[發(fā)明專利]一種立式煙管余熱鍋爐

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110349253.6
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN102384460A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐金泉;金萬金;莊宇剛;孫明朗
• 申請（專利權(quán)）人: 大連易世達(dá)新能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): F22B1/18
• 分類號(hào): F22B1/18;F22B37/06
• 代理公司: 大連一通專利代理事務(wù)所(普通合伙) 21233
• 代理人: 郭麗華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種余熱鍋爐，尤其是水泥窯窯尾余熱回收鍋爐。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有水泥窯窯尾余熱利用系統(tǒng)中，多采用水管式余熱鍋爐。由于水泥窯窯尾廢氣溫度較低，當(dāng)受熱面采用光管設(shè)計(jì)時(shí)，鋼耗量大；為降低受熱面鋼材耗量，增加受熱面積，近期鍋爐設(shè)計(jì)中多采用擴(kuò)展受熱面結(jié)構(gòu)，如螺旋翅片或H型翅片管結(jié)構(gòu)。由于窯尾煙氣中含塵量大，隨之而來的問題是受熱面積灰，致使該種類型鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中效率低下，排煙溫度高，在積灰嚴(yán)重時(shí)甚至將鍋爐堵塞，致使鍋爐停運(yùn)。

水泥窯窯尾煙氣所含灰塵中，由于原料的原因，一般都富含有堿金屬及硫、氯化物。鍋爐受熱面積灰后，除降低鍋爐熱效率外，還會(huì)造成受熱面的腐蝕，為保證受熱面清潔，在設(shè)計(jì)中多采用蒸汽、脈沖和振打清灰方式，在采用這些清灰方式的同時(shí)，不但增加了能源消耗，還會(huì)對設(shè)備造成損害，如采用振打清灰時(shí)管端裂紋，蒸汽吹灰時(shí)受熱面爆管等。特別是采用脈沖吹灰和蒸汽吹灰時(shí)，加劇了煙氣中腐蝕性成分與水蒸氣的結(jié)合，提高了煙氣露點(diǎn)，使鍋爐受熱面在較高溫度下就開始腐蝕，同時(shí)還可能使灰塵積聚，加之水蒸氣的作用，導(dǎo)致清灰更加難以清除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種傳熱效率高、可自清積灰的立式煙管余熱鍋爐。

本發(fā)明主要包括有：煙氣入口煙箱、鍋筒、煙氣出口煙箱及鋼架。其中，鍋筒為一豎直的筒體，其上下兩端開口設(shè)有管板，若干豎直的煙管兩端分別固定在上下管板對應(yīng)的通孔上構(gòu)成煙管束。上述煙管可以是光管，但最好是可增大換熱面積的螺紋管或波節(jié)管，也可在煙管內(nèi)設(shè)擾流子。在上述鍋筒上端設(shè)有煙氣入口煙箱，在鍋筒下端設(shè)有煙氣出口煙箱，三者連在一起。上述鍋筒壁下部設(shè)有與其腔內(nèi)連通的通孔即給水孔，上管板上部設(shè)有與鍋筒腔內(nèi)連通的通孔即蒸汽出口，其上設(shè)有連管，該穿過煙氣入口煙箱的連管可與蒸汽管路相連。在鍋筒側(cè)壁上設(shè)有上下兩個(gè)水位計(jì)安裝孔，其上設(shè)有一個(gè)水位計(jì)。由于鍋筒比較長，最好鍋筒中部設(shè)有膨脹節(jié)。最好在下管板上設(shè)有與鍋筒腔內(nèi)連通的通孔即排污孔，其上設(shè)有排污管，該穿過煙氣出口煙箱的排污管出口位于煙氣出口煙箱外。在鍋筒上部還設(shè)有與鍋筒腔內(nèi)連通的表面排污孔。另在鍋筒外壁上設(shè)有支座，通過該支座可將鍋筒固定在鋼架上。該鋼架為與鍋筒對應(yīng)并固定在地基上的框架，為了方便操作和檢修，鋼架上還設(shè)有平臺(tái)扶梯。

本發(fā)明工作過程簡述如下:給水經(jīng)鍋筒下部給水口進(jìn)入鍋筒腔內(nèi)后經(jīng)煙管壁換熱面加熱后產(chǎn)生蒸汽，經(jīng)頂部管板處的蒸汽出口排出供用戶使用。煙氣自上部煙氣入口煙箱進(jìn)入，通過上管板分別進(jìn)入煙管中，經(jīng)過煙管壁換熱面換熱降溫后再經(jīng)由下管板，在煙氣出口煙箱匯合，經(jīng)煙風(fēng)管路排出。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用煙火管結(jié)構(gòu)，保持合理的煙氣流速，依靠煙管自清灰的能力在不增加清灰裝置的情況下確保鍋爐高效傳熱；

2、本發(fā)明裝置的傳熱系數(shù)可以達(dá)到50~60W/m²·℃，而現(xiàn)有水管鍋爐的傳熱系數(shù)只能達(dá)到30~40?W/m²·℃，同等條件下，相同的傳熱面積，本發(fā)明裝置的傳熱量是現(xiàn)有鍋爐的1.33~1.4倍。

3、采用縱置式布置，煙氣呈I字形自上而下流動(dòng)，可使煙氣中所攜帶的灰塵自然沉降，不會(huì)產(chǎn)生二次攜帶；

4、鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)采用直流布置方式，在鍋筒頂部設(shè)置汽相空間，給水經(jīng)受熱面加熱后產(chǎn)生微過熱蒸汽，可保證在不加裝汽水分離裝置的情況下蒸汽含水率控制在3%-5%的范圍以內(nèi)；

5、鑒于水泥窯窯尾煙氣溫度介于350℃-400℃的特點(diǎn)，由于煙氣溫度較低，在承壓元件的材質(zhì)選擇上無需做特殊考慮，在煙氣入口端采用先脹后焊的連接方式，確保該管板不裂紋。

附圖說明

圖1為本發(fā)明主視示意簡圖。

圖2為本發(fā)明鍋筒主視局剖示意簡圖。

附圖中標(biāo)號(hào)說明??

1—煙氣入口煙箱??2—鍋筒??3—煙氣出口煙箱??4—支座??5—鋼架???6—上管板??7—煙管??8—筒體??9—下管板?10—膨脹節(jié)??11—給水入口管???12—水位計(jì)接口短管?13—表面排污管???14—蒸汽出口管??15—排污管?16—平臺(tái)扶梯?17—水位計(jì)。

具體實(shí)施方式

在圖1和圖2所示的立式煙管余熱鍋爐的示意圖中，鍋筒2為一豎直的筒體，其上端開口設(shè)有上管板6，其下端開口設(shè)有下管板9，若干豎直的煙管7兩端分別固定在上管板6和下管板7對應(yīng)的通孔上構(gòu)成煙管管束。在上述鍋筒2上端設(shè)有煙氣入口煙箱1，在鍋筒2下端設(shè)有煙氣出口煙箱3，三者連在一起。上述鍋筒2外壁下部設(shè)有與其腔內(nèi)連通的給水入口管11，上管板6上部設(shè)有與鍋筒2腔內(nèi)連通的蒸汽出口管14，該穿過煙氣入口煙箱1的蒸汽出口管14可與蒸汽管路相連。在鍋筒2外側(cè)壁上設(shè)有上下兩個(gè)水位計(jì)安裝短管12，其上設(shè)有一個(gè)水位計(jì)17。鍋筒2中部設(shè)有膨脹節(jié)10。在下管板9上設(shè)有與鍋筒2腔內(nèi)連通的排污管15，該穿過煙氣出口煙箱的排污管15出口位于煙氣出口煙箱3外。在鍋筒2上部還設(shè)有與鍋筒2腔內(nèi)連通的表面排污管13。另在鍋筒2外壁上設(shè)有支座4，通過該支座4可將鍋筒2固定在鋼架5上。該鋼架5為與鍋筒對應(yīng)并固定在地基上的框架，鋼架5上還設(shè)有平臺(tái)扶梯16。