CN114636316B - 配套于hismelt熔融还原炼铁体系的余热回收系统 - Google Patents
配套于hismelt熔融还原炼铁体系的余热回收系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114636316B CN114636316B CN202210245028.6A CN202210245028A CN114636316B CN 114636316 B CN114636316 B CN 114636316B CN 202210245028 A CN202210245028 A CN 202210245028A CN 114636316 B CN114636316 B CN 114636316B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flue
- cooling
- flue gas
- steam
- section cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 143
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 112
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 112
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 19
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 4
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 8
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/10—Arrangements for using waste heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/20—Arrangements for treatment or cleaning of waste gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
本发明公开了配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，包括：冷却烟道和烟道汽包，冷却烟道的出口端设置有连接烟道，连接烟道的出口连接至分离器，冷却烟道的入口段冷却烟道连接至反应炉，在连接烟道内通入冷却介质对烟气降温；分离器的烟气出口与蒸汽过热器连接，蒸汽过热器的过热器烟气出口与火管锅炉连接，火管锅炉的锅炉上升管和锅炉下降管连接至锅炉汽包，火管锅炉与火管省煤器连接，火管省煤器的底部设置烟气排出筒体，火管省煤器上的省煤器出水管为火管锅炉汽包和烟道汽包供水，烟道汽包与火管锅炉汽包输出的蒸汽输送至蒸汽过热器，蒸汽过热器上设置过热蒸汽输出管。本发明能有效避免结渣现象，大大提高热效率。
Description
技术领域
本发明涉及余热回收系统，具体涉及配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统。
背景技术
HISMELT熔融还原炼铁技术是一种利用非焦煤及铁矿粉采取喷射方式生产液态铁的短流程炼铁技术。由于其不需要原有炼铁的焦炭流程、球团流程，直接采用煤粉、铁矿粉炼铁，因此具有原料适应性强、环境污染小，产品质量高的优点，工厂建设相对比较简单，有着极高的社会、经济价值、环境价值。熔融还原炼铁技术是在高炉炼铁技术上的一次技术提升，其中的余热回收系统是整个系统的关键部分。
HISMELT熔融还原炼铁体系中的HISMELT反应炉、也称还原炉，产生压力接近1.0bar、温度在1450℃左右的高温烟气，高温烟气中含有CO、H2等可燃气体，并且还含有大量熔融状态的粘结粉尘。HISMELT熔融还原炼铁系统中的余热回收系统将高温烟气中的热能转化成为蒸汽后进行发电。
目前的HISMELT熔融还原炼铁系统中的余热回收系统，具体结构可参见中国专利申CN103773912A，主要包括：与还原炉相连接的烟道，烟道包括上升段和下降段，上升段烟道与下降段烟道的上端部之间通过过渡烟道连接，下降段烟道的下端部设置有连接烟道，连接烟道与高温旋风分离器相连接，高温旋风分离器的烟气出口与余热锅炉连接。还原炉产生的高温烟气依次通过上升段烟道、过渡段烟道、下降段烟道释放热量，然后经连接烟道进入高温旋风分离器中，高温旋风分离器将高温烟气中的大颗粒物脱除，脱除了大颗粒物的高温烟气再进入余热锅炉内进行热传递。
上述的HISMELT熔融还原炼铁体系中的余热回收系统在运行过程中存在以下技术问题：经高温旋风分离器脱除大颗粒物后的高温烟气中仍然含有较多颗粒直径较小的高温粘结粉尘，这种高温粘结粉尘颗粒的特点在于其表面温度相对较低、但其内部核心温度仍然很高，即残留在高温气体内的小粒径的粘结粉尘并没有完全冷却，这样的高温粘结粉尘十分容易粘结在余热锅炉内的换热管的管壁上，从而在换热管的管壁上形成结渣，且越积越多，容易导致大块脱落和堵塞。随着时间推移，余热锅炉的换热效果不断降低，安全隐患也越来越严重。
发明内容
本发明的目的是：提供一种配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，该余热回收系统能解决高温烟气中的颗粒物在换热管的管壁上产生结渣的技术问题，并进一步大大提高热回收效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，包括：膜式水冷壁结构的冷却烟道，冷却烟道的膜式水冷壁的烟道水冷壁上升管与烟道水冷壁下降管连接至烟道汽包，冷却烟道的出口端设置有连接烟道，连接烟道的出口连接至用于分离气体中固体颗粒的分离器，冷却烟道包括入口段冷却烟道，入口段冷却烟道连接至反应炉，入口段冷却烟道由反应炉逐步倾斜向上设置，入口段冷却烟道与水平方向呈的角度大于等于45度且小于等于60度，入口段冷却烟道中高温烟气中熔融状态的炉渣能沿着入口段冷却烟道回流至反应炉中，冷却烟道的出口端的烟气的温度控制在750℃～1000℃，在连接烟道内通入冷却介质使得进入连接烟道内的烟气降温至600℃～700℃；分离器的烟气出口与蒸汽过热器相连接，蒸汽过热器的过热器烟气出口与火管锅炉连接，火管锅炉的锅炉上升管和锅炉下降管连接至锅炉汽包，火管锅炉通过过渡段烟室与火管省煤器连接，火管省煤器的底部设置有带烟气排出口的烟气排出筒体，火管省煤器上设置有省煤器进水管和省煤器出水管，省煤器出水管与火管锅炉汽包供水管以及烟道汽包供水管连接，火管锅炉汽包供水管连接至火管锅炉汽包，烟道汽包供水管连接至烟道汽包，烟道汽包上设置烟道汽包蒸汽输出管，火管锅炉汽包上设置有饱和蒸汽输出管，烟道汽包蒸汽输出管、饱和蒸汽输出管汇聚连接至蒸汽过热器的过热器蒸汽输入端，蒸汽过热器上设置过热蒸汽输出管。
进一步地，前述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其中，所述的冷却介质采用冷却水，或者将从烟气排出筒体的烟气排出口输出的烟气经脱硫和除尘净化后作为冷却介质。
进一步地，前述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其中，连接烟道内的冷却介质通过喷嘴喷射引入，所述的喷嘴设置在连接烟道内的顶部、底部以及两侧的连接烟道内壁上，连接烟道内的顶部、底部以及两侧的连接烟道内壁上的喷嘴都顺着连接烟道的长度方向间隔设置。
更进一步地，前述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其中，所述的冷却烟道还包括迂回段冷却段烟道，所述的迂回段冷却烟道包括竖直且平行间隔设置的上升段冷却烟道和下降段冷却烟道，上升段冷却烟道和下降段冷却烟道的上端部由过渡段冷却烟道连通，上升段冷却烟道的下端与入口段冷却烟道的上端连通，下降段冷却烟道的底部连接有下降段排烟筒体，下降段排烟筒体的底部上设置冷却烟道出灰斗，连接烟道与下降段排烟筒体连接。
更进一步地，前述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其中，过渡段冷却烟道包括：镜像设置的转弯一段冷却烟道和转弯二段冷却烟道，转弯一段冷却烟道由上升段冷却烟道的顶端向上、并向下降段冷却烟道方向弯曲，转弯二段冷却烟道由下降段冷却烟道的顶端向上并向上升段冷却烟道方向弯曲，转弯一段冷却烟道与转弯二段冷却烟道在顶部相连通。
更进一步地，前述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其中，过渡段冷却烟道的顶部设置有两个烟气防爆阀，两个烟气防爆阀分别位于转弯一段冷却烟道与转弯二段冷却烟道上。
进一步地，前述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其中，蒸汽过热器内的受热管采用蛇形受热管。
更进一步地，前述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其中，火管锅炉与火管省煤器均为立式结构。
本发明的优点是：一、入口段冷却烟道由反应炉一端向上逐步倾斜向上设置，并且入口段冷却烟道与水平方向呈的角度大于等于45度且小于等于60度，这样能使得高温烟气中熔融状的炉渣沿入口段冷却烟道回流至反应炉中，从而在余热回收系统源头有效减少高温烟气中熔融状颗粒物的量，也就有效避免余热回收系统设备结渣的现象。二、将冷却烟道输出的高温烟气的温度控制在750℃～1000℃，并在连接烟道中喷入冷却介质对高温烟气进一部降温至600℃～700℃，这使得高温烟气中的颗粒物彻底冷却，即高温烟气中的颗粒物的内核也不再呈熔融状，这就能避免高温烟气进入换热设备后颗粒物粘附在换热管的管壁上而产生结渣现象，从而有效提高换热效果，并延长余热回收系统的使用寿命。三、基于前两点，余热回收系统采用蒸汽过热器，蒸汽过热器的设置大大提高了热回收效率，降低了出口烟气的温度，即使得最终排出的烟气的温度有效降低，温度降低后的烟气可以直接采用干法除尘的净化处理，如直接布袋除尘，这有效节约了废气的净化处理成本。四、火管锅炉、火管省煤器均为立式结构，采用纵向冲刷，自清灰效果好，这能有效提高换热设备的换热效果同时延长设备的使用寿命。
附图说明
图1是本发明所述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统的结构示意图。
图2是图1中冷却烟道的结构示意图。
实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2所示，配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，包括：膜式水冷壁结构的冷却烟道1，冷却烟道1的膜式水冷壁的烟道水冷壁上升管21与烟道水冷壁下降管22连接至烟道汽包2。冷却烟道1包括入口段冷却烟道11，入口段冷却烟道11与反应炉3相连接，入口段冷却烟道11由反应炉3逐步倾斜向上设置，入口段冷却烟道11与水平方向呈的角度θ大于等于45度且小于等于60度，入口段冷却烟道11中高温烟气中熔融状态的炉渣能沿着入口段冷却烟道11回流至反应炉3中。冷却烟道1的出口端的烟气的温度控制在至750℃～1000℃。
本实施例中，冷却烟道1还包括迂回段冷却段烟道12，所述的迂回段冷却烟道12包括竖直且平行间隔设置的上升段冷却烟道121和下降段冷却烟道122，上升段冷却烟道121和下降段冷却烟道122的上端部由过渡段冷却烟道连通，上升段冷却烟道121的下端与入口段冷却烟道11的上端连通，下降段冷却烟道122的底部连接有下降段排烟筒体123，下降段排烟筒体123的底部上设置冷却烟道出灰斗124。下降段排烟筒体123与连接烟道4连接。
本实施例中过渡段冷却烟道包括：镜像对称设置的转弯一段冷却烟道125和转弯二段冷却烟道126，转弯一段冷却烟道125和转弯二段冷却烟道126镜像对称设置其目的在于：便于安装和维修，降低制造生产成本。转弯一段冷却烟道125由上升段冷却烟道121的顶端向上、并向下降段冷却烟道122方向弯曲，转弯二段冷却烟道126由下降段冷却烟道122的顶端向上并向上升段冷却烟道121方向弯曲，转弯一段冷却烟道125与转弯二段冷却烟道126在顶部相连通。过渡段冷却烟道的顶部设置有两个烟气防爆阀127，两个烟气防爆阀127分别位于转弯一段冷却烟道125与转弯二段冷却烟道126上。
在连接烟道4内通入冷却介质使得进入连接烟道4内的烟气降温至600℃～700℃。该温度下高温烟气中的颗粒物能彻底冷却，即颗粒物从内核至外表面都不再呈熔融状。本实施例中连接烟道4内的冷却介质由喷嘴41喷射，所述的喷嘴41设置在连接烟道4内的顶部、底部以及两侧的连接烟道内壁上，连接烟道4内的顶部、底部以及两侧的连接烟道内壁上的喷嘴41都顺着连接烟道4的长度方向间隔设置。所述的冷却介质需要确保冷却介质的引入不会造成连接烟道4内发生爆炸、燃烧等安全问题。
连接烟道4的出口连接至用于分离气体中固体颗粒的分离器5。分离器5的底部设置有分离器灰斗51。所述的分离器5采用高温旋风分离器。高温旋风分离器能有效去除颗粒物，避免颗粒物对余热回收系统产生冲刷和磨损。
分离器5的烟气出口与蒸汽过热器6相连接，蒸汽过热器6的过热器烟气出口与火管锅炉7连接，火管锅炉7与火管锅炉汽包71之间设置锅炉上升管711和锅炉下降管712，火管锅炉7通过过渡段烟室8与火管省煤器9连接。火管省煤器9的底部设置有带烟气排出口911的烟气排出筒体91，烟气排出筒体91的底部设置排出筒体灰斗912。本实施例中，火管锅炉7与火管省煤器9都采用立式结构。火管省煤器9上设置有省煤器进水管92和省煤器出水管93，省煤器出水管93与火管锅炉供水管713以及烟道汽包供水管201连接。火管锅炉供水管713连接至火管锅炉汽包71，烟道汽包供水管201连接至烟道汽包2。烟道汽包2上设置烟道汽包蒸汽输出管23，火管锅炉汽包71上设置有饱和蒸汽输出管714。本实施例中烟道汽包蒸汽输出管23、饱和蒸汽输出管714汇聚连接至蒸汽过热器6的过热器蒸汽输入端61，蒸汽过热器6上设置过热蒸汽输出管62。所述的冷却介质为冷却水，或者将从烟气排出筒体91的烟气排出口911输出的烟气经脱硫和除尘净化后作为冷却介质，采用烟气排出口911中排出的烟气作为冷却介质能有效降低余热回收成本。
工作原理：烟程：反应炉3产生的高温烟气经入口段冷却烟道11进入至经冷却烟道1中，由于入口段冷却烟道11倾斜设置，倾角θ大于等于45度且小于等于60度，因此入口段冷却烟道11中的熔融状的炉渣能很好的回流至反应炉3中。也即在余热回收系统的入口处先大大减少进入余热回收系统中的熔融状灰渣的量，从而有效降低余热回收系统结渣的风险。
高温烟气经入口段冷却烟道11进入迂回段冷却烟道12中，高温烟气在迂回段冷却烟道12中依次通过上升段冷却烟道121、转弯一段冷却烟道125、转弯二段冷却烟道126、下降段冷却烟道122，不断释放热量后降温至750℃～1000℃，然后进入下降段排烟筒体123。下降段排烟筒体123中的灰渣从冷却烟道出灰斗124中排出。下降段排烟筒体123中的高温烟气进入连接烟道4。
连接烟道4中的喷嘴41喷出冷却介质对高温烟气进一步冷却，冷却介质采用冷却水或由烟气排出筒体91的烟气排出口911输出的烟气，这两者采都能将高温烟气有效降温。采用烟气排出筒体91的烟气排出口911输出的废气进行降温，还有一个好处则是：废气利用，降低余热回收成本。高温烟气在连接烟道4中进一步降温至600℃～700℃，该温度下高温烟气中残留的灰渣进一步冷却至其内核也不呈熔融状。
连接烟道4中进一步冷却后的高温烟气进入分离器5中进行固体颗粒分离。分离器5将较大粒径的颗粒物分离出高温烟气，由于在连接烟道4中高温烟气得到了第二次冷却，因此经分离器5分离后仍然残存在高温烟气中的颗粒物，由于颗粒物的内核温度已经进一步降低，颗粒物的外表至内核都不再呈熔融状，这就大大降低了颗粒物在余热回收系统中形成结渣的可能性。
经分离器5分离后的高温烟气经分离器5的烟气出口进入蒸汽过热器6，蒸汽过热器6采用蛇形换热管。虽然蒸汽过热器6中的蛇形换热管束密集，但分离器5输出的高温烟气中颗粒物已经完全冷却至内核也不再呈熔融状，也即颗粒物都充分冷却，这样的高温烟气进入换热管束密集的蒸汽过热器6，不会在蒸汽过热器6的换热管束上产生结渣，这正是本余热回收系统中能够采用蒸汽过热器6的关键所在，采用蒸汽过热器6有效提高了整个余热回收系统的热回收效率，并大大降低烟气排出口911排出的烟气的温度。蒸汽过热器6输出的烟气进入火管锅炉7，烟气在火管锅炉7中进一步释放热量，火管锅炉7输出的烟气经过渡段烟室8进入火管省煤器9，在火管省煤器9中释放热量后的烟气从烟气排出筒体91上的烟气排出口911向外排出，烟气排出口911排出的烟气一部分可作为连接烟道4内的冷却介质。烟气排出筒体91中的灰渣从排出筒体灰斗912中排出。
水程：外部给水经火管省煤器进水管92进入火管省煤器9，在火管省煤器9中吸收了热量的水经省煤器出水管93、火管锅炉供水管713进入至火管锅炉汽包71中，经省煤器出水管93、烟道汽包供水管201进入烟道汽包2中。火管锅炉汽包71中的热水经锅炉下降管712进入火管锅炉7中，火管锅炉7中吸收了烟气热量后形成的汽水混合物经锅炉上升管711进入火管锅炉汽包71中，火管锅炉汽包71产生的饱和蒸汽从饱和蒸汽输出管714输出。
烟道汽包2内的热水经以及烟道水冷壁下降管22进入冷却烟道1的膜式水冷壁内，膜式水冷壁中的热水吸收了高温烟气的热量后形成蒸汽经烟道水冷壁上升管21进入烟道汽包2中，烟道汽包2产生饱和蒸汽经烟道汽包蒸汽输出管23输出。
烟道汽包蒸汽输出管23输出的饱和蒸汽、以及火管锅炉汽包71经饱和蒸汽输出管714输出的饱和蒸汽汇聚进入蒸汽过热器6中，饱和蒸汽在蒸汽过热器6中吸收了高温烟气的热量后形成能用于发电的过热蒸汽、并经过热蒸汽输出管62输出。
本发明的优点在于：一、入口段冷却烟道11由反应炉3一端向上逐步倾斜向上设置，并且入口段冷却烟道11与水平方向呈的角度大于等于45度且小于等于60度，这样能使得高温烟气中熔融状的炉渣沿入口段冷却烟道回流至反应炉3中，从而在余热回收系统源头有效减少高温烟气中熔融状颗粒物的量，也就有效避免余热回收系统设备结渣的现象。二、将冷却烟道输出的高温烟气的温度控制在750℃～1000℃，并在连接烟道4中喷入冷却介质对高温烟气进一部降温至600℃～700℃，这使得高温烟气中的颗粒物彻底冷却，即高温烟气中的颗粒物的内核也不再呈熔融状，这就能避免高温烟气进入换热设备后颗粒物粘附在换热管的管壁上而产生结渣现象，从而有效提高换热效果，并延长余热回收系统的使用寿命。三、基于前两点，余热回收系统采用蒸汽过热器，蒸汽过热器的设置大大提高了热回收效率，降低了出口烟气的温度，即使得最终烟气排出口911排出的烟气的温度有效降低，温度降低后的烟气可以直接采用干法除尘的净化处理，如直接布袋除尘，这有效节约了废气的净化处理成本。四、火管锅炉、火管省煤器均为立式结构，采用纵向冲刷，自清灰效果好，这能有效提高换热设备的换热效果同时延长设备的使用寿命。
Claims (8)
1.配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，包括：膜式水冷壁结构的冷却烟道，冷却烟道的膜式水冷壁的烟道水冷壁上升管与烟道水冷壁下降管连接至烟道汽包，冷却烟道的出口端设置有连接烟道，连接烟道的出口连接至用于分离气体中固体颗粒的分离器，其特征在于：冷却烟道包括入口段冷却烟道，入口段冷却烟道连接至反应炉，入口段冷却烟道由反应炉逐步倾斜向上设置，入口段冷却烟道与水平方向呈的角度大于等于45度且小于等于60度，入口段冷却烟道中高温烟气中熔融状态的炉渣能沿着入口段冷却烟道回流至反应炉中，冷却烟道的出口端的烟气的温度控制在750℃～1000℃，在连接烟道内通入冷却介质使得进入连接烟道内的烟气降温至600℃ ～700℃，从而使高温烟气中的颗粒物彻底冷却，即高温烟气中的颗粒物的内核也不再呈熔融状，这就能避免高温烟气进入换热设备后颗粒物粘附在换热管的管壁上而产生结渣现象；分离器的烟气出口与蒸汽过热器相连接，蒸汽过热器的过热器烟气出口与火管锅炉连接，火管锅炉的锅炉上升管和锅炉下降管连接至锅炉汽包，火管锅炉通过过渡段烟室与火管省煤器连接，火管省煤器的底部设置有带烟气排出口的烟气排出筒体，火管省煤器上设置有省煤器进水管和省煤器出水管，省煤器出水管与火管锅炉汽包供水管以及烟道汽包供水管连接，火管锅炉汽包供水管连接至火管锅炉汽包，烟道汽包供水管连接至烟道汽包，烟道汽包上设置烟道汽包蒸汽输出管，火管锅炉汽包上设置有饱和蒸汽输出管，烟道汽包蒸汽输出管、饱和蒸汽输出管汇聚连接至蒸汽过热器的过热器蒸汽输入端，蒸汽过热器上设置过热蒸汽输出管。
2.根据权利要求1所述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其特征在于：所述的冷却介质采用冷却水，或者将从烟气排出筒体的烟气排出口输出的烟气经脱硫和除尘净化后作为冷却介质。
3.根据权利要求2所述配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其特征在于：连接烟道内的冷却介质通过喷嘴喷射引入，所述的喷嘴设置在连接烟道内的顶部、底部以及两侧的连接烟道内壁上，连接烟道内的顶部、底部以及两侧的连接烟道内壁上的喷嘴都顺着连接烟道的长度方向间隔设置。
4.根据权利要求2或3所述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其特征在于：所述的冷却烟道还包括迂回段冷却烟道，所述的迂回段冷却烟道包括竖直且平行间隔设置的上升段冷却烟道和下降段冷却烟道，上升段冷却烟道和下降段冷却烟道的上端部由过渡段冷却烟道连通，上升段冷却烟道的下端与入口段冷却烟道的上端连通，下降段冷却烟道的底部连接有下降段排烟筒体，下降段排烟筒体的底部上设置冷却烟道出灰斗，连接烟道与下降段排烟筒体连接。
5.根据权利要求4所述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其特征在于：过渡段冷却烟道包括：镜像设置的转弯一段冷却烟道和转弯二段冷却烟道，转弯一段冷却烟道由上升段冷却烟道的顶端向上、并向下降段冷却烟道方向弯曲，转弯二段冷却烟道由下降段冷却烟道的顶端向上并向上升段冷却烟道方向弯曲，转弯一段冷却烟道与转弯二段冷却烟道在顶部相连通。
6.根据权利要求5所述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其特征在于：过渡段冷却烟道的顶部设置有两个烟气防爆阀，两个烟气防爆阀分别位于转弯一段冷却烟道与转弯二段冷却烟道上。
7.根据权利要求1所述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其特征在于：蒸汽过热器内的受热管采用蛇形受热管。
8.根据权利要求1所述的配套于HISMELT熔融还原炼铁体系的余热回收系统，其特征在于：火管锅炉与火管省煤器均为立式结构。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210245028.6A CN114636316B (zh) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | 配套于hismelt熔融还原炼铁体系的余热回收系统 |
| PCT/CN2022/143823 WO2023173902A1 (zh) | 2022-03-14 | 2022-12-30 | 配套于海斯梅特熔融还原炼铁体系的余热回收系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210245028.6A CN114636316B (zh) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | 配套于hismelt熔融还原炼铁体系的余热回收系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114636316A CN114636316A (zh) | 2022-06-17 |
| CN114636316B true CN114636316B (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=81947634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210245028.6A Active CN114636316B (zh) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | 配套于hismelt熔融还原炼铁体系的余热回收系统 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114636316B (zh) |
| WO (1) | WO2023173902A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114636316B (zh) * | 2022-03-14 | 2024-01-26 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 配套于hismelt熔融还原炼铁体系的余热回收系统 |
| CN117404926B (zh) * | 2023-10-24 | 2024-05-10 | 宜兴市宇友冶金设备有限公司 | 一种全封闭冶金炉热循环回收再利用装置及方法 |
| CN118256676B (zh) * | 2024-04-07 | 2025-03-18 | 宏发重工集团有限公司 | 转炉煤气干法回收系统 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1290734A (zh) * | 1999-09-20 | 2001-04-11 | 新日本制铁株式会社 | 焦炭干式消火方法及消火装置 |
| CN101768652A (zh) * | 2009-12-18 | 2010-07-07 | 南京凯盛开能环保能源有限公司 | 基于高温热载体过热的转炉烟气余热发电系统和方法 |
| CN201737972U (zh) * | 2010-06-25 | 2011-02-09 | 宝钢工程技术集团有限公司 | 氩氧脱碳转炉全燃法烟气余热回收装置 |
| CN103112888A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-05-22 | 金川集团股份有限公司 | 一种能从泥浆中回收四氯化钛的四氯化钛生产系统及方法 |
| CN103627844A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-12 | 辽宁环宇环保技术有限公司 | 转炉煤气直燃热能回收净化系统及工艺 |
| CN103773912A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-05-07 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 用煤直接还原法炼铁的余热回收系统 |
| CN106244175A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-12-21 | 肖爱国 | 烟气高温碳还原脱硝和热能回收装置 |
| CN106755718A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 山西致业工程设计有限公司 | 转炉炼钢产生的烟气废热利用和除尘一体化系统及工艺 |
| CN207091486U (zh) * | 2017-06-30 | 2018-03-13 | 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司 | 闪速炉烟道 |
| CN212272326U (zh) * | 2020-04-03 | 2021-01-01 | 唐钢国际工程技术股份有限公司 | 一种熔融还原炼铁工艺高温煤气余热回收发电系统 |
| CN212457967U (zh) * | 2020-04-27 | 2021-02-02 | 内蒙古赛思普科技有限公司 | 一种熔融还原炉煤气余热发电系统 |
| CN213543229U (zh) * | 2020-11-27 | 2021-06-25 | 浙江富冶集团有限公司 | 一种用于铜冶炼回转式转炉的渣清理口装置 |
| CN214193329U (zh) * | 2020-10-30 | 2021-09-14 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种改良转炉移动烟道 |
| CN214881638U (zh) * | 2020-12-31 | 2021-11-26 | 山东墨龙石油机械股份有限公司 | 用于熔融还原炉的烟道 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU563279B2 (en) * | 1982-06-22 | 1987-07-02 | Lawrence Waldemar Ihnativ | Processing waste materials |
| FI127390B (fi) * | 2015-09-14 | 2018-04-30 | Andritz Oy | Soodakattilan lämmöntalteenottopintojen järjestely |
| CN214038332U (zh) * | 2020-08-14 | 2021-08-24 | 山东墨龙石油机械股份有限公司 | 一种熔融还原余热循环收集发电系统 |
| CN114636316B (zh) * | 2022-03-14 | 2024-01-26 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 配套于hismelt熔融还原炼铁体系的余热回收系统 |
-
2022
- 2022-03-14 CN CN202210245028.6A patent/CN114636316B/zh active Active
- 2022-12-30 WO PCT/CN2022/143823 patent/WO2023173902A1/zh active Application Filing
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1290734A (zh) * | 1999-09-20 | 2001-04-11 | 新日本制铁株式会社 | 焦炭干式消火方法及消火装置 |
| CN101768652A (zh) * | 2009-12-18 | 2010-07-07 | 南京凯盛开能环保能源有限公司 | 基于高温热载体过热的转炉烟气余热发电系统和方法 |
| CN201737972U (zh) * | 2010-06-25 | 2011-02-09 | 宝钢工程技术集团有限公司 | 氩氧脱碳转炉全燃法烟气余热回收装置 |
| CN103112888A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-05-22 | 金川集团股份有限公司 | 一种能从泥浆中回收四氯化钛的四氯化钛生产系统及方法 |
| CN103627844A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-03-12 | 辽宁环宇环保技术有限公司 | 转炉煤气直燃热能回收净化系统及工艺 |
| CN103773912A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-05-07 | 苏州海陆重工股份有限公司 | 用煤直接还原法炼铁的余热回收系统 |
| CN106244175A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-12-21 | 肖爱国 | 烟气高温碳还原脱硝和热能回收装置 |
| CN106755718A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 山西致业工程设计有限公司 | 转炉炼钢产生的烟气废热利用和除尘一体化系统及工艺 |
| CN207091486U (zh) * | 2017-06-30 | 2018-03-13 | 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司 | 闪速炉烟道 |
| CN212272326U (zh) * | 2020-04-03 | 2021-01-01 | 唐钢国际工程技术股份有限公司 | 一种熔融还原炼铁工艺高温煤气余热回收发电系统 |
| CN212457967U (zh) * | 2020-04-27 | 2021-02-02 | 内蒙古赛思普科技有限公司 | 一种熔融还原炉煤气余热发电系统 |
| CN214193329U (zh) * | 2020-10-30 | 2021-09-14 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种改良转炉移动烟道 |
| CN213543229U (zh) * | 2020-11-27 | 2021-06-25 | 浙江富冶集团有限公司 | 一种用于铜冶炼回转式转炉的渣清理口装置 |
| CN214881638U (zh) * | 2020-12-31 | 2021-11-26 | 山东墨龙石油机械股份有限公司 | 用于熔融还原炉的烟道 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114636316A (zh) | 2022-06-17 |
| WO2023173902A1 (zh) | 2023-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114636316B (zh) | 配套于hismelt熔融还原炼铁体系的余热回收系统 | |
| SU898960A3 (ru) | Способ сжигани твердого углеродосодержащего топлива в кип щем слое | |
| CN102425787B (zh) | 一种液态排渣生物质燃烧装置及方法 | |
| US9410096B2 (en) | Method and system for cooling and washing biomass syngas | |
| CN106755718B (zh) | 转炉炼钢产生的烟气废热利用和除尘一体化系统及工艺 | |
| CN103453521B (zh) | 一种燃烧棕榈渣的循环流化床锅炉 | |
| CN113073170B (zh) | 一种转炉烟气余热回收系统和方法 | |
| CN111118239B (zh) | 一种用于液态熔渣余热回收的模块化自然对流锅炉系统 | |
| CN101597665B (zh) | 一种转炉煤气汽化冷却烟道 | |
| CN107860022A (zh) | 一种变烟道截面管式空气预热器 | |
| CN202691996U (zh) | 一种水泥窑窑尾纯中温余热锅炉 | |
| CN101358259B (zh) | 热管式转底炉熔融还原炼铁废热回收及产汽装置 | |
| CN102911741A (zh) | 循环流化床煤气化的装置 | |
| CN212999146U (zh) | 一种实现高纯度磷回收的磷蒸汽除尘装置 | |
| CN202361361U (zh) | 一种液态排渣生物质燃烧装置 | |
| CN206033675U (zh) | 一种联合气化干馏制备低焦油燃气装置 | |
| CN102012097B (zh) | 流化床油水双介质循环锅炉 | |
| CN111578723A (zh) | 一种冶金高温含尘废气处理系统 | |
| CN217479487U (zh) | Hismelt熔融还原炼铁体系中的余热回收系统 | |
| CN204198772U (zh) | 一种高炉煤气除尘和余热回收利用系统 | |
| CN207599778U (zh) | 一种变烟道截面管式空气预热器结构 | |
| CN101893388A (zh) | 电炉双除尘余热回收系统及方法 | |
| CN212566916U (zh) | 一种冶金高温含尘废气处理系统 | |
| CN210855984U (zh) | 一种干熄焦用除尘装置 | |
| CN201672675U (zh) | 流化床油水双介质循环锅炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |