一種沸騰焙燒爐余熱回收系統(tǒng)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及余熱回收領(lǐng)域，特別是涉及一種沸騰焙爐焙燒煙氣的余熱回收系統(tǒng)及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]沸騰焙燒爐是用固體流態(tài)化技術(shù)焙燒硫化礦物的裝置，主要用于硫鐵礦、鋅精礦、含硫金精礦等含金物料的焙燒脫硫。焙燒過程有大量反應(yīng)熱放出，產(chǎn)生含有二氧化硫的氣體用于制造硫酸，焙燒渣則用作冶金原料。沸騰焙燒爐因處理含硫物料的種類及方式的不同，煙氣工況也有很大不同，一般的處理干燥含硫物料的焙燒爐煙氣出口處溫度約800 -950°C，為保證焙燒的熱平衡，爐內(nèi)設(shè)置冷卻管束移除反應(yīng)熱并副產(chǎn)蒸汽，高溫的焙燒煙氣則利用余熱鍋爐進一步降低溫度并回收熱量，煙氣溫度降低至約350°C，滿足后續(xù)除塵等工序工況需求。
[0003]還有一種焙燒工藝處理的是含水分很高的含硫礦物的料漿，一般料漿水分高達20?30 %，且焙燒爐出口的煙氣溫度也較低，一般為550 - 650°C，煙氣中的水分一般為20?30% ;因煙氣中二氧化硫和三氧化硫的存在，此種煙氣的露點高達300?260°C，若采用常規(guī)的熱量回收措施會在回收熱量的過程中造成煙氣低于露點溫度，產(chǎn)生稀硫酸造成熱量回收設(shè)備及管道的腐蝕，并粘結(jié)煙氣中夾帶的大量粉塵，使熱量回收過程無法正常進行。因此目前此部分高溫?zé)煔饽壳熬捎帽砻胬鋮s器將熱量散失到空氣中，煙氣溫度降低至約350°C，以滿足后續(xù)除塵等工序的工況要求。如此多的煙氣熱量全部散失到大氣中，造成能源的極大浪費。
[0004]針對以上，創(chuàng)設(shè)一種高水分含硫物料的沸騰焙燒爐焙燒煙氣的熱量回收系統(tǒng)及其使用方法有非常重要的現(xiàn)實價值和意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種沸騰焙燒爐余熱回收系統(tǒng)及其使用方法，具體的是解決了焙燒煙氣高溫露點腐蝕和粉塵粘結(jié)、并將焙燒煙氣中的熱量有效回收的方法和裝置、而不腐蝕余熱回收設(shè)備，實現(xiàn)資源高效回收利用。
[0006]一種沸騰焙燒爐余熱回收系統(tǒng)，包括沸騰焙燒爐、預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、集塵斗、旋風(fēng)除塵器；所述的沸騰焙燒爐上設(shè)有煙道一，煙道一上設(shè)有煙氣閥一，煙道一通過煙氣閥二與蒸汽發(fā)生器的換熱煙道連接，蒸汽發(fā)生器的換熱煙道通過預(yù)熱管路與預(yù)熱器連接，預(yù)熱管路上設(shè)有空氣閥一，蒸汽發(fā)生器的換熱煙道底部連接有集塵斗，蒸汽發(fā)生器的換熱煙道的下部設(shè)有空氣閥二，旋風(fēng)除塵器與蒸汽發(fā)生器的換熱煙道通過煙道二連接，煙道二上設(shè)有煙氣閥三，煙道二最下端設(shè)有集塵斗，煙道一與煙道二均與旋風(fēng)除塵器連接，所述的蒸汽發(fā)生器還通過補水水泵與補充水箱連接。
[0007]作為進一步改進，所述的預(yù)熱器包括鼓風(fēng)機和電加熱器。
[0008]所述的蒸汽發(fā)生器殼體采用耐熱耐腐蝕不銹鋼；采用熱管為間接換熱元件。
[0009]進一步的，所述的蒸汽發(fā)生器殼體采用耐熱耐腐蝕鋼材作為熱管換熱元件。
[0010]蒸汽發(fā)生器的換熱煙道或其他煙道內(nèi)安裝設(shè)置有清灰裝置。
[0011]所述的煙氣閥一、煙氣閥二、煙氣閥三、空氣閥一及空氣閥二均可采用氣動、液動、電動或可實現(xiàn)執(zhí)行開關(guān)功能的閥門。
[0012]本發(fā)明還提供上述沸騰焙燒爐余熱回收系統(tǒng)的使用方法，其步驟為:當(dāng)沸騰焙燒爐開車前，首先關(guān)閉蒸汽發(fā)生器的換熱煙道上的煙氣閥二及煙道二上的煙氣閥三，打開預(yù)熱管路上的空氣閥一及蒸汽發(fā)生器的換熱煙道下端的空氣閥二，打開煙道一上的煙氣閥一，沸騰焙燒爐內(nèi)的初始煙氣直接沿?zé)煹酪贿M入旋風(fēng)除塵器，然后進入后工序；同時，啟動預(yù)熱器運行，使預(yù)熱的高溫空氣進入蒸汽發(fā)生器的換熱煙道(15)，預(yù)熱設(shè)備和管道，預(yù)熱后的空氣經(jīng)過空氣閥二排入大氣中；待控制系統(tǒng)檢測到設(shè)備預(yù)熱高于露點溫度并且檢測煙道一的煙氣溫度也高于露點溫度后，關(guān)閉預(yù)熱器，關(guān)閉空氣閥一和煙氣閥一，打開煙氣閥二 ；，打開煙氣閥三，關(guān)閉空氣閥二，沸騰焙燒爐的高溫?zé)煔膺M入已經(jīng)高溫預(yù)熱過的蒸汽發(fā)生器的換熱煙道中進行熱量交換產(chǎn)生蒸汽；
[0013]當(dāng)沸騰焙燒爐停車后，保持后工序主風(fēng)機連續(xù)運行，整個系統(tǒng)的煙道均呈負壓狀態(tài)，打開煙道一上的煙氣閥一、預(yù)熱管路上的空氣閥一，關(guān)閉煙氣閥二 ；啟動預(yù)熱器運行，高溫空氣進入蒸汽發(fā)生器換熱煙道，將其中的高硫、高水汽含量的即高露點的煙氣吹送至旋風(fēng)除塵器，然后進入后工序，待蒸汽發(fā)生器的換熱煙道內(nèi)高露點煙氣排盡、預(yù)熱器運行到設(shè)定時間后，停止預(yù)熱器運行，同時關(guān)閉煙氣閥三、空氣閥一，并保持煙氣閥二的關(guān)閉狀態(tài)，等待系統(tǒng)恢復(fù)開車。
[0014]本發(fā)明具有的突出優(yōu)點和益處:
[0015]通過預(yù)熱器預(yù)熱空氣使蒸汽發(fā)生器內(nèi)溫度保持在煙氣的露點溫度以上，防止煙氣結(jié)露腐蝕設(shè)備、粘結(jié)粉塵；因采用熱管為換熱原件，熱管運行時熱管工質(zhì)的溫度與焙燒煙氣的溫度基本相同，消除了以往水管鍋爐高溫?zé)煔馀c飽和水溫差大易造成換熱面表面低于露點易造成結(jié)露、粘結(jié)粉塵等缺點；本發(fā)明余熱回收系統(tǒng)，流程簡潔，可操作性強，即可以作為新建裝置中使用，也可以對已有裝置進行改進，易于實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0016]上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0017]圖1是本發(fā)明一種沸騰焙燒爐余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，I為沸騰焙燒爐，2為預(yù)熱器，3為蒸汽發(fā)生器，4為煙道一，5為旋風(fēng)除塵器，6為補充水箱，7為集塵斗，8為煙氣閥一，9為煙氣閥二，10為煙氣閥三，11為空氣閥一，12為空氣閥二，13為煙道二，14為預(yù)熱管路，15為換熱煙道。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1所示，本發(fā)明提供一種沸騰焙燒爐余熱回收系統(tǒng)，包括沸騰焙燒爐1、預(yù)熱器2、蒸汽發(fā)生器3、集塵斗7、旋風(fēng)除塵器5，所述的沸騰焙燒爐I上設(shè)有煙道一 4，煙道一4上設(shè)有煙氣閥一 8，煙道一 4通過煙氣閥二 9與蒸汽發(fā)生器的換熱煙道15連接，蒸汽發(fā)生器3的換熱煙道15還通過預(yù)熱管路14與預(yù)熱器2連接，預(yù)熱管路14上設(shè)有空氣閥一 11，蒸汽發(fā)生器的換熱煙道15的底部連接有集塵斗7，換熱煙道15的下部設(shè)有空氣閥二 12，旋風(fēng)除塵器5與換熱煙道之間通過煙道二 13連接，煙道二 13上設(shè)有煙氣閥三10，煙道二 13最下端也設(shè)有集塵斗7，煙道一 4與煙道二 13均與旋風(fēng)除塵器5連接，所述的蒸汽發(fā)生器3還通過補水水泵與補充水箱6連接。
[0020]所述旋風(fēng)除塵器5的底部也設(shè)有集塵斗7。
[0021]所述的預(yù)熱器由鼓風(fēng)機、電加熱器及其管道附件組成；其功能是在初始運行或較長時間停車后恢復(fù)運行時，通過管道閥門的切換和預(yù)熱器的運行，對蒸汽發(fā)生器煙道進行預(yù)熱至露點以上，消除高溫露點腐蝕和粘結(jié)粉塵結(jié)垢。
[0022]所述的蒸汽發(fā)生器殼體采用耐熱耐腐蝕鋼材；蒸汽發(fā)生器為間接換熱原件，優(yōu)選熱管換熱原件，更優(yōu)選采用耐熱耐腐蝕鋼材制作的熱管原件；其功能是利用熱管原件與高溫?zé)煔鈸Q熱，通過熱管內(nèi)工質(zhì)的汽化蒸發(fā)將熱量傳遞給蒸汽發(fā)生器汽包內(nèi)的脫鹽水，工質(zhì)被脫鹽水冷卻后液化回流，再次被高溫?zé)煔饧訜崞?，如此反?fù)循環(huán)吸收高溫?zé)煔獾臒崃?、傳遞給蒸汽發(fā)生器汽包內(nèi)的脫鹽水。蒸汽發(fā)生器汽包內(nèi)的脫鹽水受熱汽化為蒸汽通過管道輸送至蒸汽管網(wǎng)。
[0023]所述的蒸汽發(fā)生器煙道內(nèi)安裝有防止積灰和結(jié)垢的清灰器，如