頂吹爐的煙氣處理系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種頂吹爐的煙氣處理系統(tǒng)，包括頂吹爐和余熱鍋爐，頂吹爐頂部的排煙口與余熱鍋爐上位于輻射段前端的煙氣進(jìn)口通過(guò)煙氣管道連通，所述煙氣管道為斜向布置的直管，煙氣管道的上側(cè)管壁上設(shè)置有燃料燒嘴，燃料燒嘴的噴料口置入煙氣管道的管腔內(nèi)。本實(shí)用新型專利技術(shù)采用斜向布置、且無(wú)水冷壁結(jié)構(gòu)的煙氣管道，不僅安裝方便、造價(jià)成本低，且在煙氣管道的上側(cè)管壁設(shè)置燃料燒嘴，這樣通過(guò)燃料燒嘴向煙氣管道內(nèi)噴入燃料和氧氣，可將高溫?zé)煔庵械倪€原態(tài)成分氧化燃燒生成固體再回到頂吹爐內(nèi)，從而降低煙氣管道內(nèi)壁的煙塵粘結(jié)問(wèn)題的發(fā)生。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用該煙氣處理系統(tǒng)可以直接避免因漏水問(wèn)題而造成的安全事故發(fā)生，從而大大提高生產(chǎn)的安全性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及冶煉
，具體涉及一種頂吹爐的煙氣處理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，采用頂吹爐進(jìn)行熔池熔煉是火法煉銅中較為常見的技術(shù)之一，頂吹爐熔煉精礦過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖话闶菑臓t體的爐頂排出并通過(guò)煙氣管道引入余熱鍋爐內(nèi)進(jìn)行回收利用，采用余熱鍋爐一方面可以捕集高溫?zé)煔庵械牟糠譄焿m，減少煙氣的含塵量，另一方面可以采用高溫?zé)煔獾臒嶂祵⑺訜岢缮a(chǎn)用的熱水或者蒸汽。目前，煉銅用余熱鍋爐的爐體內(nèi)主要分為兩段:即輻射段和對(duì)流段，輻射段主要是用于冷卻高溫?zé)煔猓⑹篃煔庵械娜廴陬w粒凝結(jié)沉降下來(lái)，而對(duì)流段主要是回收煙氣中的余熱，具體的，輻射段的爐膛是一個(gè)較大的冷卻空間，爐膛內(nèi)壁設(shè)置有水冷壁，而對(duì)流段的爐膛中布置對(duì)流管束，使用時(shí)，輻射段的水冷壁的鋼管內(nèi)和對(duì)流段的對(duì)流管束內(nèi)均通入冷水，高溫?zé)煔鈴奈挥谳椛涠吻岸说臒煔膺M(jìn)口進(jìn)入，先經(jīng)過(guò)輻射段的爐膛，由于此時(shí)的高溫?zé)煔鉁囟雀?，因此在流?jīng)輻射段的爐膛過(guò)程中與水冷壁的受熱面通過(guò)輻射傳熱，從而將水冷壁的鋼管內(nèi)的冷水加熱，這樣高溫?zé)煔庠谳椛涠纬两盗瞬糠譄焿m，溫度降至800°C左右，之后再流經(jīng)對(duì)流段的爐膛并與對(duì)流管束的受熱面進(jìn)行對(duì)流傳熱，最后產(chǎn)生的溫度約200°C左右的低溫?zé)煔鈴臒煔獬隹谂懦?。?shí)際生產(chǎn)中，由于從頂吹爐內(nèi)排出的高溫?zé)煔鉁囟雀哌_(dá)1200°C，煙氣的溫度較高且呈火焰狀，因此為了充分增加高溫?zé)煔獾膿Q熱空間，同時(shí)延長(zhǎng)余熱鍋爐的使用壽命，目前煉銅企業(yè)采用的方案是:在有限的空間內(nèi)，將連接頂吹爐的排煙口和余熱鍋爐的煙氣進(jìn)口的煙氣管道I的長(zhǎng)度提高，如圖1所示，該煙氣管道I整體上包括三段:煙氣上升段la、水平段Ib和煙氣下降段lc，即從頂吹爐2的排煙口 2a排出的高溫?zé)煔庀冉?jīng)過(guò)煙氣管道I的煙氣上升段Ia向上流動(dòng)，然后轉(zhuǎn)入水平段Ib進(jìn)行水平流動(dòng)，之后再通過(guò)煙氣下降段Ic向下流動(dòng)，最后從余熱鍋爐3的煙氣進(jìn)口 3a進(jìn)入到輻射段的爐膛內(nèi)。上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷是:所述煙氣管道I的布置結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，無(wú)疑大大提高了設(shè)備的建設(shè)成本，且高溫?zé)煔庵械牟糠诸w粒物極易沉降粘結(jié)在煙氣管道的內(nèi)壁上，難以清除。同時(shí)，目前煙氣管道I的上升管段Ia多采用膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，以保證設(shè)備的安全、持續(xù)運(yùn)行，但是這就使得上升管段Ia—旦發(fā)生漏水現(xiàn)象，其中的水就會(huì)順著上升管段Ia向下直接流入頂吹爐2內(nèi)，不僅造成爐內(nèi)的耐火材料受損，而且水與爐內(nèi)的熔體接觸后會(huì)發(fā)生爆炸現(xiàn)象，從而造成安全事故，不僅如此，高溫?zé)煔庵械念w粒物通過(guò)余熱鍋爐3的輻射段的輻射換熱后凝結(jié)沉積在爐膛底部以及水冷壁上，不僅給后序的清理工作帶來(lái)難度，而且大大降低了高溫?zé)煔馀c水冷壁之間的輻射換熱效果。因此，如何降低設(shè)備造價(jià)成本，保證煉銅高溫?zé)煔獾姆€(wěn)定回收處理，這是技術(shù)人員一直在研宄的課題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種運(yùn)行安全可靠、造價(jià)成本低的頂吹爐的煙氣處理系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案是:一種頂吹爐的煙氣處理系統(tǒng)，包括頂吹爐和余熱鍋爐，頂吹爐頂部的排煙口與余熱鍋爐上位于輻射段前端的煙氣進(jìn)口通過(guò)煙氣管道連通，其特征在于:所述煙氣管道為斜向布置的直管，煙氣管道的上側(cè)管壁上設(shè)置有燃料燒嘴，燃料燒嘴的噴料口置入煙氣管道的管腔內(nèi)。采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)的彎折復(fù)雜的煙氣管道相比，本技術(shù)采用斜向布置的直管式的煙氣管道，這樣不僅安裝方便、造價(jià)成本低，而且在煙氣管道的上側(cè)管壁上設(shè)置燃料燒嘴，這樣針對(duì)普通鋼管材料制成的煙氣管道來(lái)說(shuō)，其雖然不是水冷壁結(jié)構(gòu)，但是通過(guò)燃料燒嘴向煙氣管道內(nèi)噴入燃料和氧氣，即可將高溫?zé)煔庵械腃O、S等還原態(tài)成分進(jìn)行氧化燃燒生成硫酸鹽等固體再回到頂吹爐內(nèi)，從而大大降低煙氣管道內(nèi)壁的煙塵粘結(jié)問(wèn)題的發(fā)生，也就是說(shuō)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)采用的煙氣管道取消了水冷壁的布置，如此可以直接避免因漏水問(wèn)題而造成安全事故的發(fā)生。同時(shí)，本技術(shù)通過(guò)燃燒調(diào)整高溫?zé)煔獬煞?，也可以大大減少流入余熱鍋爐內(nèi)的煙塵量，進(jìn)而減少凝結(jié)沉積在爐膛底部以及水冷壁上的顆粒物總量。【附圖說(shuō)明】圖1是現(xiàn)有技術(shù)的煙氣管道的布置結(jié)構(gòu)圖；圖2是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A-A向示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】一種頂吹爐的煙氣處理系統(tǒng)，包括頂吹爐10和余熱鍋爐20，頂吹爐10頂部的排煙口 11與余熱鍋爐20上位于輻射段20a前端的煙氣進(jìn)口 21通過(guò)煙氣管道30連通，所述煙氣管道30為斜向布置的直管，煙氣管道30的上側(cè)管壁上設(shè)置有燃料燒嘴40，燃料燒嘴40的噴料口置入煙氣管道30的管腔內(nèi)。如圖1、2所示，與現(xiàn)有技術(shù)的彎折復(fù)雜的煙氣管道I相比，本技術(shù)采用斜向布置的直管式的煙氣管道30，這樣不僅安裝方便、造價(jià)成本低，而且在煙氣管道30的上側(cè)管壁上設(shè)置燃料燒嘴40，這樣針對(duì)普通鋼管材料制成的煙氣管道30來(lái)說(shuō)，其雖然不是水冷壁結(jié)構(gòu)，但是通過(guò)燃料燒嘴40向煙氣管道30內(nèi)噴入燃料和氧氣，即可將高溫?zé)煔庵械腃O、S等還原態(tài)成分進(jìn)行氧化燃燒生成硫酸鹽、四氧化三鐵等固體再回到頂吹爐內(nèi)，從而大大降低煙氣管道30的內(nèi)壁的煙塵粘結(jié)問(wèn)題的發(fā)生，也就是說(shuō)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)采用的煙氣管道30取消了水冷壁的布置，如此可以直接避免因漏水問(wèn)題而造成安全事故的發(fā)生，從而大大提高了生產(chǎn)的安全性。當(dāng)然，通入的燃料和氧氣對(duì)于已經(jīng)沉積在煙氣管道30內(nèi)壁的粘結(jié)物也可以起到一定的燃燒去除作用，同時(shí)，通過(guò)氧化燃燒作用也可以有效調(diào)整高溫?zé)煔獾某煞郑瑥亩蟠鬁p少流入余熱鍋爐20內(nèi)的煙塵量，進(jìn)而減少凝結(jié)沉積在余熱鍋爐20的輻射段20a的爐膛底部以及水冷壁22上的顆粒物總量。優(yōu)選的，所述煙氣管道30的上側(cè)管壁上間隔布置有2-3個(gè)燃料燒嘴40，如圖2所示，通過(guò)多個(gè)燃料燒嘴40的布置，可以根據(jù)高溫?zé)煔獾某煞肿兓约盁煔夤艿?0內(nèi)壁的粘結(jié)情況而有選擇一個(gè)或多個(gè)燃料燒嘴40向煙氣管道30內(nèi)噴入燃料和氧氣。作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案:所述余熱鍋爐20的爐壁上設(shè)置有向輻射段20a的爐膛內(nèi)噴入空氣的噴氣嘴50，如圖2、3所示，通過(guò)噴氣嘴50的吹氣作用，可以改變余熱鍋爐20的輻射段的爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔獾牧鲃?dòng)方向，同時(shí)增加高溫?zé)煔獾牧鲃?dòng)速度，如此可以提高高溫?zé)煔馀c輻射段20a內(nèi)的水冷壁22的輻射傳熱效果，進(jìn)而提高高溫?zé)煔獾臒崃炕厥章?。?shí)際加工時(shí)，所述噴氣嘴50設(shè)置在余熱鍋爐20上、靠近輻射段20a前端的兩側(cè)爐壁。現(xiàn)有技術(shù)中用于煉銅配備的余熱鍋爐的頂部已布置有汽包等零部件，因此，本技術(shù)將噴氣嘴50設(shè)置在余熱鍋爐20上、靠近輻射段20a前端的兩側(cè)爐壁上，這樣既加工方便，又可以使得噴入輻射段20a的爐膛內(nèi)的空氣以水平方式與其中的高溫?zé)煔膺M(jìn)行混合，進(jìn)而提高高溫?zé)煔獾牧鲃?dòng)速度，優(yōu)選的，靠近輻射段20a前端的兩側(cè)爐壁上均間隔布置有2-3個(gè)噴氣嘴50，如圖3所示，在靠近輻射段20a前端的兩側(cè)爐壁上相對(duì)布置噴氣嘴50，這樣使得空氣是從高溫?zé)煔獾膬蓚?cè)對(duì)其進(jìn)行對(duì)吹，如此可以進(jìn)一步提高輻射換熱效果，考慮到輻射段20a的爐膛空間大，本技術(shù)優(yōu)選是在輻射段20a的每側(cè)爐壁上間隔設(shè)置2_3個(gè)噴氣嘴50。當(dāng)然，現(xiàn)有技術(shù)的水冷壁22既可以是由多個(gè)鋼管221間隔布置而成，也可以是整體呈管屏狀，無(wú)論是何種結(jié)構(gòu)，在布置噴氣嘴50時(shí)，都需要避開水冷壁22的鋼管221，也即是說(shuō)本技術(shù)是在輻射段20a內(nèi)的水冷壁22上相鄰布置的兩鋼管22本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種頂吹爐的煙氣處理系統(tǒng)，包括頂吹爐(10)和余熱鍋爐(20)，頂吹爐(10)頂部的排煙口(11)與余熱鍋爐(20)上位于輻射段(20a)前端的煙氣進(jìn)口(21)通過(guò)煙氣管道(30)連通，其特征在于：所述煙氣管道(30)為斜向布置的直管，煙氣管道(30)的上側(cè)管壁上設(shè)置有燃料燒嘴(40)，燃料燒嘴(40)的噴料口置入煙氣管道(30)的管腔內(nèi)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫來(lái)勝，柴滿林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司金冠銅業(yè)分公司，
類型：新型
國(guó)別省市：安徽;34