一種煙道冶煉氧化余熱鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煙道冶煉氧化余熱鍋爐，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)土建投資大、故障多、使用壽命短、能耗高等問(wèn)題。該煙道冶煉氧化余熱鍋爐包括具有進(jìn)煙口和出煙口的爐體、豎井煙道、煙道組、鍋筒、灰斗；豎井煙道設(shè)置于爐體內(nèi)并位于進(jìn)煙口的上方，煙道組設(shè)置于爐體內(nèi)并與豎井煙道連通；鍋筒設(shè)置于爐體外部的上方，灰斗設(shè)置于爐體的底部；煙道組包括依次連通的第一煙道、第二煙道、第三煙道和第四煙道，第一煙道、第二煙道、第三煙道和第四煙道通過(guò)設(shè)置在爐體內(nèi)的三道隔墻水冷壁分隔而成；第一煙道內(nèi)為空煙室；第二煙道、第三煙道和第四煙道內(nèi)均設(shè)有對(duì)流換熱管組。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便。
【專利說(shuō)明】
一種煙道冶煉氧化余熱鍋爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種余熱鍋爐，具體的說(shuō)，是涉及一種煙道冶煉氧化余熱鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在冶煉工業(yè)中對(duì)礦料進(jìn)行底吹氧化焙燒，焙燒產(chǎn)生950°C左右的高溫、含S02達(dá)到12%、高礦塵濃度(300?400g/Nm3)煙氣，進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行熱交換，吸收煙氣中的余熱，將鍋爐內(nèi)的水轉(zhuǎn)化為帶壓的蒸汽再去發(fā)電或作為工業(yè)用蒸汽。同時(shí)將除去煙氣中約75%礦塵，煙氣溫度降至約360°C后離開鍋爐去下道工序生產(chǎn)硫酸。目前市場(chǎng)上運(yùn)行的自然循環(huán)余熱鍋爐存在以下問(wèn)題:①冶煉底吹氧化焙燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入余熱鍋爐的豎井煙道，防止礦塵高溫粘結(jié)，降低豎井煙道出口煙溫，保持煙速不變，拔高豎井煙道高度，增加冷卻室受熱面積，鍋爐整體高度保持不變，從而提高余熱鍋爐混凝土運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)高度，增加用戶土建投資成本;②低溫區(qū)對(duì)流換熱管組容易酸腐蝕;③豎井煙道磨損嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)爆管而影響生產(chǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)現(xiàn)方便、能耗低的煙道冶煉氧化余熱鍋爐。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種煙道冶煉氧化余熱鍋爐，包括具有進(jìn)煙口和出煙口的爐體、豎井煙道、煙道組、鍋筒、灰斗；所述豎井煙道設(shè)置于所述爐體內(nèi)并位于所述進(jìn)煙口的上方，所述煙道組設(shè)置于所述爐體內(nèi)并與所述豎井煙道連通;所述鍋筒設(shè)置于所述爐體外部的上方，所述灰斗設(shè)置于所述爐體的底部；
[0006]進(jìn)一步的，所述煙道組包括依次連通的第一煙道、第二煙道、第三煙道和第四煙道，所述第一煙道、第二煙道、第三煙道和第四煙道通過(guò)設(shè)置在所述爐體內(nèi)的三道隔墻水冷壁分隔而成;所述第一煙道內(nèi)為空煙室;所述第二煙道、第三煙道和第四煙道內(nèi)均設(shè)有對(duì)流換熱管組；
[0007]進(jìn)一步的，所述第四煙道內(nèi)的對(duì)流換熱管組與立集箱的連接焊口設(shè)置在爐外。
[0008]進(jìn)一步的，所述豎井煙道的受熱管靠煙氣側(cè)設(shè)置有合金鋼板，在所述受熱管的煙氣沖刷迎風(fēng)面設(shè)置有防磨件。
[0009]進(jìn)一步的，所述第二煙道內(nèi)的對(duì)流換熱管組的節(jié)距大于所述第三煙道和第四煙道內(nèi)的對(duì)流換熱管組的節(jié)距。
[0010]進(jìn)一步的，所述第二煙道、第三煙道和第四煙道內(nèi)均設(shè)置有爆破清灰裝置。
[0011]進(jìn)一步的，所述第一煙道和第二煙道的橫截面積大于所述第三煙道和第四煙道的橫截面積。
[0012]進(jìn)一步的，在所述爐體內(nèi)壁設(shè)置有膜式水冷壁。
[0013]進(jìn)一步的，所述第一煙道、第二煙道、第三煙道和第四煙道兩側(cè)的膜式水冷壁的下部均向中心彎折，形成錐體形縮口。
[0014]進(jìn)一步的，所述豎井煙道內(nèi)設(shè)有水冷屏換熱管組。
[0015]進(jìn)一步的，在所述爐體的外部還設(shè)有機(jī)械振打裝置。
[0016]進(jìn)一步的，還包括上集箱和下集箱;所述鍋筒通過(guò)所述上集箱與所述隔墻水冷壁連通，所述下集箱與所述隔墻水冷壁的下部連通。
[0017]進(jìn)一步的，在所述鍋筒上設(shè)置有與其連通的集中下降管，所述集中下降管通過(guò)爐水分配管與所述膜式水冷壁連通。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0019](I)本實(shí)用新型采用豎井煙道和煙道組實(shí)現(xiàn)爐體進(jìn)煙口和出煙口的連通，同時(shí)，煙道組內(nèi)設(shè)置對(duì)流換熱管組并配套設(shè)置爆破清灰裝置，豎井煙道內(nèi)設(shè)有水冷屏換熱管組，爐體內(nèi)設(shè)置膜式水冷壁，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有用戶土建投資少、結(jié)構(gòu)緊湊、能耗較低、故障少、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
[0020](2)本實(shí)用新型中豎井煙道采用受熱管與熱煙氣接觸側(cè)設(shè)置有合金鋼板結(jié)構(gòu)，阻止礦料顆粒直接對(duì)受熱管強(qiáng)力沖刷而磨損，或高溫?zé)煔馐軣彷^強(qiáng)造成受熱管過(guò)燒而引起爆管，從而更好的實(shí)現(xiàn)鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1為本實(shí)用新型的主剖視圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型側(cè)剖視圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。
[0024]圖4為圖1中A-A向剖視圖。
[0025]圖5為圖1中B-B向剖視圖。
[0026]圖6為圖1中C-C向剖視圖。
[0027]圖7為圖1中D-D向剖視圖
[0028]圖8為圖3中I處放大圖。
[0029]圖9為圖3中Π處放大圖。
[0030]其中，附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱:1_豎井煙道，2-爐體，3-水冷屏換熱管組，4-頂梁，5-吊掛件，6-立柱，7-鍋筒，8-上集箱，9-下集箱，I O-汽水連接管，11 -膜式水冷壁，12-集中下降管，13-爐水分配管，14-對(duì)流換熱管組，15-刮板除渣機(jī)，16-灰斗，17-第一隔墻水冷壁，18-第二隔墻水冷壁，19-第三隔墻水冷壁，20-第一煙道，21-第二煙道，22-第三煙道，23-第四煙道，24-進(jìn)煙口，25-出煙口，26-機(jī)械振打裝置，27-爆破清灰裝置，28-受熱管，29-防磨件，30-合金鋼板。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0032]實(shí)施例
[0033]如圖1-9所示，本實(shí)施例提供了一種煙道冶煉氧化余熱鍋爐，該余熱鍋爐主要包括爐體、豎井煙道、煙道組、鍋筒和灰斗。其中，爐體為本實(shí)用新型的主體部件，其形狀并不作特別限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際公開需求來(lái)確定爐體的形狀，爐體的上方設(shè)置有頂梁，爐體的一端設(shè)置有與其連接的立柱，立體頂部與頂梁連接，在爐體的一端還設(shè)有與頂梁相連的吊掛件。
[0034]爐體的底部為進(jìn)煙口，爐體的另一端設(shè)置有出煙口，進(jìn)煙口和出煙口之間通過(guò)豎井煙道和煙道組連通，煙氣在豎井煙道和煙道組內(nèi)經(jīng)過(guò)處理后由出煙口排出。本實(shí)施例在爐體內(nèi)壁設(shè)置有膜式水冷壁。
[0035]煙道組被設(shè)置于爐體內(nèi)的三道隔墻水冷壁:第一隔墻水冷壁17、第二隔墻水冷壁18、第三隔墻水冷壁19分隔成依次連通的第一煙道20、第二煙道21、第三煙道22、第四煙道23，第一煙道20與豎井煙道I相通;第二煙道21、第三煙道22、第四煙道23內(nèi)均設(shè)有對(duì)流換熱管組14;豎井煙道與第一煙道上部相通，第一煙道與第二煙道下部相通，第二煙道與第三煙道上部相通，第三煙道與第四煙道下部相通。
[0036]其中，第二煙道內(nèi)的對(duì)流換熱管組的節(jié)距大于第三煙道和第四煙道內(nèi)的對(duì)流換熱管組的節(jié)距。通過(guò)上述設(shè)置，增加傳熱面積，提高冷卻效果，讓鍋爐結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0037]第一煙道20、第二煙道21、第三煙道22、第四煙道23兩側(cè)的膜式水冷壁11的下部均向中心彎折，形成錐體形縮口，便于排灰。
[0038]第一煙道20和第二煙道21橫截面均大于第三煙道22和第四煙道23的橫截面，能夠降低煙速，避免熔融煙塵不易粘在對(duì)流換熱管組上。
[0039]為了防止?fàn)t體內(nèi)部積灰，防止煙塵粘接于爐體內(nèi)壁上，防止煙道堵塞，爐體2外部還設(shè)有機(jī)械振打裝置26。第二煙道21、第三煙道22和第四煙道23中均設(shè)有爆破清灰裝置27。
[0040]在豎井煙道內(nèi)設(shè)置水冷屏換熱管組，煙氣傳熱方式主要是輻射傳熱，小部分對(duì)流傳熱，沿著膜式水冷壁流動(dòng)的煙塵有足夠長(zhǎng)的時(shí)間被冷卻，失去了煙塵高溫強(qiáng)粘接性，確保第一煙道和第二煙道的暢通，也不可能結(jié)大塊渣而堵塞通道，在第一煙道和第二煙道中，煙氣流呈“V”形流動(dòng)，煙塵有向下離心力作用，而落入下部的灰斗，起到除塵作用，再進(jìn)入第三煙道和第四煙道的灰量少，熔融狀煙塵不易粘在對(duì)流換熱管組上，減少煙道堵塞，具有故障少、使用壽命較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0041]為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述水冷屏換熱管組為雙面受熱。這樣就大大的增加了傳熱面積，從而增加傳熱效果且不易粘接，降低豎井煙道高度，減少鍋爐鋼材消耗量；為了防止礦料顆粒對(duì)受熱管28強(qiáng)力沖刷磨損而引起爆管，在受熱管28煙氣沖刷迎風(fēng)面設(shè)置有防磨件29。
[0042]為了更好的實(shí)現(xiàn)鍋爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行，所述豎井煙道I采用受熱管28與熱煙氣接觸側(cè)設(shè)置有合金鋼板30結(jié)構(gòu)，阻止礦料顆粒直接對(duì)受熱管28強(qiáng)力沖刷而磨損，或高溫?zé)煔馐軣彷^強(qiáng)造成受熱管28過(guò)燒而引起爆管，如圖8，熱煙氣通過(guò)合金鋼板30把熱量傳遞給受熱管28，為了更好冷卻合金鋼板30，受熱管28間距較常規(guī)膜式水冷壁小，這樣就不會(huì)出現(xiàn)受熱管28爆管現(xiàn)象而影響整個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)。合金鋼板的安裝方式可以是焊接在受熱管管壁，其也可以是通過(guò)連接件安裝在受熱管壁，本領(lǐng)域技術(shù)人員在知曉合金鋼板的功能的前提下，可以對(duì)合金鋼板與受熱管之間內(nèi)的位置關(guān)系、連接方式進(jìn)行合理的選擇，其也應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
[0043]鍋筒設(shè)置在爐體的上方，鍋筒通過(guò)汽水連接管與上集箱連通，上集箱與所述隔墻水冷壁連通，下集箱與隔墻水冷壁的下部連通。在鍋筒上設(shè)置有與其連通的集中下降管，集中下降管通過(guò)爐水分配管與膜式水冷壁連通。
[0044]為了實(shí)現(xiàn)能夠更好的處理煙塵，所述灰斗16為五個(gè)，其中四個(gè)設(shè)置于第一煙道20和第二煙道21底部，另一個(gè)設(shè)置于第三煙道22和第四煙道23底部。通過(guò)五個(gè)灰斗，能夠分別對(duì)煙塵進(jìn)行處理，相對(duì)傳統(tǒng)的一個(gè)灰斗，效果更佳。在灰斗16下方設(shè)刮板除渣機(jī)15，對(duì)鍋爐排出的灰渣輸入到下一到工序。
[0045]使用本實(shí)用新型時(shí)，煙氣在煙道內(nèi)流動(dòng)，即煙氣導(dǎo)入堅(jiān)井煙道底部，煙氣呈高速向上流動(dòng)，四周為膜式水冷壁，中間為水冷屏換熱管組，吸收煙氣中高溫輻射熱，進(jìn)口煙氣溫度約950°C，出口煙溫約650°C，煙氣流速約6m/s，使易粘接的熔融狀煙塵來(lái)不及粘在膜式水冷壁上即被吹走，即使少量沾上了一些，但達(dá)到一定量后，由于爐內(nèi)溫度較高，處于熔融狀大顆粒向下掉入熔煉爐中，這樣始終保持了煙道的暢通;堅(jiān)井煙道和第一煙道交界處，流通截面突然變大，煙速突降，煙溫隨之突降，使熔融狀的煙塵表面經(jīng)急冷后結(jié)成粘接性差的小顆粒，又因煙道突變大空腔，含塵煙氣流離膜式水冷壁較遠(yuǎn)，使煙塵不在膜式水冷壁處粘接而墜入灰斗中；第一煙道為大空腔，第二煙道布置有拉稀數(shù)組對(duì)流換熱管組，煙氣傳熱方式主要為輻射傳熱，沿著膜式水冷壁流動(dòng)的煙塵因冷卻推動(dòng)強(qiáng)粘性，確保第一煙道和第二煙道暢通，第一煙道和第二煙道中，煙氣流呈“V”形流動(dòng)，粉塵有向下離心作用，而落入灰斗中，起到除塵作用，第一煙道和第二煙道內(nèi)煙氣流速較低，都在2m/s以下，便于除塵;第二煙道煙氣出□控制在500°C以下，再進(jìn)入第三煙道中，煙塵量較少，煙氣流通截面較小，平均煙氣流速在4m/s左右，煙氣流呈“V”形流，再進(jìn)入第四煙道，煙氣溫度最后降至360°C左右，從煙氣出口排出進(jìn)入下一道工序;為了防止煙塵粘接在膜式水冷壁、對(duì)流換熱管組上，在膜式水冷壁爐外設(shè)置機(jī)械振打裝置，在第二煙道、第三煙道和第四煙道中設(shè)置了爆破清灰裝置；第四煙道中對(duì)流換熱管組彎出爐外與立集箱連接，保證連接處焊口外置，防止角焊縫低溫酸腐蝕對(duì)流換熱管角焊縫因低溫酸腐蝕而引起爆管，若爐內(nèi)出現(xiàn)對(duì)流換熱管爆管在爐外封堵更方便;在換熱過(guò)程中，熔融狀的煙塵不易粘接在膜式水冷壁、對(duì)流換熱管組上，即使有少量煙塵粘接，可通過(guò)機(jī)械振打裝置和爆破清灰裝置，保證煙道暢通，具有故障少，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0046]按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。值得說(shuō)明的是，基于上述設(shè)計(jì)原理的前提下，為解決同樣的技術(shù)問(wèn)題，即使在本實(shí)用新型所公開的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做出的一些無(wú)實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙道冶煉氧化余熱鍋爐，包括具有進(jìn)煙口(24)和出煙口(25)的爐體(2)、豎井煙道(1)、煙道組、鍋筒(7)、灰斗(16)、立集箱;所述豎井煙道(I)設(shè)置于所述爐體(2)內(nèi)并位于所述進(jìn)煙口(24)的上方，所述煙道組設(shè)置于所述爐體(2)內(nèi)并與所述豎井煙道(I)連通;所述鍋筒(7)設(shè)置于所述爐體(2)外部的上方，所述灰斗(16)設(shè)置于所述爐體(2)的底部;所述豎井煙道(I)的受熱管(28)靠煙氣側(cè)設(shè)置有合金鋼板(30)，使得熱量通過(guò)合金鋼板傳遞至所述受熱管(28)并阻止礦物顆粒直接沖刷所述受熱管(28);在所述豎井煙道(I)內(nèi)設(shè)有水冷屏換熱管組(3); 所述煙道組包括依次連通的第一煙道(20)、第二煙道(21)、第三煙道(22)和第四煙道(23)，所述第一煙道(20)、第二煙道(21)、第三煙道(22)和第四煙道(23)通過(guò)設(shè)置在所述爐體(2)內(nèi)的三道隔墻水冷壁分隔而成;所述第一煙道(20)內(nèi)為空煙室;所述第二煙道(21)、第三煙道(22)和第四煙道(23)內(nèi)均設(shè)有對(duì)流換熱管組(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，在所述受熱管(28)的煙氣沖刷迎風(fēng)面設(shè)置有防磨件(29);所述爐體(2)內(nèi)壁設(shè)置有膜式水冷壁(11)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，在所述爐體(2)的外部還設(shè)有機(jī)械振打裝置(26)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，所述第二煙道(21)、第三煙道(22)和第四煙道(23)內(nèi)均設(shè)置有爆破清灰裝置(27)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，所述第二煙道(21)內(nèi)的對(duì)流換熱管組(14)的節(jié)距大于所述第三煙道(22)和第四煙道(23)內(nèi)的對(duì)流換熱管組(14)的節(jié)距。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，所述第四煙道(23)內(nèi)的對(duì)流換熱管組(14)與立集箱的連接焊口設(shè)置在爐外。7.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，所述第一煙道(20)和第二煙道(21)的橫截面積大于所述第三煙道(22)和第四煙道(23)的橫截面積。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，所述第一煙道(20)、第二煙道(21)、第三煙道(22)和第四煙道(23)兩側(cè)的膜式水冷壁(11)的下部均向中心彎折，形成錐體形縮口。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，還包括上集箱(8)和下集箱(9);所述鍋筒(7)通過(guò)所述上集箱(8)與所述隔墻水冷壁連通，所述下集箱(9)與所述隔墻水冷壁的下部連通。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煙道冶煉氧化余熱鍋爐，其特征在于，在所述鍋筒(7)上設(shè)置有與其連通的集中下降管(12)，所述集中下降管(12)通過(guò)爐水分配管(13)與所述膜式水冷壁(11)連通。
【文檔編號(hào)】F23J11/00GK205482395SQ201620109302
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月3日
【發(fā)明人】鄧有為, 張清山
【申請(qǐng)人】四川東華鍋爐工程技術(shù)有限公司