阅读说明：本技术 一种电炉余热锅炉 (Electric furnace exhaust-heat boiler ) 是由 魏海军 古晓峰 肖勇 范超前 赵坤 黄晓琼 郭斌 徐慧 钟永辉 曾吉辉 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电炉余热锅炉,电炉余热锅炉为卧式,其包括入口冷却烟罩、蒸发器、省煤器、出口烟道和输灰系统；蒸发器设置多级,蒸发器整体悬吊设置；蒸发器入口端设置入口冷却烟罩,出口端依次设置省煤器和出口烟道；蒸发器顶部设置汽包,下部设置输灰系统。本发明采用全悬吊式结构,合理设置膨胀中心,使锅炉在交变应力作用下结构更加安全可靠。在局部热负荷强度大的位置均设置辐射档板,降低密封连接处的热负荷强度,提高了连接可靠性。各级受热面高度集成化,模块化、标准化,方便物流运输及工地组装。使用水冷灰斗+内部冷灰管的方式对沉降下来的灰进行快速降温,有效减少锅炉积灰,更好地满足输灰系统的要求,回收灰中所含的价值金属。(The invention discloses an electric furnace waste heat boiler which is horizontal and comprises an inlet cooling smoke hood, an evaporator, an economizer, an outlet flue and an ash conveying system; the evaporator is arranged in multiple stages, and the evaporator is integrally suspended; the inlet end of the evaporator is provided with an inlet cooling smoke hood, and the outlet end of the evaporator is sequentially provided with a coal economizer and an outlet flue; the top of the evaporator is provided with a steam drum, and the lower part of the evaporator is provided with an ash conveying system. The invention adopts a full-suspension structure, and reasonably arranges the expansion center, so that the boiler has a safer and more reliable structure under the action of alternating stress. The radiation baffle plates are arranged at the positions with high local thermal load strength, so that the thermal load strength of the sealing connection part is reduced, and the connection reliability is improved. The heating surfaces at all levels are highly integrated, modularized and standardized, and convenience is brought to logistics transportation and construction site assembly. The settled ash is quickly cooled by using the water-cooled ash bucket and the internal ash cooling pipe, so that the ash deposition of the boiler is effectively reduced, the requirement of an ash conveying system is better met, and valuable metals contained in the ash are recovered.)

一种电炉余热锅炉

技术领域

本发明涉及电炉炼钢余热利用技术领域，尤其是涉及一种电炉余热锅炉。

背景技术

电弧炉炼钢是以电为能源的炼钢过程，属于短流程炼钢，主要以废钢为原料。炼钢过程中产生大量高温含尘烟气，烟气显热占电炉炼钢总能耗的10％以上。目前的前国内对烟气冷却方式主要为水冷方式，传统冷却方式会消耗大量的电能和水，大量高温烟气的热量排放到大气中，不仅浪费能源，而且还对环境造成不利影响。

电炉烟气特点：进入余热锅炉的烟气温度在130℃～850℃范围内成周期性变化。

1、传统电炉余热锅炉无法满足电炉炼钢工况周期性变化的特点。

2、传统电炉余热锅炉无法解决交变工况下，热负荷变化大、热强度高等问题。

3、传统电炉余热锅炉使用寿命短、换热性能不稳定、积灰严重、锅炉膨胀受限，频繁爆管等。

4、传统电炉余热锅炉在电炉炼钢交变工况下，汽包水位会剧烈波动，导致锅炉无法安全正常运行。

5、传统电炉余热锅炉在高温段排灰温度过高、无法有效将灰冷却，容易造成受热面及卸灰系统积灰堵塞。

发明内容

为了克服上述所存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种本发明提高锅炉在交变应力作用下，结构的安全性和可靠性，有效减少锅炉积灰，回收灰中所含的价值金属的卧式电炉余热锅炉。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本技术方案为一种电炉余热锅炉，电炉余热锅炉为卧式，其包括入口冷却烟罩、蒸发器、省煤器、出口烟道和输灰系统；蒸发器设置多级，蒸发器整体悬吊设置；蒸发器入口端设置入口冷却烟罩，出口端依次设置省煤器和出口烟道；蒸发器顶部设置汽包，下部设置输灰系统。

进一步优选，蒸发器包括蒸发器I、蒸发器II、蒸发器III和蒸发器IV。

进一步优选，各级蒸发器中设置激波吹灰器；蒸发器I、蒸发器II和蒸发器III底部分别设置与输灰系统连接的水冷灰斗；蒸发器IV和省煤器底部设置与输灰系统连接的钢灰斗，有效减少锅炉积灰，更好地满足输灰系统的要求，回收灰中所含的价值金属。

进一步优选，各级蒸发器中集成设置受热面模块；受热面模块通过上升管和下降管与汽包连接；蒸发器I、蒸发器II和蒸发器III中受热面模块包括四周的膜式壁、中部的光管受热面和下部的冷灰管；水冷灰斗包括下部的冷灰管和部分膜式壁；蒸发器IV中受热面模块包括四周的膜式壁和中部的光管受热面，方便物流运输及工地组装。

进一步优选，光管受热面顶部相邻集箱之间设置辐射挡块，降低密封连接处的热负荷强度，提高了连接可靠性。

进一步优选，各级蒸发器通过吊挂装置悬吊在锅炉钢架大板梁上，解决了传统电炉余热锅炉膨胀受限的问题，交变工况下因热负荷变化大、热强度高导致的传统电炉余热锅炉使用寿命短的问题，使锅炉在交变应力作用下结构更加安全可靠。

进一步优选，膜式壁用刚性梁进行加固。

进一步优选，汽包设置在钢架大板梁上。

进一步优选，汽包的水容积不小于锅炉最大蒸发量的1.2倍，保证锅炉的安全运行。

本发明的有益效果是：

本发明采用全悬吊式的电炉余热锅炉结构，合理位置设置膨胀中心，从锅炉结构上解决了传统电炉余热锅炉膨胀受限的问题，交变工况下因热负荷变化大、热强度高导致的传统电炉余热锅炉使用寿命短的问题，使锅炉在交变应力作用下结构更加安全可靠。

解决传统电炉余热锅炉水位波动剧烈的问题。

在局部热负荷强度大的位置均设置辐射档板，降低密封连接处的热负荷强度，提高了连接可靠性。

各级受热面高度集成化，模块化、标准化，方便物流运输及工地组装。

使用水冷灰斗+内部冷灰管的方式对沉降下来的灰进行快速降温，有效减少锅炉积灰，更好地满足输灰系统的要求，回收灰中所含的价值金属。

炉顶设置大水容积的汽包，保证锅炉的安全运行。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的主结构示意图；

图2是本发明中受热面模块的结构示意图。

图3是本发明中光管受热面中单根管子的结构示意图。

图4是本发明中冷灰管的结构示意图。

图5是本发明中集箱上辐射挡块的布置结构示意图。

图中标记：

入口冷却烟罩1，蒸发器I2、蒸发器II3、蒸发器III4，蒸发器IV5，省煤器6，出口烟道7，汽包8，上升管9，下降管10，吊挂装置11，钢架12，刚性梁13，输灰系统14，激波吹灰器15，钢灰斗16，水冷灰斗17，冷灰管18，膜式壁19，光管受热面20，辐射挡块21，连接折板22，集箱23。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例，如图1-图5中所示，本发明为一种电炉余热锅炉，电炉余热锅炉为卧式，其包括入口冷却烟罩1、蒸发器、省煤器6、出口烟道7和输灰系统14；蒸发器设置多级，蒸发器整体悬吊设置；蒸发器入口端设置入口冷却烟罩1，出口端依次设置省煤器6和出口烟道7；蒸发器顶部设置汽包8，下部设置输灰系统14。

蒸发器包括蒸发器I2、蒸发器II3、蒸发器III4和蒸发器IV5。

各级蒸发器中设置激波吹灰器15；蒸发器I2、蒸发器II3和蒸发器III4底部分别设置与输灰系统14连接的水冷灰斗17；蒸发器IV5和省煤器6底部设置与输灰系统14连接的钢灰斗16。

各级蒸发器中集成设置受热面模块；受热面模块通过上升管9和下降管10与汽包8连接；蒸发器I2、蒸发器II3和蒸发器III4中受热面模块包括四周的膜式壁19、中部的光管受热面20和下部的冷灰管18；水冷灰斗17包括下部的冷灰管18和部分膜式壁19；蒸发器IV5中受热面模块包括四周的膜式壁19和中部的光管受热面20。

光管受热面20顶部相邻集箱23之间设置辐射挡块21和连接折板22。

各级蒸发器通过吊挂装置11悬吊在锅炉钢架12大板梁上。

受热面模块内膜式壁19用刚性梁13进行加固。

汽包8设置在钢架大板梁上。

汽包8的水容积不小于锅炉最大蒸发量的1.2倍。

本电炉余热锅炉采用单压自然循环、全悬吊结构、卧式布置。锅炉中所受热面模块均通过吊挂装置11悬吊在锅炉钢架大板梁上，汽包8放置于大板梁顶部，受热面整体向下膨胀。电炉冶炼废气由水平方向进入余热锅炉各受热面模块，依次通过入口冷却烟罩1、蒸发器I2、蒸发器II3、蒸发器III4、蒸发器IV5、省煤器6，最后经由出口烟道7排出，废气温度可由850℃左右迅速降至250℃左右。受热面模块与汽包8之间通过上升管9和下降管10形成自然循环回路，产生蒸汽，同时，通过激波吹灰器15、惯性分离、重力下落等作用，大部分的灰被沉降进入水冷灰斗17，通过水冷灰斗17冷却后进入输灰系统14。受热面均采用模块化设计，将对流受热面、辐射受热面、水冷灰斗集成在一个受热面模块上，方便运输和安装。各受热面模块组装完成后会形成一个完整的烟气通道，四周为膜式壁19，中间为光管成组的光管受热面20，高温段下部为水冷灰斗17，低温段下部为钢灰斗16，灰斗下接输灰系统14，从而形成完整的烟气降温、灰尘沉降回收的闭环系统。热负荷大的集箱23位置上设置辐射挡块21，降低连接折板22的热负荷强度，保护连接位置在交变工况下的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。