本實用新型涉及鋼鐵冶煉行業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐。

背景技術(shù)：

鋼鐵冶煉行業(yè)為高能耗產(chǎn)業(yè)，在當今社會能源緊缺的情況下，注重環(huán)保的前提下，能夠降低能耗、減少環(huán)境污染是鋼鐵冶煉行業(yè)發(fā)展的方向，不但能提高企業(yè)自身的經(jīng)濟效益還可以增加社會效益。然而，鋼鐵冶煉工業(yè)礦熱爐消耗大量能源的同時排放大量的高溫?zé)煔?，并造成能源的浪費和污染環(huán)境。

目前，國內(nèi)現(xiàn)有的鋼鐵冶煉行業(yè)密閉礦熱爐煙氣余熱回收都是只回收利用低溫段的煙氣余熱，或者采用設(shè)備分散式布置余熱回收，因為密閉礦熱爐排放煙氣中所含的一氧化碳燃燒后溫度過高，一般溫度都在900℃左右，并且煙氣中含有的灰塵在850℃以上就會融化結(jié)焦，因此現(xiàn)在這種密閉礦熱爐煙氣余熱利用都采用散熱降溫至灰塵結(jié)焦溫度以下后再進行余熱利用，造成煙氣余熱利用效率比較低，礦熱爐煙氣排放的高溫段沒有很好的利用，并且造成煙氣余熱資源大量的散熱排放浪費。

密閉礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)中需要用到礦熱爐余熱鍋爐，現(xiàn)有的礦熱爐余熱鍋爐結(jié)構(gòu)如附圖2所示，并見圖1至圖3，現(xiàn)有礦熱爐余熱鍋爐10的爐室為立式I型，在爐室底部設(shè)有煙氣進口105，在爐室頂部設(shè)有煙氣出口104，爐室內(nèi)從下至上依次設(shè)有過熱器103、蒸發(fā)器102、省煤器101。煙氣經(jīng)過密閉礦熱爐1出來后，含有一氧化碳的煙氣燃燒降溫后再經(jīng)過煙塵分離器4除塵后，煙氣進入現(xiàn)有的礦熱爐余熱鍋爐10，然后依次經(jīng)過過熱器103、蒸發(fā)器102、給水加熱器105，逐步換熱降溫后由煙氣出口104排出。

附圖1為在沒有煙氣余熱利用的密閉礦熱爐煙氣流程工藝系統(tǒng)圖，煙氣從密閉礦熱爐1煙氣排出，此煙氣中溫度約900℃并含有一氧化碳，在管道3進行燃燒（把一氧化碳燃盡），在進入煙塵分離器4前進行散熱降溫，再經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯5干操原料，最后除塵器6除塵凈化后，再由引風(fēng)機7通過煙囪8排出大氣。

附圖3為一種使用現(xiàn)有礦熱余熱鍋爐的密閉礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)工藝流程圖，密閉礦熱爐煙氣在管道3進行燃燒，在進入煙塵分離器4前進行散熱降溫，溫度在850℃以下避免了結(jié)焦現(xiàn)象，然后把煙氣引入余熱鍋爐10，經(jīng)過過熱器103、蒸發(fā)器102和省煤器101換熱后煙氣接入原系統(tǒng)除塵凈化后排出大氣。給水經(jīng)過換熱后成過熱蒸汽進人汽輪機12帶動發(fā)電機13做功發(fā)電，做功后的乏汽進入凝汽器14通過冷卻塔15循環(huán)水進行循環(huán)冷卻，冷卻后再去除氧器18除氧，這樣形成一個閉合的循環(huán)系統(tǒng)。

附圖4為另一種使用現(xiàn)有礦熱余熱鍋爐的密閉礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)工藝流程圖，在煙氣從密閉礦熱爐1煙氣排出管道2加裝一臺汽化煙道9，給水通過給水泵19后分為兩路給水，一路進入現(xiàn)有礦熱爐余熱鍋爐10，另一路進入汽化冷卻煙道9進行換熱，從汽化冷卻煙道9和現(xiàn)有礦熱爐余熱鍋爐10產(chǎn)生的過熱蒸汽匯合后進入汽輪機12做功，帶動發(fā)電機13發(fā)電，通過汽輪機12做功后的乏汽進入冷凝器14，在冷凝器14與在逆式通風(fēng)冷卻塔15冷卻后經(jīng)過循環(huán)水泵16打過來的循環(huán)水進一步冷卻，冷卻以后再通過凝結(jié)水泵17流向真空除氧器18，經(jīng)過在真空除氧器18除氧以后再與給水泵19連接，把除氧水分別打入余熱鍋爐10和汽化煙道9，完成整個閉上水循環(huán)系統(tǒng)。

由上述公開的現(xiàn)有技術(shù)可知，由于現(xiàn)有的礦熱爐余熱鍋爐10和汽化煙道9在密閉式礦熱爐煙氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)缺陷，按現(xiàn)有的礦熱爐余熱鍋爐10和汽化煙道9無法解決密閉礦熱爐煙氣的特性，即高溫結(jié)焦的問題，從而使密閉礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)需要設(shè)備較多，設(shè)備布置分散。另外，煙氣管道長而復(fù)雜，設(shè)備多布置空間也較因難，并且也導(dǎo)致投資成本增加。而且以上問題也引起制造和安裝成本增加，另外還會引起煙氣管路阻力增加，增加風(fēng)機7的功率，導(dǎo)致運行維護成本也相應(yīng)增加，最后使得密閉式礦熱爐煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮余熱沒有利用最大化，導(dǎo)致煙氣余熱損失嚴重。

根據(jù)以上分析情況，有鑒于現(xiàn)有密閉式礦熱爐煙氣余熱技術(shù)利用存在的不足，基于實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，積極創(chuàng)新，為了能夠提高鋼鐵冶煉行業(yè)的煙氣余熱綜合回收利用情況，亟需進行改善研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐，該礦熱爐余熱鍋爐能夠減少設(shè)備，簡化煙氣管道，減少系統(tǒng)阻力和熱量損失，節(jié)約設(shè)備布置場地，并且能夠降低密閉礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電成本。

為達到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。

提供一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐，包括灰塵沉降室、與所述灰塵沉降室連接的汽化煙道、與所述汽化煙道連接的燃燒段、與所述燃燒段連接的出口煙道；

所述出口煙道內(nèi)依次設(shè)置有相互連接的過熱器、蒸發(fā)器和省煤器，所述過熱器與所述燃燒段連接；

所述出口煙道的底部設(shè)置有灰斗和煙氣出口，所述煙氣出口設(shè)置于所述灰斗和所述省煤器之間；

所述依次連接的灰塵沉降室、所述汽化煙道、所述燃燒段和所述出口煙道之間構(gòu)成“π”型結(jié)構(gòu)；

所述密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐還包括循環(huán)風(fēng)機，所述循環(huán)風(fēng)機的出風(fēng)口與所述燃燒段連接。

所述密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐還包括汽包，所述汽包分別與所述汽化煙道、所述燃燒段、所述過熱器、所述蒸發(fā)器和所述省煤器連接。

所述燃燒段包括相互連接的第一燃燒段和第二燃燒段，所述第一燃燒段和所述第二燃燒段之間相互垂直連接。

所述煙氣出口與所述循環(huán)風(fēng)機的進風(fēng)口連接。

所述灰塵沉降室的底部開設(shè)有用于與密閉式礦熱爐連接的煙氣進口。

所述燃燒段安裝有用于檢測一氧化碳燃燒情況和濃度的一氧化碳檢測設(shè)備。

所述汽化煙道的出口末端的煙氣溫度控制為600℃。

所述燃燒段的出口末端的煙氣溫度控制為800℃。

本實用新型的有益效果：

（1）本實用新型提供的一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐，由于相互連接的汽化煙道和燃燒段同時設(shè)置于該礦熱爐余熱鍋爐中，實現(xiàn)了根據(jù)溫度高低對廢氣熱量進行梯級利用，使通往汽輪機的高溫過熱蒸汽溫度更高，增強了汽輪機的膨脹功能。另外，由于該礦熱爐余熱鍋爐取消了原系統(tǒng)中的單獨設(shè)置的燃燒段和單獨設(shè)置的汽化煙道，進而簡化了該礦熱爐余熱鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)，減少了該礦熱爐余熱鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)投資成本，降低了發(fā)電維護運行成本。因此，該該礦熱爐余熱鍋爐能夠減少設(shè)備，簡化煙氣管道，減少系統(tǒng)阻力和熱量損失，節(jié)約設(shè)備布置場地，并且能夠降低密閉礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電成本。

（2）本實用新型提供的一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐能夠提高鋼鐵冶煉行業(yè)煙氣余熱綜合有效利用率，并能降低能源的消耗，降低產(chǎn)品成本，同時提高鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益及競爭優(yōu)勢，減少環(huán)境污染，達到節(jié)約能源和提高社會效益的效果，并且具有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，且適用于大規(guī)模生產(chǎn)的特點。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中在沒有煙氣余熱利用的密閉式礦熱爐煙氣流程工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的礦熱爐余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)的密閉式礦熱爐余熱發(fā)電流程工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖4是現(xiàn)有技術(shù)的另一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電流程工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本實用新型的一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是使用本實用新型的一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)工藝流程圖。

在圖1至圖6中包括有：

密閉礦熱爐1；

管道3；

煙塵分離器4；

回轉(zhuǎn)窯5；

除塵器6；

引風(fēng)機7；

煙囪8；

汽化冷卻煙道9；

余熱鍋爐10、省煤器101蒸發(fā)器102、過熱器103、煙氣出口104、給水加熱器105；

汽輪機12；

發(fā)電機13；

冷凝器14；

逆式通風(fēng)冷卻塔15；

循環(huán)水泵16；

凝結(jié)水泵17；

真空除氧器18；

水泵19；

灰塵沉降室22、煙氣進口221、汽化煙道23、燃燒段24、第一燃燒段241、第二燃燒段242、汽包25、調(diào)整風(fēng)26、過熱器27、過熱蒸汽28、蒸發(fā)器29、省煤器30、給水管道31、煙氣出口32、灰斗33、循環(huán)風(fēng)機34。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實施例的一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐，如圖5和圖6所示，包括灰塵沉降室22、與灰塵沉降室22連接的汽化煙道23、與汽化煙道23連接的燃燒段24、與燃燒段24連接的出口煙道；其中，出口煙道內(nèi)依次設(shè)置有相互連接的過熱器27、蒸發(fā)器29和省煤器30，過熱器27與燃燒段24連接；出口煙道的底部設(shè)置有灰斗33和煙氣出口32，煙氣出口32設(shè)置于灰斗33和省煤器30之間；其中，依次連接的灰塵沉降室22、汽化煙道23、燃燒段24和出口煙道之間構(gòu)成“π”型結(jié)構(gòu)。

其中，該密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐還包括循環(huán)風(fēng)機34，循環(huán)風(fēng)機34的出風(fēng)口與燃燒段24連接。

其中，該密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐還包括汽包25，汽包25分別與汽化煙道23、燃燒段24、過熱器27、蒸發(fā)器29和省煤器30連接。

該密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐，由于相互連接的汽化煙道23和燃燒段24同時設(shè)置于該礦熱爐余熱鍋爐中，實現(xiàn)了根據(jù)溫度高低對廢氣熱量進行梯級利用，使通往汽輪機12的高溫過熱蒸汽溫度更高，增強了汽輪機12的膨脹功能。另外，由于該礦熱爐余熱鍋爐取消了原系統(tǒng)中的單獨設(shè)置的燃燒段和單獨設(shè)置的汽化煙道，進而簡化了該礦熱爐余熱鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)，減少了該礦熱爐余熱鍋爐的余熱發(fā)電系統(tǒng)投資成本，降低了發(fā)電維護運行成本。因此，該該礦熱爐余熱鍋爐能夠減少設(shè)備，簡化煙氣管道，減少系統(tǒng)阻力和熱量損失，節(jié)約設(shè)備布置場地，并且能夠降低密閉礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電成本。

其中，燃燒段24包括相互連接的第一燃燒段241和第二燃燒段242，第一燃燒段241和第二燃燒段242之間相互垂直連接。

其中，煙氣出口32與循環(huán)風(fēng)機34的進風(fēng)口連接。

其中，灰塵沉降室22的底部開設(shè)有用于與密閉礦熱爐1連接的煙氣進口221。

其中，燃燒段24安裝有用于檢測一氧化碳燃燒情況和濃度的一氧化碳檢測設(shè)備。

其中，汽化煙道23的出口末端的煙氣溫度控制為600℃。

其中，燃燒段24的出口末端的煙氣溫度控制為800℃。

其中，煙氣從密閉式礦熱爐1出來，進入本實用新型的密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐的灰塵沉降室22，此時的煙氣溫度為900℃并含有一氧化碳，在灰塵沉降室22進行除塵后，煙氣進入汽化煙道23進行換熱冷卻，控制煙氣溫度至汽化煙道23尾部時的溫度為600℃，煙氣進入燃燒段24，通過循環(huán)風(fēng)機34的調(diào)整風(fēng)26，讓煙氣在燃燒段24把煙氣中一氧化碳燃盡，并且控制煙氣溫度在800℃以下避免出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，然后煙氣進入過熱器27，蒸發(fā)器29，省煤器30逐級進行換熱最后煙氣32排出，返回原系統(tǒng)進入除塵器6除塵凈化后通過引風(fēng)機7由煙囪8排出大氣。在此過程中通過自動化控制調(diào)整煙氣溫度和一氧化碳的濃度。

其中，給水通過給水泵19后進入余熱鍋爐的省煤器30、蒸發(fā)器29、過熱器27、汽包25、燃燒段24和水冷煙道23進行換熱，最后從過熱器27出來的過熱蒸汽28進入汽輪機12做功，帶動發(fā)電機13發(fā)電，通過汽輪機12做功以后的乏汽進入冷凝器14，在冷凝器14與在逆式通風(fēng)冷卻塔15冷卻后經(jīng)過循環(huán)水泵16打過來的循環(huán)水進一步冷卻，冷卻以后再通過凝結(jié)水泵17流向真空除氧器18，經(jīng)過在真空除氧器18除氧以后再與給水泵19連接，把除氧水分別打入余熱鍋爐10和汽化煙道9，完成整個閉上水循環(huán)系統(tǒng)。

本實用新型的一種密閉式礦熱爐余熱發(fā)電系統(tǒng)的礦熱爐余熱鍋爐能夠提高鋼鐵冶煉行業(yè)煙氣余熱綜合有效利用率，并能降低能源的消耗，降低產(chǎn)品成本，同時提高鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益及競爭優(yōu)勢，減少環(huán)境污染，達到節(jié)約能源和提高社會效益的效果，并且具有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，且適用于大規(guī)模生產(chǎn)的特點。

最后應(yīng)當說明的是，以上實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。