[发明专利]一种新型抗爆防爆型直立烟道式热管余热锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及干法除尘设备领域，特别是涉及一种新型抗爆防爆型直立烟道式热管余热锅炉。

背景技术

1、炼钢转炉烟气在冶金行业属最具有特殊性烟气，烟气本身存有三大资源：

一是烟温高---达800～1000℃；

二是含CO高---达70%以上；

三是含氧化铁、氧化钙粉尘高---达80～150g/m3.

当这三大资源集于一体时，烟气净化成为难题，为此国内外采用向高温烟气喷水降温除尘工艺，这种工艺包括OG法、LT法。

转炉烟气喷水的除尘工艺，烟气是得到净化，但三大资源的效能，则变得最小化：高温热能无法回收利用、煤气变成含水和水蒸气煤气、炉尘则失去原有氧化钙氧化铁特性。

OG法、LT法在喷水净化过程中消耗大量水资源：

OG法每炼一吨钢需喷循环水3--5吨；LT法每炼一吨钢需喷水0.2吨、喷蒸汽0.025吨，除尘的过程即是大量消耗水资源的过程。

OG法、LT法在喷水净化过程中消耗大量水资源的同时，部分水变成水蒸气，则增大烟气量，随之风机耗电量增加。

为能实现不喷水净化转炉烟气，经团队研发，制成一种抗爆防爆型直立烟道式余热锅炉[已获国家发明专利（授权公告号CN102094104B）]。所述余热锅炉从冷却转炉烟气、回收转炉烟气余热性能方面，已达到工艺要求，且具有成本优势。成为第一代转炉烟气冷却、余热回收工艺装备。

2、炼钢转炉生产的特殊性。

当今炼钢转炉冶炼，是与连铸相匹配，需定时定量供应钢水。为此，转炉冶炼不能出现影响连铸状况。这在转炉烟气冷却余热锅炉的配置上提出更高要求，即余热锅炉不能出现故障影响转炉的冶炼。水管式余热锅炉的换热管，均在锅炉炉体内，其长度达万米，焊口数千，任何一点如出现漏水，修复少则数日，则转炉无法冶炼，势必影响连铸。

为此，研发适应转炉冶炼特点的高温烟气不喷水冷却同步热能回收新工艺以及与之配套的新工艺装备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于炼钢转炉高温烟气不喷水冷却同步热能回收工艺，以应对转炉烟气--高温、高粉尘、高CO以及保连铸--连续性特性的不喷水冷却工艺的一种转炉高温烟气热能转化为蒸汽回收过程不漏水的新工艺装备-新型抗爆防爆型直立烟道式热管余热锅炉。

为达上述目的，本发明一种新型抗爆防爆型直立烟道式热管余热锅炉，其包括直立的筒状炉体和炉体的外部支撑结构，炉体截面为长方形或圆形，所述炉体四角各设有一方形的风冷立柱，四个炉柱间设置若干横置环梁，构成整体框架结构；环梁内侧设有炉墙，炉墙由炉壁和绝热层组成，炉壁为厚锅炉板焊制而成，炉壁内侧焊有T型支架，T型支架内侧焊有龟甲网，由T型支架和龟甲网为骨架的绝热层分为内外两层，外层为保温层、内层为高强耐磨层；炉壁外侧含有横向和立向的加强筋；炉墙装有热管传热元件，换热元件为对插式布置，炉体内侧为热管吸热端、炉体外侧为热管放热端，所述热管放热端套设于水管内，水管设有进水口和蒸汽口；炉体从下至上，依次为锅炉冷却段、省煤器段、蒸发Ⅰ段、蒸发Ⅱ段，如需产生过热蒸汽，则在蒸发Ⅰ、Ⅱ段之间加设过热段；热管放热端制成水汽集箱，分别与汽包连接，构成水汽自然循环系统；在炉体分别设有落丸仓和仓阀，构成落丸清灰系统，自动清净换热元件积灰，保证烟气通道通畅和换热效率。

本发明与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：

本发明高温烟气不喷水冷却同步热能回收工艺，与转炉现行喷水工艺相比，烟气变为纯干烟气；烟气热能转化为蒸汽，回收利用。

本发明抗爆防爆型直立烟道式热管余热锅炉与传统直立烟道式水管余热锅炉换热效果相同，但在总体上存在极大优势：

1.本发明直立烟道式热管余热锅炉，炉体内不通水，锅炉没有漏水的可能性，更适应炼钢转炉冶炼需求，不会出现余热锅炉漏水影响炼钢事故发生；

2.本发明热管余热锅炉，使用寿命更长，即使有少量热管损毁，也不影响锅炉运行；

3.当达到寿命周期后，更换方便，可以采取整组更换，不需改动锅炉整体结构；

4.现场安装调试方便，因在出厂前，分组段打压测试，有利于提高锅炉质量；

5．因汽水循环在炉体外进行，管路相对缩短，阻损相对较低，因此不需安装强制循环泵，从而降低电耗；

6.安全性、可靠性能更好，炉壁加厚，强度提高，气密性提高，更适应炼钢转炉烟气含CO、高粉尘的特性。