[实用新型]余热锅炉一体化烟化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业炉，具体是涉及一种烟化炉。

技术背景

最先，烟化炉是用粉煤吹炼铅鼓风炉的熔渣，使鼓风炉渣中的锌和铅还原挥发进入烟气，再以烟尘的形式得到金属氧化物产品的冶金炉。后来，有些企业用烟化炉来处理锌湿法冶炼后的浸出渣，以冷态物料加入的形式来操作烟化炉，取得了较成功的生产经验。最近，也有些用户用烟化炉来熔炼铅精矿，进行了一些试生产尝试。这就是烟化炉在有色冶金领域的工艺背景。

从烟化炉炉壁及其烟道的冷却结构上来归纳，烟化炉的发展经历了以下几个阶段：第一阶段为全水冷水套型烟化炉：如参考资料[2]、[3]，全部烟化炉炉壁有水冷水套组成。从烟化炉出来的斜烟道也是水冷水套。后接喷淋冷却塔和U形表面冷却器来冷却烟气。第二阶段为混合水套型烟化炉：如参考资料[5]、[7]、[12]、[15]，炉顶、斜烟道、风口区及以下部位为水冷水套，炉子上部侧壁为汽化水套。炉外烟道用夹套汽化冷却器。第三阶段为水套加膜式水冷壁式烟化炉：如参考资料[1]、[4])，炉子中、下部为水冷水套，炉子上部为膜式水冷壁，烟道为余热锅炉。第四阶段为混合冷却型烟化炉：如参考资料[6]、[8]、[9]、[10]、[11]、[13]，炉子风口区及以下部位为水冷水套，中部为汽冷水套，炉子上部为膜式水冷壁，烟道为余热锅炉，且带省煤器。

上述各阶段对应着一代烟化炉。

第一代全水冷水套型烟化炉，消耗大量的冷却水和水泵用电。烟气在降温过程中放出的热量被淋水带走，低能级的回水热量毫无利用价值。导致烟化炉热效率最低。

第二代混合水套型烟化炉，虽然汽化冷却水套能产出蒸汽，但是，因为其水套结构的限制，导致了蒸汽压力在0.2～0.4MPa的低值范围，所以这种烟化炉回收余热的利用率一般只有30％。

第三代水套加膜式水冷壁式烟化炉，能够产出中压蒸汽。这种烟化炉虽然回收余热载体(蒸汽)的利用率大大提高，但是存在诸多缺点，如烟化炉本体水冷部件过多，冷却水用量还没有降到理想水平，烟气温度只能降到400℃上下。虽然，在第三代水套加膜式水冷壁式烟化炉中，有些方案(如资料[4])设置有U形管空气预热器，但是，与18年前的澳大利亚的烟化炉应用的美国扁管空气预热器相比，在预热器清灰方面还略有差距。

第四代混合冷却型烟化炉，在余热锅炉自然循环的情况下可以设计成两种参数的蒸汽，用低参数的蒸汽对给水进行热力除氧，且采用了省煤器预热锅筒给水，余热载体(中压蒸汽)利用率大大提高，炉子总体热效率高达75％。虽然第四代烟化炉是十年前投入生产中，目前来说是国内最好的炉型，但是，仍然存在因连接烟道造成的结构整体性差与骨架钢材用量大，鼓风强度低，清灰设施品种多，和余热载体产量波动大等缺点。与10年以前加拿大的在水冷壁灰斗外侧设置重油辅助烧嘴的烟化炉相比，回收余热的余热载体参数略低。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要进一步完善烟化炉。

本实用新型提供的余热锅炉一体化烟化炉的主体由侧吹喷嘴、烟化吹炼池、炉身密封装置、短斜烟道顶帽、斜烟道密封装置、辐射对流冷却室、膨胀节、蛇形管省煤器连接而成。

通常锅炉或烟化炉除了主体外还有骨架、悬挂装置、振打清灰装置、埋刮板出灰装置等装置。必要时，可增设汽包、热水循环泵等余热锅炉部件。这些都是本领域的常规辅助设备。

主要技术方案的基础上，进一步的技术方案是：余热锅炉一体化烟化炉的烟化吹炼池，其两侧各设置有安装侧吹喷嘴用的喷嘴孔，每侧喷嘴孔的排数为1～3，上排喷嘴孔的数目小于或等于下排喷嘴孔的数目，喷嘴孔在炉子两侧设置的数目相等，两侧喷嘴孔的位置相对烟化吹炼池纵向垂直平面一一对称；当其中相邻两排喷嘴孔是靠近(≤500mm)布置时，该两排的喷嘴孔则错开布置；当每侧喷嘴孔的排数为2或3时，在熔池面以下300mm到熔池面以上1500mm之间设置喷嘴孔的排数不多于1。

在上述全部(2段)技术方案的基础上，必须说明的详细技术方案是：余热锅炉一体化烟化炉的侧吹喷嘴，其数目小于或等于烟化吹炼池上设置的喷嘴孔的数目，且在两侧安装的数目相等、安装的位置相对烟化吹炼池纵向垂直平面一一对称、安装的倾角在水平面±20°之内。当侧吹喷嘴的数目少于喷嘴孔的数目时，未安装侧吹喷嘴的喷嘴孔则作为临时喷吹操作口或检测口，未安装侧吹喷嘴的喷嘴孔应设计密封孔盖。