一种电炉烟气燃烧沉降室 【技术领域】
本发明属于分离技术领域，涉及一种电炉烟气燃烧沉降室，该燃烧沉降室具有烟气除尘、蓄热和促进CO燃尽等功能。
背景技术
电炉炼钢的过程中产生大量的烟气，受炼钢工艺过程的影响，在炼钢周期内，电炉烟气的流量、成分和温度都随时间波动。为了冷却电炉炼钢产生的烟气，通常采用水冷烟道冷却，消耗大量的水、电能。为了回收电炉烟气的显热，也可以采用汽化冷却的方式产生蒸汽，由于电炉烟气的波动性，给汽化冷却系统的设置带来了困难。
电炉烟气的含尘量较大，而且具有轻、细、分散性大和流动性差的特点，极易粘结在汽化冷却系统的换热面上。目前通常采用的燃烧沉降室采用增大流通面积、降低烟气流速的方法沉降烟尘，目前工程中采用的燃烧沉降室通常为简单的长方体结构，内部为长方体空间，烟气流经燃烧沉降室时因为流道面积增大，流动速度降低，将大颗粒的烟尘沉积下来。传统的燃烧沉降室除尘效果较差，特别是对粘结性较强的细颗粒除尘效果较差，燃烧沉降室温度随电炉冶炼周期剧烈变化。
电炉烟气中含有少量的CO(通常在10％以内)，低浓度的CO没有回收价值，但是如果不能有效的燃尽，可能引起爆炸，放散的CO也会引起污染。CO的燃烧特性受温度、氧浓度、停留时间等因素的影响，目前通常采用的燃烧沉降室没有从化学动力学出发考虑CO的燃尽问题，没有从反应温度、CO和空气的混合等方式采取措施降低CO浓度，造成电炉烟气排放时CO浓度较高。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电炉烟气燃烧沉降室，该沉降室同时具有烟气除尘、蓄热和促进CO燃尽的功能，有利于电炉烟气的余热回收。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明采用的电炉烟气燃烧沉降室包括烟气入口、进风口和排烟口，其特征在于：在燃烧室内设置蓄热墙。
电炉炉盖水冷弯头、水冷滑套与烟气入口连接，电炉炼钢时，电炉烟气通过烟气入口导入到燃烧沉降室。在燃烧室内设置一层或多层蓄热墙，蓄热墙由蓄热材料组成，电炉烟气温度较高时，电炉烟气流经蓄热墙时将其加热，电炉烟气温度降低；随着电炉烟气温度的波动，电炉烟气温度较低时，电炉烟气在流经蓄热墙时被蓄热墙加热，温度升高。由于蓄热墙的蓄热作用，可以调控进入汽化冷却系统的电炉烟气温度。
为了减少电炉烟气流经蓄热墙时的阻力，蓄热墙由蓄热砖砌成，并在蓄热砖之间留烟气通道。也可在蓄热墙上布置颗粒床，颗粒床中的颗粒由蓄热材料制成，颗粒既起到蓄热的作用，还可以过滤除尘，降低进入汽化冷却烟道的电炉烟气含尘量，有利于保护汽化冷却烟道的换热面，延长汽化冷却烟道使用寿命。在蓄热墙之间设置排灰口定期排除电炉烟尘，在蓄热墙后设置吹灰管，利用反吹的方式定期清洁蓄热墙。
电炉烟气燃烧沉降室的侧壁设置一个或多个进风口，进风口外设置控制阀。电炉炼钢时，通过控制阀控制导入燃烧沉降室的空气量，确保CO的燃烧。
在电炉烟气的温度范围内，CO的燃烧速率主要受温度和CO与氧气的混合情况影响。CO与氧气反应生成CO2的反应是放热反应，较低的温度有利于反应进行得彻底，但较高的温度又能够加快CO燃烧反应的速率，因此存在一个CO燃尽的最佳温度。本发明在电炉烟气燃烧沉降室内墙上设置了水冷换热管，通过水冷换热管对烟气的冷却作用降低烟气的温度，使燃烧沉降室出口的烟气温度在有利于CO燃尽的最佳温度范围之内。进行燃烧沉降室的设计时，在确定CO燃尽地最佳温度后，根据热平衡计算确定布置在燃烧沉降室中的水冷换热管的数量。布置在燃烧沉降室内墙上的水冷换热管可以作为电炉烟气余热回收汽化冷却系统的一部分。
本发明还在电炉烟气排烟口下的侧墙上设置了混烟角，混烟角可以改变电炉烟气的流场，促进CO和氧气的混合，有利于CO的燃尽。
本发明具有下列优点：
1)对电炉烟气的蓄热作用，与中空的传统燃烧沉降室相比，增大了燃烧沉降室内的热惯性，降低电炉烟气温度波动性对余热回收装置汽化冷却系统的影响；
2)采用改变燃烧沉降室内温度、加混烟角等方式，促进CO在燃烧沉降室内燃烧；
3)蓄热墙可以采用颗粒层，利用颗粒层过滤除尘技术，在传统燃烧沉降室采用降低流速沉降烟尘的基础上，进一步降低进入汽化冷却烟道的电炉烟气含尘量，有利于保护汽化冷却烟道的换热面，延长汽化冷却烟道使用寿命。
综上所述，本发明可以对电炉烟气起到除尘、除尘、蓄热和促进CO燃尽的作用，有利于对电炉烟气进行显热回收，是电炉炼钢车间余热回收和减少烟尘、CO排放的重要技术，具有较高的经济效益和社会效益，具有较强的推广价值。
【附图说明】
图1是本发明的主剖视图；
图2是本发明的俯视图。
件1为进风口；件2为蓄热墙；件3为烟气入口；件4为排烟口；件5为混烟角；件6为排灰口；件7为吹灰管；件8为控制阀；件9为水冷换热管。
【具体实施方式】
下面结合附图1和2的具体实施例对本发明作进一步说明。
电炉烟气燃烧沉降室包括烟气入口3、进风口1和排烟口4，在燃烧室内设置蓄热墙2；蓄热墙2采用一层或多层蓄热砖砌成，蓄热砖之间留有烟气通道。蓄热墙2后设置吹灰管7。蓄热墙2之间设置排灰口6。进风口1上设置控制阀6。在电炉烟气排烟口4下的侧墙上设置混烟角5。在室内墙上设置水冷换热管9。
电炉工作时，电炉烟气通过烟气入口3导入到燃烧沉降室。电炉烟气温度较高时，电炉烟气流经蓄热墙2时加热蓄热墙2，电炉烟气温度降低；随着电炉烟气温度的波动，电炉烟气温度较低时，电炉烟气在流经蓄热墙2时被蓄热墙2加热，温度升高。由于蓄热墙2的蓄热作用，可以调控进入汽化冷却系统的电炉烟气温度。其中蓄热墙2由蓄热砖砌成，并在蓄热砖之间留烟气通道。在蓄热墙2之间设置排灰口6定期排除电炉烟尘，在蓄热墙2后设置的吹灰管7，利用反吹的方式定期清洁蓄热墙2。电炉烟气燃烧沉降室的侧壁设置一个或多个进风口1，进风口外设置控制阀8。电炉炼钢时，通过控制阀8控制导入燃烧沉降室的空气量，确保CO的燃烧。燃烧沉降室内墙上设置的水冷换热管9，通过水冷换热管对烟气的冷却作用降低烟气的温度，使燃烧沉降室出口的烟气温度在有利于CO燃尽的最佳温度范围之内。布置在燃烧沉降室内墙上的水冷换热管作为电炉烟气余热回收汽化冷却系统的一部分。此外，在电炉烟气排烟口4下的侧墙上设置的混烟角5，可以改变电炉烟气的流场，促进CO和氧气的混合，有利于CO的燃尽。
实施方式2与实施方式1的区别在于其蓄热墙2上布置颗粒床，颗粒床中的颗粒由蓄热材料制成，颗粒即起到蓄热的作用，还可以过滤除尘，降低进入汽化冷却烟道的电炉烟气含尘量，有利于保护汽化冷却烟道的换热面，延长汽化冷却烟道使用寿命。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。