mm；所述的铝板（28）的厚度为0.8mm。

实施例7：

与实施例4、5、6的区别在于：所述的固定钩钉（26）的设置间距为21*21cm；所述的方格钢化网（24）为Ф4mm方格钢化网；所述的耐碱性胶泥层（27）的厚度为3mm；所述的高温耐磨捣打料层（23）的厚度为60mm；所述的陶瓷硅酸铝板（25）的厚度为60mm；所述的岩棉保温板（29）的厚度为80mm；所述的铝板（28）的厚度为0.6mm。

上述实施例1-7的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***结构简单、改造成本低、适用于低品位烟气余热回收再利用、废烟气余热利用率高。

Claims

1.一种锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，包括依次通过排烟管道Ⅰ（15）相连接的锰铁合金冶炼电炉（1）、机力冷却器（3）、布袋除尘器（4）和风机（5）；所述的锰铁合金冶炼电炉（1）和机力冷却器（3）之间的排烟管道Ⅰ（15）上设有烟道闸门板Ⅱ（9）；所述的锰铁合金冶炼电炉（1）与烟道闸门板Ⅱ（9）之间还设有直通外部的排烟管道Ⅱ（17），直通外部的排烟管道Ⅱ（17）上设有烟道闸门板Ⅰ（7）；其特征在于：所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***还包括废气余热锅炉（2）；所述的废气余热锅炉（2）通过排烟管道Ⅲ（19,20,21）分别与锰铁合金冶炼电炉（1）和机力冷却器（3）之间的排烟管道Ⅰ（15）、机力冷却器（3）和布袋除尘器（4）之间的排烟管道Ⅰ（15）、布袋除尘器（4）和风机（5）之间的排烟管道Ⅰ（15）相连通，并且在连通的排烟管道Ⅲ（19,20,21）上分别设有烟道闸门板Ⅲ（11,13,14）。

2.根据权利要求1所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，其特征在于：所述的废气余热锅炉（2）与烟道闸门板（11）之间的排烟管道Ⅲ（19）上设有直通外部的排烟管道Ⅳ（22），排烟管道Ⅳ（22）上设有烟道闸门板Ⅳ（12）。

3.根据权利要求2所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，其特征在于：所述的排烟管道Ⅰ（15）、排烟管道Ⅱ（17）、排烟管道Ⅲ（19,20,21）和排烟管道Ⅳ（22）均为采用内外保温结构的排烟管道。

4.根据权利要求3所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，其特征在于：所述的内外保温结构的排烟管道由里至外依次设有高温耐磨捣打料层（23）、方格钢化网（24）、陶瓷硅酸铝板（25）、耐碱性胶泥层（27）、烟管（30）、岩棉保温板（29）和铝板（28）；所述的耐碱性胶泥层（27）涂抹在烟管（30）的内壁上，并且耐碱性胶泥层（27）与方格钢化网（24）之间设有固定钩钉（26）。

5.根据权利要求4所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，其特征在于：所述的方格钢化网（24）为Ф2.5mm～Ф4mm方格钢化网。

6.根据权利要求4所述的锰铁冶炼电炉烟气回收再利用***，其特征在于：所述的耐碱性胶泥层（27）的厚度为3～5mm；所述的高温耐磨捣打料层（23）的厚度为30～50mm；所述的陶瓷硅酸铝板（25）的厚度为50～70mm；所述的岩棉保温板（29）的厚度为70～90mm；所述的铝板（28）的厚度为0.5～0.8mm。