[实用新型]沸腾炉烟气管道热回收输送管

说明书

技术领域

本实用新型涉及硫铁矿、锌精矿等焙烧制酸装置沸腾炉顶出口烟气的热回收输送管。 

背景技术

矿制酸装置沸腾炉出口炉气为含SO₂气体的高温烟气，温度约900℃，从沸腾炉顶出口至锅炉进口的烟气输送管，现有的管道多采用钢衬混凝土结构。管道采用材质为耐热钢管内衬100mm厚硅酸铝耐热混凝土。目的是减少散热和保护钢管道的强度，以延长管道的使用寿命。本实用新型针对沸腾炉顶出口烟气管道结构，钢管内衬混凝土结构炉气管道见图一。 

目前选矿技术进步，焙烧矿含硫品位不断提高，企业尽可能走精料路线，提高焙烧烧出率，使得烧渣ω(Fe)达到60％以上，炉气出口温度可达到1000℃以上。随着硫铁矿制酸装置规模越来越大，相应的炉气管道规格增大、炉气温度提高等带来的困扰也急待解决，这些问题并非装置的主要问题，但在一定程度上制约了矿制酸装置的进一步扩大。 

以20万吨/年含硫35％的硫铁矿制酸装置为例(以下同)，沸腾炉出口气体含SO₂浓度12.5％，气量约50166Nm³/h，温度930℃，炉出口管道直径为￠2224×12，内衬耐热混凝土厚100mm。对炉出口管道的存在问题作叙述。 

1、热损高，随着管道外表面积增加，散热量增加。从生产情况看，锅炉进口炉气温度约885℃，经计算热损失为Q＝3736284KJ/h，占炉气出口总热量的5.26％，若通过增加硅酸铝耐热混凝土厚度的方式来减少散热损失，则增加了管道重量。

2、管道安装、支撑难度大。管道长度按18m考虑，整根管道约重40t，管道位于离地面约30m的高空，安装难度大，同时沸腾炉及余热锅炉设备本体上不能作为管道的承重点，需另做支撑架。 

3、故障率高，钢衬耐热混凝土管道的使用寿命平均2年左右，频繁检修影响系统的开车率，更换增加了系统运行成本，对系统长周期稳定运行存在安全隐患。 

实用新型内容

本实用新型针对上述缺陷，采用新的结构形式，目的在于提供一种将烟气热损利用，且重量减轻、运行稳定的沸腾炉烟气管道热回收输送管。 

本实用新型的技术方案是：本实用新型设置在沸腾炉和锅炉之间，输送管外壁和内壁之间设有夹层；夹层内为水汽混合物，以产生约0.3MPa的饱和蒸汽供用户使用，夹层上设有用于输送热交换介质的进出口。 

本实用新型的优点是：1)烟气输送管外设夹层，夹层内通脱盐水，通过热交换将高温烟气的一部分热量吸收，减少了管道热损并产生低压蒸汽，提高了热量利用率；2)本实用新型烟气输送管为夹层空心结构，减轻了输送管的重量，便于安装和支撑，同时提高了使用寿命；3)本实用新型设多个进口以及夹层内管环形设置的方式，提高了热交换的均匀和效率。 

综上所述，本实用新型以管道夹层结构代替传统的钢管内衬耐热混凝土结构，不但实现原有管道的炉气输送、保温等功能，解决了矿制酸规模扩大过程中出现的难题；且提高了能源利用率，通过水蒸汽夹层对管道 的热损失加以回收，可产0.3MPa的饱和蒸汽1.41t/h，年增加蒸汽产量为11280t，节约标煤近1500t。 

附图说明

图1为背景技术的烟气输送管道结构示意图 

图2为本实用新型的烟气输送管道结构示意图 

图3为本实用新型的汽水走向图 

图中1为沸腾炉、2为输送管外壁、3为输送管内壁、4为出口、5为进口、6为锅炉。 

具体实施方式

本实用新型的烟气从沸腾炉1进入烟气输送管，然后进入锅炉6内，在烟气输送过程中，其中有一部分热量被设置在输送管外壁2和输送管内壁3之间形成的夹层内的脱盐水吸收，脱盐水从设置在夹层上的多个进口5进入夹层，热交换后产生的蒸汽通过出口5输送到有关装置上使用。 

本实用新型的进口5可设置成多个，以利于热交换的均匀。 

本实用新型的进口6设置在输送管的下部，出口4设置在输送管的上部。 

本实用新型的输送管外壁2采用钢管，输送管内壁3采用不锈钢材质，为了进一步回收热损失，本实用新型在夹层内通入脱盐水回收热量产蒸汽。