第三章 转炉烟气汽化冷却工艺.docVIP

第三章 转炉烟气汽化冷却系统 第一节 转炉汽化冷却工艺流程 由转炉炉口逸出的烟气温度约为1450℃，转炉汽化冷却装置出口即一文入口烟气温度要求约为800～1000℃。设置转炉汽化冷却装置的目的是收集转炉冶炼过程中的高温烟气并将其冷却下来，以便满足下一步除尘及煤气回收的要求，保证转炉炼钢的安全生产；同时可生产蒸汽回收大量热能供公司的生产和生活使用，并降低转炉炼钢的生产成本。汽化冷却实际上是把烟道作为余热蒸汽锅炉，它吸收烟气热量使其降温；同时锅炉产生蒸汽，蒸汽进入蓄热器后分配给用户使用。 汽化冷却可分为全汽化和部分汽化冷却两种。而汽化本身从循环方式上又可分为强制循环、自然循环及强制循环加自然循环的复合循环三种类型。 自然循环的工作原理是靠上升管与下降管中介质的比重差与汽包的有效高度使管内受热介质流动，所以只有当转炉吹氧时，管中介质从烟气中吸收了热量才能产生介质的循环流动。 强制循环的动力来源于循环泵，由泵产生的压力强迫介质沿整个烟道管中流动。在泵推动下，无论转炉吹氧与否，烟温高低，介质总保持流动状态，受热的烟道管在任何情况下都能得到充分冷却。汽化冷却系统流程—1 图—1 汽化冷却系统流程t转炉、唐钢120t、转炉济钢120t均采用该种方式，投产后运行良好。本章将对本系统设置的汽化冷却烟道〈即余热锅炉〉、冷却烟罩、汽包 , 蓄热器、除氧器、循环水泵等的的作用和工作原理进行介绍。 第二节转炉汽化冷却系统主要设备 一、汽化冷却烟道 汽化冷却烟道亦称为汽化冷却器或废热锅炉,是利用循环水将烟气的热量转换为蒸汽。它是由水冷壁、集箱连接件、膨胀接管、上下器 路接口加强箍、支座、吊箍、人孔等组成见图3-2。其中最关键部位是水冷壁,它的传热面积大小、结构形式等对烟气冷却效果、蒸汽发生量及其本身的使用寿命都有着很大的影响。 图3-2 汽化冷却烟道 1一进水管；2一进水集箱；3一锅炉管；4一出水管；5一汽水分离器；6一循环泵； 7～汽化冷却烟道；8一氧枪孔；9一除气罐；10一法兰 汽化冷却器的水冷壁与汽化烟罩的烟罩壁一样,有多种形式,如密排管式、隔板排管式、切向鳍片管式等。密排管是由无缝钢管组成的整体结构,隔板管式是由无缝钢管及扁钢筋组成的整体结构 ,鳍片管式是由带有切向或中心鳍片的无缝钢管组成的整体结构。这些结构坚固,密封性好,由于采用适当的焊接结构方式这对传热效应及热应力的分布是有力的。如某120吨转炉厂汽化冷却器的冷却壁就是采用切向鳍片管形式,某300吨转炉厂则是采用隔板排管形式,这些形式的水冷壁使用效果良好,蒸汽回收率高,使用寿命也较长。 在烟道下部设有环形下联箱，箱内装有一段短管与每根烟道管相连。短管端头设有收缩的节流孔板，目的是对所有烟道管进水量进行强制分配，短管周壁打成小孔以过滤水，防止杂物进入堵塞孔板及烟道管。这种节流孔板加过滤孔于一体的短圆管件，称拉蒙管。 转炉烟道分为活动烟罩、炉口固定段、可移动段、中段Ⅰ、中段Ⅱ、中段Ⅲ、末段等几部分。烟道截面为圆形,为防止积渣烟道拐点角度为55,烟气流速约为25m/s。 二、活动烟罩 1、裙式活动单烟罩OG法是用未燃法处理烟气，也是当前采用较多的方法。其烟图—3所示为裙式活动单烟罩。烟罩下部裙罩口内径略大于50mm，以利于控制罩口内外微压差，进而实图—3裙式活动单烟罩单烟罩示意图 1一固定烟罩2一水封3一罩裙4一转炉Dl一固定烟罩内径D一活动烟罩内径d一炉口直径 s一活动烟罩OG法活动烟罩活动烟罩的升降机构可以采用电力驱动。烟罩提升时，通过电4个同步液压缸，以保证烟罩的水平升降。 图—4 OG法活动烟罩双罩活动烟罩 双罩活动烟罩结构图—5从图可以看出它是由固定部分(又称下烟罩)与升降部分(又称罩裙)组成。下烟罩与罩裙通过水上部烟罩也是由钢管围成，只不过是纵列式300t转炉就是采用这种活动烟罩结构。 图一活动烟罩结构示意图 1一上部烟罩(固定烟罩)；2一下部烟罩(活动烟罩固定段)；3一罩裙(活动烟罩升降段)；4一沙封；5一水封；6一转炉 为实现转炉上修炉和机械化修炉，同时考虑到炉口固定段和可移动段所处的环境较差、易损坏，另由于结构的特殊性，为保证其安全可靠、寿命长，设计采用将炉口固定段和可移动段与汽包通过热水循环泵相连接组成的高压强制循环系统。与自然循环相比，可以减少上升管和下降管数量，易于实现可移动段的开出。另外，可以避免由于热强度较高引起的局部冷却不均现象，从而提高设备的使用寿命。可移动段和中段之间设带制动装置的非金属补偿器用以吸收烟道的热膨胀及便于可移动段的开出。可移动段上设置一个氧枪口、一个副枪口、二个下料口；氧枪口、副枪口、下料口由于热负荷小、寿命短，因此采用水冷却方式。采用水冷，更换方便。并设进、出水环联箱