CN217403166U - 一种转炉旋风除尘余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转炉旋风除尘余热锅炉，包括烟气进口接管、外旋风筒、内旋风筒、烟气出口接管、锥形落灰筒、积灰筒、顶盖、下降管、上升管和汽包。转炉高温烟气接触面整体结构为膜式壁，其中外旋风筒和内旋风筒布置了立式受热的对流管束。本实用新型具有旋风除尘、回收转炉煤气热量、有效减少煤气含水率及煤气体积等优点。

Description

一种转炉旋风除尘余热锅炉

技术领域

本实用新型属于环保节能和锅炉设备技术领域，具体涉及一种转炉旋风除尘余热锅炉。

背景技术

转炉在吹氧冶炼过程中，会产生含有大量含一氧化碳、含铁粉尘的高温烟气。转炉烟气出炉口温度通常约为1400-1600℃，其粉尘浓度为70-200g/m³。

钢铁企业主要炼钢工艺的转炉炼钢，它在吹炼过程中产生含一氧化碳成分为主、少量的二氧化碳和其它微量成分的气体，其中还夹带着大量氧化铁、金属铁粒、以及其它细小颗粒固体尘埃，严重影响车间环境，并对大气造成污染。因此，提高转炉除尘***技术水平，回收和利用好转炉煤气和回收烟气余热对于炼钢节能降耗，有效控制和减少炼钢大气污染物排放量，减轻环境污染意义重大。

目前转炉烟气净化回收工艺主要有湿法、干法和半干法三种，三种工艺都是以回收转炉煤气为主，对烟气显热的回收并不彻底，仅采用汽化冷却的方式回收烟气显热，然后通过喷水进行冷却和粗除尘，造成烟气800-1000℃显热的浪费，同时也消耗大量的水。

转炉湿法除尘中通过喷水和蒸汽使得烟气降温冷却，结果转炉烟气中含有大量水分，会造成烟气管道、静电除尘器极板和壳体、煤气管道、以及煤气余热回收等设备腐蚀。

现有转炉通常使用旋风除尘器作为初级除尘设备，功能单一，主要担负除尘功能，除尘器后面连接余热锅炉，作为主要节能装置。设备占地面积大，转炉烟气的沿程阻力大，设备投资大。

传统的作为余热锅炉的水管锅炉或火管锅炉结构，同时都存在严重积灰问题，加重转炉除尘节能***设备检修维护负担。

当前转炉煤气除尘技术包括湿法除尘和干法除尘。湿法除尘具有除尘效率低、***阻损大、运行成本高、除尘产生大量污水存在二次污染隐患等缺陷。传统干法除尘***包括汽化冷却烟道、蒸汽发生器、静电除尘，虽克服了湿法除尘的上述缺陷，但也存在***隐患等缺点。同时，无论湿法除尘还是干法除尘，都未能有效回收余热，尤其是经过汽化冷却烟道输出的约1000℃或1000℃以上的转炉煤气。因此，急需一种能解决转炉生产过程中除尘器与余热锅炉功能单一的问题的余热锅炉。

实用新型内容

本主要解决的技术问题是提供一种转炉旋风除尘余热锅炉，既具有转炉初级除尘功能，同时具有余热锅炉回收转炉显热能力。能够连接在汽化烟道之后，用于约1000℃的转炉煤气除尘及余热回收。

根据本实用新型的一种转炉旋风除尘余热锅炉，其中包括：烟气进口接管1、外旋风筒2、内旋风筒3、锥形落灰筒4、烟气出口接管5、顶盖6、下降管8、上升管9和汽包7。

所述烟气进口接管1由烟气进口接管膜式壁24和烟气进口接管进出水环集箱25组成，含尘高温烟气沿外旋风筒2形成的圆形壳体切线方向接入，烟气进口接管1顶部紧邻顶盖6下方。高温含尘烟气从烟气进口接管1进入后，烟气以一定的速度沿外旋风筒膜式壁18自上而下做回旋运动，由于圆周运动产生离心力，尘粒从气流中分离并捕集于外旋风筒膜式壁18，再借助重力作用使尘粒落于锥形落灰筒4，再落入积灰筒37。

为了强化落灰效果，可以在锥形落灰筒4内壁布置氮气炮，吹扫氮气强力落灰。也可以在锥形落灰筒外壁布置重力振打装置，使锥形落灰筒4产生震动，加速壁面落灰。

所述烟气进口接管进出水环集箱25，其进水可以为下降管8，亦可以与外旋风筒下环集箱16连通；出水为上升管9，亦可以为外旋风筒上环集箱13连通。

所述积灰筒37外壁穿越布置曲形冷却水管。冷却水管一侧在壁面内，与高温积灰接触，一侧在外，与空气或保温层接触。

所述外旋风筒2由外旋风筒膜式壁18、外旋风筒上环集箱14、外旋风筒下环集箱16组成。

优选的，根据所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，外旋风筒2的外旋风筒上环集箱14和外旋风筒下环集箱16之间布置外旋风筒对流管束19，所述外旋风筒对流管束19布置在外旋风筒膜式壁18圆环内侧。

所述内旋风筒3由内旋风筒膜式壁20、内旋风筒上环集箱13、内旋风筒下环集箱15组成，内旋风筒 3与外旋风筒2以其环集箱中心轴为圆心，呈同心圆式布置；

优选的，根据所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，内旋风筒3的内旋风筒上环集箱13和内旋风筒下环集箱15之间布置内旋风筒对流管束21。

优选的，根据所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，内旋风筒对流管束21布置在内旋风筒膜式壁20圆环的内侧和外侧。

所述锥形落灰筒4由落灰斗膜式壁28、外旋风筒下环集箱16、落灰斗下环集箱29组成；

所述落灰斗下环集箱29的进水口为下降管8。

优选的，根据所述的一种旋风除尘余热锅炉，在锥形落灰筒5出口布置积灰筒37，在锥形落灰筒5与积灰筒37之间布置插板阀36，在积灰筒37出口布置插板阀36，在积灰筒37顶端侧面布置氮气管道与控制阀38。

所述烟气出口接管5，布置在内旋风筒3内部，由烟气出口接管膜式壁22、烟气出口接管进口端环集箱32、烟气出口接管出口端环集箱23组成；所述烟气出口接管进口端环集箱32以其环集箱中心轴为圆心，与内旋风筒3呈同心圆式布置；

所述汽包7与外旋风筒下环集箱16之间布置下降管8；所述外旋风筒下环集箱16与内旋风筒下环集箱15之间布置下环集箱连通管17。所述下降管8和上升管9均与汽包7连通，上升管9在汽包7上出水口位置高于下降管8在汽包7上的进水口位置。

根据所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，顶盖6由外旋风筒上环集箱14、顶盖外圈膜式壁26、内旋风筒上环集箱13、顶盖内圈膜式壁27、顶盖内环集箱34组成。

优选的，所述顶盖外圈膜式壁26水管径向布置在外旋风筒上环集箱14和内旋风筒上环集箱13之间；所述顶盖内圈膜式壁27水管径向布置在内旋风筒上环集箱13和顶盖内环集箱之间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要的介绍。

图1为本实用新型一种转炉旋风除尘余热锅炉的上进下出结构正视示意图；

图2为本实用新型一种转炉旋风除尘余热锅炉的上进下出结构俯视截面示意图；

图3为本实用新型一种转炉旋风除尘余热锅炉中顶盖的结构俯视示意图；

图4为本实用新型一种转炉旋风除尘余热锅炉中锥形落灰筒下环集箱与落灰斗膜式壁焊接结构俯视示意图；

图5为本实用新型一种转炉旋风除尘余热锅炉的下进上出结构正视示意图；

图6为本实用新型一种转炉旋风除尘余热锅炉的下进上出结构俯视截面示意图。

其中：1、烟气进口接管；2、外旋风筒；3、内旋风筒；4、锥形落灰筒；5、烟气出口接管；6、顶盖；7、汽包；8、下降管；9、上升管；10、烟气出口端下降管；11、烟气出口接管进口端上升管；12、泄爆口；13、内旋风筒上环集箱；14、外旋风筒上环集箱；15、内旋风筒下环集箱；16、外旋风筒下环集箱；17、下环集箱连通管；18、外旋风筒膜式壁；19、外旋风筒对流管束；20、内旋风筒膜式壁；21、内旋风筒对流管束；22、烟气出口接管膜式壁；23、烟气出口接管出口端环集箱；24、烟气进口接管膜式壁；25、烟气进口接管进出水环集箱；26、顶盖外圈膜式壁；27、顶盖内圈膜式壁；28、落灰斗膜式壁； 29、落灰斗下环集箱；32、烟气出口接管进口端环集箱；34、顶盖内环集箱；35、烟气出口接管进口端连通管；36、插板阀；37、积灰筒；38、氮气管道与控制阀。

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

实施例1

如图1所示，本实用新型的一种转炉旋风除尘余热锅炉，包括：烟气进口接管1、外旋风筒2、内旋风筒3、锥形落灰筒4、烟气出口接管5、顶盖6和汽包7。

高温转炉烟气从烟气进口接管1切向进入外旋风筒2内，高速旋转，高温转炉烟气中较重除尘颗粒与烟气分离，经内旋风筒3下端边沿折弯进入烟气出口接管5进口端所处内旋风筒2内部空间，烟气180°折弯进入烟气出口接管5。

炉内高温集灰经锥形落灰筒4的落灰斗膜式壁28冷却，沉降到落灰斗下环集箱29的接管以下的积灰筒37中。在落灰斗下环集箱29的接口与积灰筒接口之间，设置手动或气动插板阀36，在积灰筒出口也设置一个插板阀36，同时在积灰筒上部设置氮气管道与控制阀38。本实用新型正常运行时开启积灰筒37入口处插板阀36，关闭积灰筒出口插板阀36。关闭氮气管道控制阀；清灰时，关闭积灰筒37上部插板阀36，同时打开积灰筒顶部的氮气管道控制阀释放氮气，打开积灰筒下面插板阀37，通氮气予以消除积灰筒内真空，保证积灰从积灰筒顺利输出，同时避免外部空气进入余热锅炉，防止发生爆燃事故，保证煤气质量和煤气输运安全。

锅炉软水经除氧后进入汽包7，汽包7内低温水经下降管8进入外旋风筒下环集箱16，同时其中一部分低温水经烟气出口端下降管10进入烟气出口接管出口端环集箱23，另外一部分低温水经下环集箱连通管17进入内旋风筒下环集箱15。

余热锅炉的受热面积主要由外旋风筒2由处于外圈的外旋风筒膜式壁18和外旋风筒对流管束19，以及内旋风筒膜式壁20和内旋风筒对流管束21，以及上进下出顶盖6的顶盖外圈膜式壁26、顶盖内圈膜式壁27，以及锥形落灰筒4的落灰斗膜式壁28和烟气进口接管膜式壁24、烟气出口接管膜式壁22等组成。

转炉高温烟气纵向或横向冲刷各受热面的膜式壁以及对流管束，通过辐射以及对流传热，使受热面锅炉管内水温升高，水密度降低，而向上流动。外旋风筒下环集箱16一部分水经外旋风筒膜式壁18管和外旋风筒对流管束19上升集中于外旋风筒上环集箱14；内旋风筒下环集箱15内水经内旋风筒膜式壁20管和内旋风筒对流管束21上升集中于内旋风筒上环集箱13；烟气出口接管出口端环集箱23内水经烟气出口接管膜式壁22管上升到烟气出口接管进口端环集箱32，再通过烟气出口接管进口端上升管进入顶盖内环集箱34。

顶盖6由顶盖外圈膜式壁26和顶盖内圈膜式壁以及与之相连通的外旋风筒上环集箱14、内旋风筒上环集箱13、顶盖内环集箱34等组成。顶盖6内受热后高温汽水混合物，经上升管9进入汽包7，如此往复自然循环。汽包7内饱和水在汽包气相空间汽化集结，经汽包7的蒸汽出口接管提供蒸汽。

实施例2

如图5所示，本实用新型的一种转炉旋风除尘余热锅炉，包括：烟气进口接管1、外旋风筒2、内旋风筒3、锥形落灰筒4、烟气出口接管5、顶盖6和汽包7。

高温转炉烟气从烟气进口接管1切向进入外旋风筒2内高速旋转，高温转炉烟气中较重除尘颗粒与烟气分离，经内旋风筒3下端边沿折弯进入烟气出口接管5进口端所处内旋风筒2内部空间，烟气180°折弯进入烟气出口接管5。

炉内高温集灰经锥形落灰筒4的落灰斗膜式壁28冷却，沉降到落灰斗下环集箱29的接管以下的积灰筒37中。在落灰斗下环集箱29的接口与积灰筒接口之间，设置手动或气动插板阀36，在积灰筒出口也设置一个插板阀36，同时在积灰筒上部设置氮气管道与控制阀38。本实用新型正常运行时开启积灰筒37入口处插板阀36，关闭积灰筒出口插板阀36。关闭氮气管道控制阀；清灰时，关闭积灰筒37上部插板阀36，同时打开积灰筒顶部的氮气管道控制阀释放氮气，打开积灰筒下面插板阀37，通氮气予以消除积灰筒内真空，保证积灰从积灰筒顺利输出，同时避免外部空气进入余热锅炉，防止发生爆燃事故，保证煤气质量和煤气烟气输运安全。

锅炉软水经除氧后进入汽包7，汽包7内低温水经下降管8进入外旋风筒下环集箱16，另外一部分低温水经下环集箱连通管17进入内旋风筒下环集箱15，在内旋风筒下环集箱15与烟气出口接管进口端环集箱32之间设置烟气出口接管进口端连通管35。

余热锅炉的受热面积主要由外旋风筒2由处于外圈的外旋风筒膜式壁18和外旋风筒对流管束19，以及内旋风筒膜式壁20和内旋风筒对流管束21，以及顶盖6的顶盖外圈膜式壁26、顶盖内圈膜式壁27，以及锥形落灰筒4的落灰斗膜式壁28和烟气进口接管膜式壁24、烟气出口接管膜式壁22等组成。

转炉高温烟气纵向或横向冲刷各受热面的膜式壁以及对流管束，通过辐射以及对流传热，使受热面锅炉管内水温升高，水密度降低，而向上流动。外旋风筒下环集箱16一部分水经外旋风筒膜式壁18管和外旋风筒对流管束19上升集中于外旋风筒上环集箱14；内旋风筒下环集箱15内水经内旋风筒膜式壁20管和内旋风筒对流管束21上升集中于内旋风筒上环集箱13；烟气出口接管进口端环集箱32内水经烟气出口接管膜式壁22管上升到顶盖内环集箱34，再通过烟气出口接管上段膜式壁进入烟气出口接管出口端环集箱23。

顶盖6由顶盖外圈膜式壁26和顶盖内圈膜式壁27以及与之相连通的外旋风筒上环集箱14、内旋风筒上环集箱13、顶盖内环集箱34等组成。下进上出顶盖33内高温汽水混合物，经烟气出口接管5上段膜式壁进入烟气出口接管出口端环集箱，再经上升管9进入汽包7，如此往复自然循环。汽包7内饱和水在汽包气相空间汽化集结，经汽包7的蒸汽出口接管对外提供蒸汽。

本实用新型具有以下优点及有益效果：

本实用新型解决了转炉生产过程中除尘器与余热锅炉功能单一的问题，将旋风除尘器以及余热锅炉功能集中于一体，有力于转炉干法除尘的余热节能利用，有效减少煤气含水率和体积，回收转炉灰尘为干颗粒，便于金属回收和灰尘后利用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种转炉旋风除尘余热锅炉，其特征在于：烟气进口接管(1)、外旋风筒(2)、内旋风筒(3)、锥形落灰筒(4)、烟气出口接管(5)、顶盖(6)、下降管(8)、上升管(9)和汽包(7)；所述烟气进口接管(1)由烟气进口接管膜式壁(24)和烟气进口接管进出水环集箱(25)组成，含尘高温烟气沿外旋风筒(2)形成的圆形壳体切线方向接入，烟气进口接管(1)顶部紧邻顶盖(6)下方；所述外旋风筒(2)由外旋风筒膜式壁(18)、外旋风筒上环集箱(14)、外旋风筒下环集箱(16)组成；所述内旋风筒(3)由内旋风筒膜式壁(20)、内旋风筒上环集箱(13)、内旋风筒下环集箱(15)组成，内旋风筒(3)与外旋风筒(2)以其环集箱中心轴为圆心，呈同心圆式布置；所述锥形落灰筒(4)由落灰斗膜式壁(28)、外旋风筒下环集箱(16)、落灰斗下环集箱(29)组成；所述烟气出口接管(5)，布置在内旋风筒(3)内部，由烟气出口接管膜式壁(22)、烟气出口接管进口端环集箱(32)、烟气出口接管出口端环集箱(23)组成；所述烟气出口接管进口端环集箱(32)以其环集箱中心轴为圆心，与内旋风筒(3)呈同心圆式布置；所述汽包(7)与外旋风筒下环集箱(16)之间布置下降管(8)；所述外旋风筒下环集箱(16)与内旋风筒下环集箱(15)之间布置下环集箱连通管(17)，所述下降管(8)和上升管(9)均与汽包(7)连通，上升管(9)在汽包(7)上出水口位置高于下降管(8)在汽包(7)上的进水口位置。

2.根据权利要求1所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，其特征在于：外旋风筒(2)的外旋风筒上环集箱(14)和外旋风筒下环集箱(16)之间布置外旋风筒对流管束(19)，所述外旋风筒对流管束(19)布置在外旋风筒膜式壁(18)圆环内侧。

3.根据权利要求1所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，其特征在于：内旋风筒(3)的内旋风筒上环集箱(13)和内旋风筒下环集箱(15)之间布置内旋风筒对流管束(21)。

4.根据权利要求1所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，其特征在于：内旋风筒对流管束(21)布置在内旋风筒膜式壁(20)圆环的内侧和外侧。

5.根据权利要求1所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，其特征在于：顶盖(6)由外旋风筒上环集箱(14)、顶盖外圈膜式壁(26)、内旋风筒上环集箱(13)、顶盖内圈膜式壁(27)、顶盖内环集箱(34)组成，所述顶盖外圈膜式壁(26)水管径向布置在外旋风筒上环集箱(14)和内旋风筒上环集箱(13)之间；所述顶盖内圈膜式壁(27)水管径向布置在内旋风筒上环集箱(13)和顶盖内环集箱之间。

6.根据权利要求1所述的一种转炉旋风除尘余热锅炉，其特征在于：在锥形落灰筒(4)出口布置积灰筒(37)，在锥形落灰筒(4)与积灰筒(37)之间布置插板阀(36)，在积灰筒(37)出口布置插板阀(36)，在积灰筒(37)顶端侧面布置氮气管道与控制阀(38)。

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