一种电炉余热锅炉的制作方法

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。

技术实现要素：

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。

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