CN102788337A

CN102788337A - 一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉

Info

Publication number: CN102788337A
Application number: CN2012102445956A
Authority: CN
Inventors: 唐金泉; 金万金; 孙明朗; 庄宇刚; 林琳
Original assignee: DALIAN EAST NEW ENERGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: DALIAN EAST NEW ENERGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2012-11-21

Abstract

一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉，其主要是：部分受热面采用受热面模块，它们各为单独的模块，其结构均相同即各自有独立的框架，框架四周设有隔热护板，构成一段筒形外壳体，框架上还设有吊装机构；各模块的受热面均设在各自外壳体内的框架上；与上述各模块的受热面相连的进、出口集箱，它们均有一端设在外壳体外；该锅炉的上下组件相连，每个模块的上、下集箱及锅筒的上升和下降管均通过管路按规定连接。本发明可以大大缩短余热锅炉的安装工期；节省劳动力成本，大大降低安装费用；可以较好地控制焊接质量，延长锅炉使用寿命；可以最大程度的避免锅炉受热面在运输过程中受到的损伤。

Description

一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉

技术领域

本发明涉及一种余热锅炉，特别是水泥窑窑尾旁路放风余热锅炉。

背景技术

在水泥窑系统中，原燃料成分对系统影响较大，为了使系统不发生结皮和堵塞等故障，通过技术手段将窑尾烟室至分解炉上升烟道的气体放出一部分，一方面可有效缓解故障的发生，另一方面可使这部分烟气通过旁路放风锅炉把水加热成蒸汽来进行发电。目前旁路放风锅炉采用散件发货、现场安装的方式，安装周期为3个月，同时需要大量的人力物力支持。旁路放风锅炉的主要受热面现场安装工艺流程为：第一步，将受热面吊挂装置吊装就位；第二步，将受热面进、出口集箱吊装就位；第三步，地面检查组合管屏；第四步，吊装管屏；第五步，管屏与吊挂装置的装配及管屏与进、出口集箱的组装焊接。以上安装步骤中需要十几个甚至几十个焊接工人在露天的工作环境下进行大量的焊接操作，焊接工作量大，焊接难度较高，焊接质量很难控制。锅炉的换热效率直接影响余热电站的发电效率，旁路放风锅炉的安装质量又决定了锅炉效率的高低，由于是散件到货，施工现场条件较差，露天施工又受到季节和气候条件的制约，很容易造成质量隐患，影响锅炉效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、安装快捷的水泥窑窑尾旁路放风余热锅炉。本发明主要是将该余热锅炉的部分组件预先制造成模块，然后由下至上现场组装就位。

本发明主要包括有下述组件：钢架平台、烟气进口、水冷壁、受热面模块、受热面散件、转向烟道、烟气出口及锅筒。由上述组件构成的锅炉整体呈倒“U”型，在靠近烟气入口的竖井四周采用传统的散件安装方式设置水冷壁，该水冷壁内可以不设受热面散件，也可以设部分受热面散件，所述的受热面散件可以是过热器散件还可以是过热器散件和蒸发器散件。在水冷壁出口的竖井内沿着烟气流动的方向依次设各受热面模块。所述的受热面模块可以是过热器模块、蒸发器模块和省煤器模块。受热面模块各为单独的模块，它们的结构均相同即各自有独立的框架，框架四周设有隔热护板，构成一段方筒形外壳体，最好护板为双层，护板之间填充保温材料；框架上设有通风机构；框架上还设有吊装机构；受热面散件均支撑或吊装在各自外壳体内的框架上；与上述各受热面模块相连的进、出口集箱，它们均有一端设在外壳体外。为避免在运输和吊装过程中，管片晃动、挤压变形，最好在框架上设置管片固定机构；另在上述各受热面模块内均设有与受热面对应的除灰机构。上述上下组件相连，最好上下组件通过膨胀机构相连；每个受热面的上、下集箱及和锅筒均通过管路按规定连接。

本发明的旁路放风锅炉其工作流程简述如下：来自水泥窑窑尾取烟口的烟气（不小于600℃）经烟气进口进入锅炉竖井内，按照由下而上的顺序，先经过水冷壁和过热器、蒸发器，通过转向烟道，烟气按照由上而下的顺序，流经省煤器，高温烟气与受热面管束进行热量交换后，最后由烟气出口引出。本发明为单压锅炉，其给水先进入锅炉竖井内的省煤器，经预热后送入锅筒，锅筒内的水又分别进入蒸发器和水冷壁，由蒸发器和水冷壁出口集箱出来的汽水混合物返回到锅筒，进行汽水分离后的饱和蒸汽进入过热器，经过过热器的蒸汽达到额定的蒸汽参数后，经主蒸汽管道送往汽轮机发电。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

（1）本发明可以简化现场安装工序，节省劳动力成本，大大降低安装费用，预计可节省安装费用30%左右，在一些劳动力比较昂贵的发达国家和地区安装费用可以下降50%以上；

（2）本发明可以大幅度的缩短工程周期，工期可以由传统方式的3个月缩短到1个月，可以使水泥窑余热电站提前投产，水泥企业早日受益；

（3）旁路放风锅炉的部分核心设备如过热器、蒸发器、省煤器本体在锅炉厂车间厂房内制造，加工制造条件相对优越，焊接质量容易受到控制。由于旁路放风锅炉的部分受热部件（过热器、蒸发器、省煤器）在锅炉厂内制造组装，使得余热锅炉整体的制造质量大大提高，这就为锅炉的长期安全运行提供了可靠地保证。

（4）本发明将锅炉受热面采取了箱体封装的措施，最大程度的避免了锅炉受热面在运输过程中受到挤压、变形而产生的安全隐患。

附图说明

图1是本发明例1主视剖面示意简图。

图2是本发明例2主视剖面示意简图。

图3是本发明例3主视剖面示意简图。

图4是本发明模块的主视剖面示意简图。

具体实施方式

实施例1：

在图1所示例1的水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉的主视示意简图中，该倒“U”型布置的旁路放风锅炉包括有下述组件：钢架平台1、烟气进口2、水冷壁3、过热器模块4、蒸发器模块5、省煤器模块6、转向烟道7、烟气出口8及锅筒9。其中，过热器模块、蒸发器模块和省煤器模块结构均相同，如图4所示，它们各自有独立的框架10，框架四周设有隔热护板11，构成一段筒形外壳体，护板为双层，护板之间填充保温材料，该护板上设有人孔12；框架上设有通风机构13；框架上还设有2对吊装机构14；过热器模块、蒸发器模块及省煤器模块的受热面15均设在各自外壳体内的框架上；与上述过热器模块、蒸发器模块及省煤器模块的受热面相连的进、出口集箱16、17，它们均有一端设在外壳体外。在框架上设置管片固定机构18；另在上述各模块内均设有与受热面对应的振打除灰机构19。又在图1中，上述上下组件通过膨胀机构20相连；每个模块的上、下集箱及锅筒的上升和下降管均通过管路按规定连接。

本发明的烟气进口侧和烟气出口侧竖井由转向烟道相连成为倒U形单压锅炉，其顶部设有一个锅筒，从烟气出口到烟气进口依次设有省煤器模块、蒸发器模块及过热器模块，其第一级省煤器下集箱21与给水水泵相连，该省煤器的上集箱22与第二级省煤器下集箱通过连接管23相连，根据设计需要，省煤器可布置多级，其之间为串联，本发明的省煤器模块为4级，最后一级省煤器的上集箱通过给水管24与锅筒相连，锅筒的下降管25分别与各级蒸发器下集箱26相连，根据设计需要，蒸发器可布置多级，其之间为并联，本发明的蒸发器模块为4级。各级蒸发器上集箱27通过上升管28与锅筒相连，锅筒又通过蒸汽引出管29与过热器上集箱30相连，过热器下集箱31通过管道送至汽轮机进行发电。另在烟气进口侧竖井的下部四壁设置水冷壁，该水冷壁上集箱32通过上升管与锅筒相连，水冷壁下集箱33通过下降管与锅筒相连。

实施例2：

在图2所示例2的水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉的主视示意简图中，该倒“U”型布置的旁路放风锅炉包括有下述组件：钢架平台、烟气进口、水冷壁、过热器散件34、蒸发器模块、省煤器模块、转向烟道、烟气出口及锅筒。其中，蒸发器模块和省煤器模块结构均相同，如图4所示，它们各自有独立的框架，框架四周设有隔热护板，构成一段筒形外壳体，护板为双层，护板之间填充保温材料，该护板上设有人孔；框架上设有通风机构；框架上还设有2对吊装机构；蒸发器模块及省煤器模块的受热面均设在各自外壳体内的框架上；与上述蒸发器模块及省煤器模块的受热面相连的进、出口集箱，它们均有一端设在外壳体外。在框架上设置管片固定机构；另在上述各模块内均设有与受热面对应的振打除灰机构。又在图2中，上述上下组件通过膨胀机构相连；每个模块的上、下集箱及锅筒的上升和下降管均通过管路按规定连接。

本发明的烟气进口侧和烟气出口侧由转向烟道相连成为倒U形单压锅炉，其顶部设有一个锅筒，从烟气出口到烟气进口依次设有省煤器模块、蒸发器模块及过热器散件，其第一级省煤器下集箱与给水水泵相连，该省煤器的上集箱与第二级省煤器下集箱通过连接管相连，根据设计需要，省煤器可布置多级，其之间为串联，本发明的省煤器模块为4级，最后一级省煤器的上集箱通过给水管与锅筒相连，锅筒的下降管分别与各级蒸发器下集箱相连，根据设计需要，蒸发器可布置多级，其之间为并联，本发明的蒸发器模块为4级。各级蒸发器上集箱通过上升管与锅筒相连，锅筒又通过蒸汽引出管与过热器上集箱相连，过热器下集箱通过管道送至汽轮机进行发电。另在烟气进口侧下部内设水冷壁，该水冷壁上集箱通过上升管与锅筒相连，水冷壁下集箱通过下降管与锅筒相连。

实施例3：

在图3所示例3的水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉的主视示意简图中，该倒“U”型布置的旁路放风锅炉包括有下述组件：钢架平台、烟气进口、水冷壁、过热器散件、蒸发器散件35、蒸发器模块、省煤器模块、转向烟道、烟气出口及锅筒。其中，蒸发器模块和省煤器模块结构均相同，如图4所示，它们各自有独立的框架，框架四周设有隔热护板，构成一段筒形外壳体，护板为双层，护板之间填充保温材料，该护板上设有人孔；框架上设有通风机构；框架上还设有2对吊装机构；蒸发器模块及省煤器模块的受热面均设在各自外壳体内的框架上；与上述蒸发器模块及省煤器模块的受热面相连的进、出口集箱，它们均有一端设在外壳体外。在框架上设置管片固定机构；另在上述各模块内均设有与受热面对应的振打除灰机构。又在图3中，上述上下组件通过膨胀机构相连；每个模块的上、下集箱及锅筒的上升和下降管均通过管路按规定连接。

本发明的烟气进口侧和烟气出口侧由转向烟道相连成为倒U形单压锅炉，其顶部设有一个锅筒，从烟气出口到烟气进口依次设有省煤器模块、蒸发器模块、蒸发器散件及过热器散件，其第一级省煤器下集箱与给水水泵相连，该省煤器的上集箱与第二级省煤器下集箱通过连接管相连，根据设计需要，省煤器可布置多级，其之间为串联，本发明的省煤器模块为4级，最后一级省煤器的上集箱通过给水管与锅筒相连，锅筒的下降管分别与各级蒸发器下集箱相连，根据设计需要，蒸发器可布置多级，其之间为并联，本发明的蒸发器模块为4级。各级蒸发器上集箱通过上升管与锅筒相连，锅筒又通过蒸汽引出管与过热器上集箱相连，过热器下集箱通过管道送至汽轮机进行发电。另在烟气进口侧下部内设水冷壁，该水冷壁上集箱通过上升管与锅筒相连，水冷壁下集箱通过下降管与锅筒相连。

Claims

1.一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉，其包括有下述组件：钢架平台、烟气进口、水冷壁、受热面散件、转向烟道、烟气出口及锅筒，由上述组件构成的锅炉整体呈倒“U”型，在靠近烟气入口的竖井四周采用传统的散件安装方式设置水冷壁，其特征在于：该水冷壁内或不设受热面散件，或设部分受热面散件，所述的受热面散件或是过热器散件或是过热器散件和蒸发器散件，在水冷壁出口的竖井内沿着烟气流动的方向依次设各受热面模块，所述的受热面模块可以是过热器模块、蒸发器模块和省煤器模块，它们各为单独的模块，其结构均相同即各自有独立的框架，框架四周设有隔热护板，构成一段方筒形外壳体，框架上还设有吊装机构；各模块的受热面散件均设在各自外壳体内的框架上；与上述各模块的受热面相连的进、出口集箱，它们均有一端设在外壳体外；上述上下组件相连，每个模块的上、下集箱及锅筒的上升和下降管均通过管路按规定连接。

2.根据权利要求1所述的一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉，其特征是：上下组件通过膨胀机构相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉，其特征是：护板为双层，护板之间填充保温材料。

4.根据权利要求3所述的一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉，其特征是：在模块框架上设置受热面管片固定机构。

5.根据权利要求1所述的一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉，其特征是：模块框架上设有通风机构。

6.根据权利要求1所述的一种水泥窑窑尾模块化旁路放风余热锅炉，其特征是：在上述各模块内均设有与受热面对应的除灰机构。