一种稳定的矿冶炉低温余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术属于节能、热回收技术领域，尤其涉及一种稳定的矿冶炉低温余热回收系统，可用于余热烟气高质量回收利用系统。一种稳定的矿冶炉低温余热回收系统，包括通过烟道依次连接的矿热炉、余热锅炉、热交换器、脱硫塔、风机、烟囱，所述余热锅炉旁设蓄热器，所述矿热炉与所述余热锅炉通过防坍塌的高温炉烟道连接，在所述防坍塌的高温炉烟道上还并接有补燃型防爆装置。本实用新型专利技术所提供的热回收系统更加安全可靠，更易工业使用。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定的矿冶炉低温余热回收系统
本技术属于节能、热回收
，尤其涉及一种稳定的矿冶炉低温余热回 收系统，可用于余热烟气高质量回收利用系统。
技术介绍
烟气余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃 烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。按照温度品位，工业上，余热 一般分为600°C以上的高温余热和300°C以下的低温余热。 低温余热量大，温度分布范围宽，占工业余热资源总量的50%以上，分布广泛，如 冶金、化工、建材、机械、电力等行业，各种冶炼炉、加热炉、内燃机和锅炉的排气排烟，而且 有些工业窑炉的烟气余热量甚至高达炉窑本身燃料消耗量的30%?60%，节能潜力大，是 余热利用的主要研发对象。低温烟气作为低温余热的载体，排放量很大，携带热能丰富，但 由于低温限制导致换热效率低、余热产品应用范围窄、利用价值低、烟气余热回收经济效益 差，使得低温烟气难以得到有效利用，烟气直接排放还出现严重热污染，小范围内热污染造 成城市热岛效应，导致居住环境变差，全球范围内的影响则是造成全球气候的不可预测的 变化，恶化全球生存环境。 而高温余热回收利用时传热动力足，回收和利用相对容易，见效快，实现技术难度 低，因此简单的高温余热的利用比较普遍，然而，目前的高温余热的回收利用停留在一种粗 放式的利用，热利用效率低下获取单位重量余热产品（蒸汽）的高温余热消耗量大、浪费严 重。我国拥有大量的半封闭式电弧矿冶炉，烟气温度在500°C左右，排放量大，粉尘含量大， 污染大。在生产过程中，受生产工艺和设备的限制，烟气温度波动范围大，且烟气温度属于 低品位热源，回收成本高，利用率低。并且，传统的余热回收系统中的这种结构装置存在较 多的问题，甚至是安全隐患。 -方面，矿热炉炉膛温度较高，可达到1200°C以上。通过对高温烟气的回收利用， 可以有效的节能减排，符合现在日趋紧张的环境、资源的要求，也符合国家节能减排的号 召。目前，在高温炉烟气的余热回收的系统中，从矿冶电路排出的高温烟气需经烟道疏导， 再进入余热锅炉等装置中进行预热回收。经过较长时间的使用，烟道的耐火材料衬体开裂、 剥落、甚至大面积脱落，引起了管道管壳发红、变形甚至发生事故等严重问题，烟道的损坏 直接影响到高温烟气的流通，使得整个热回收系统处于瘫痪，影响的正常的工业生产，并带 来的管道维护的成本的增加。因此，高温烟道成为了矿冶电炉等高温余热回收系统中潜在 的威胁，使得正常的热能回收面临严重的考验，严重威胁了余热回收的进一步流程。 烟道容易受到高温烟气气流的摩擦和冲刷作用，碳素沉积，炉料中碱金属和其他 有害金属的破坏。碳素沉积是指煤气沿着砌缝和炉衬自身的透气孔侵入内衬中，在适宜的 温度下，分解成二氧化碳和析出碳，这种丝状的碳在适宜条件下无限扩展，致使内衬结构松 散、强度下降、龟裂而破坏。如内衬中含有Fe 203，则如同催化剂一样，使其方解和析出更严 重。炉料中的碱金属氧化物会与内衬形成低熔点化合物，使之更易磨损，并且形成的固体碳 会破坏内衬，另外，碱金属化合物会影响内衬强度。管道材料由于承受频繁的温度波动，并 且管道内的温度梯度较大，导致热应力分布不均易使内衬材料出现裂纹、开裂和剥落，从而 使整个砌体损毁。 目前，虽然有针对烟道材料的技术改进，研发了高温下具有一定韧性的和较高的 耐磨性，同时还能够抵御碳气氛的渗透的耐火材料。这些耐火材料具有合理的蠕变率，较好 的高温热震性以抵抗管道的变形以及热应力的作用。但是，从管道本身的结构角度出发进 行的改进却极少。而通过对烟道结构的合理改进，可以简单、有效的解决烟道因长时间的使 用而造成塌陷的问题。 另一方面，矿热炉炉内火焰温度较高，气相化学反应十分迅速，主要燃烧产物 (C02、H 20和02)之间很快达到平衡，因此，只有当炉内局部区域运行或在低于化学当量配风 时，即只有当烟气中的过剩〇 2接近于零〇. 5%时，才会产生较多的C0(> lOOppm)，在大型锅 炉炉膛内，燃料/空气比率及其分布不可能十分完善，也不可能靠一般的炉内混合过程来 纠正这种不均匀状态。 实际的生产过程中，由于现场工况复杂，设备运行不稳定，通过烟道进入余热锅炉 的余热热源常出现温度不稳定的情况，从而导致余热锅炉不能在额定负荷下运行，甚至发 生短期停机的情况，降低了发电机组运行效率，并使得发电机组安全运行无法得到保障，降 低了发电机组及其他发电设备的使用寿命。而另一方面，烟道烟气中C0浓度，飞灰可燃物 损失与过量空气有一致的关系，即随着过量空气的减少，C0浓度升高，飞灰可燃物损失也增 力口，当过量空气减少到临界点以下时，C0浓度急剧增加。当通过烟道进入余热锅炉的高温 气体中C0较高时，在余热锅炉中甚至有可能发生爆炸，因此造成了很大的安全隐患。 因此，有必要开发出一种烟气余热回收系统，既简单实用，又能解决现有技术中的 各个问题。通过各种用能设备及产品排放或携带出的有回收价值的多余的热能回收，达到 循环经济，节能增效，促进解决环境问题，并提高能源利用率，有效地增加企业的经济效益 和社会效益。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术提供了一种稳定的矿冶炉低温余热回收系 统。其具有防坍塌的高温炉烟道和补燃型防爆装置。该防坍塌的高温炉烟道在现有的烟道 的结构上进一步的进行了结构改进，简单、有效、低成本的解决了高温烟道长期使用而造成 塌陷的问题。且对于已经投入使用的传统的烟道，可通过简单的替换或加工，即可对局部进 行修理、维护，具有很普遍的适用性。该补燃型防爆装置并接在余热锅炉进口端的管道上， 使C0在进入锅炉炉膛之前在防暴器燃烧嘴中进行充分燃烧，从而保证了烟气进入炉膛的 完全燃烧以及优化控制能使锅炉运行、也是保证最佳的过量空气之下，从而减少排烟热损 失及送、引风机耗电量，提高运行效率(约0. 5%)，同时，控制炉内不产生局部缺风，避免由 此产生严重的炉内结渣或水冷壁管金属腐蚀，对降低nox、so 3的形成与排放也十分有益。总 体上，相对于现有的余热回收系统，本技术所提供的热回收系统更加安全可靠，更易工 业使用。 一种稳定的矿冶炉低温余热回收系统，包括通过烟道依次连接的矿热炉、余热锅 炉、热交换器、脱硫塔、风机、烟囱，所述余热锅炉旁设蓄热器，所述矿热炉与所述余热锅炉 通过防坍塌的高温炉烟道连接，在所述防坍塌的高温炉烟道上还并接有补燃型防爆装置。 优选的，所述防坍塌的高温炉烟道包括管道和管道的支撑底座，所述管道包括由 内到外的金属管道和保温层，所述支撑底座沿着平行于管道主轴线的方向设置在所述管道 的下方，并与管道下部固定连接，在所述金属管道的外表面还设置有螺旋形钢带或钢条，所 述螺旋形钢带或钢条的主轴线与所述金属管道的主轴线共线。 金属管道外表面设置的螺旋形钢带或钢条构成成了金属管道的腰筋，可以有效的 承受和分散烟道因为结垢而导致的局部过高的压力，减缓和防止了烟道局部的变形，有效 防止了烟道的坍塌。 优选的，在所述金属管道所述支撑底座之间的保温层部分中，还设置有瓦形支撑 板，所述瓦形支撑板沿着平行于金属管道主轴线的方向排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定的矿冶炉低温余热回收系统，包括通过烟道依次连接的矿热炉、余热锅炉、热交换器、脱硫塔、风机、烟囱，所述余热锅炉旁边设有与之相连的蓄热器，其特征在于：所述矿热炉与所述余热锅炉通过防坍塌的高温炉烟道连接，在所述防坍塌的高温炉烟道上还并接有补燃型防爆装置。

【技术特征摘要】
1. 一种稳定的矿冶炉低温余热回收系统，包括通过烟道依次连接的矿热炉、余热锅炉、 热交换器、脱硫塔、风机、烟?，所述余热锅炉旁边设有与之相连的蓄热器，其特征在于：所 述矿热炉与所述余热锅炉通过防坍塌的高温炉烟道连接，在所述防坍塌的高温炉烟道上还 并接有补燃型防爆装置。2. 根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于：所述防坍塌的高温炉烟道包括管道 和管道的支撑底座，所述管道包括由内到外的金属管道和保温层，所述支撑底座沿着平行 于管道主轴线的方向设置在所述管道的下方，并与管道下部固定连接，在所述金属管道的 外表面还设置有螺旋形钢带或钢条，所述螺旋形钢带或钢条的主轴线与所述金属管道的主 轴线重合。3. 根据权利要求2所述的回收系统，其特征在于：在所述防坍塌的高温炉烟道的所述 金属管道与所述支撑底座之间的保温层部分中，还设置有瓦形支撑板，所述瓦形支撑板沿 着平行于金属管道主轴线的方向排布，且所述瓦形支撑板的内弧面与所述金属管道的外壁 紧密贴合。4. 根据权利要求2或3所述的回收系统，其特征在于：所述支撑底座设置于所述螺旋 形钢带或钢条的相邻的两牙之间。5. 根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于：所述补燃型防爆装置包括圆管状的 外壁和封闭了所述外壁的一端的底板，在所述外壁和所述底板合围成的空间内设置圆管状 的中层导热壁，所述中层导热壁的一端被所述底板封闭，且所述外壁和所述中层导热壁共 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯俊，姚耀明，杜国新，万杰，
申请(专利权)人：湖北沁龙华章节能环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42