CN104142058A - 隧道窑余热回收内置锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道窑余热回收内置锅炉，它解决了现有隧道窑大量余热直接排入空中造成能源浪费的问题，其特征在于：在隧道窑冷却段的两侧分别设置了安装低水位集箱（20）的支撑架（23）和安装高水位集箱（6）的支撑架（18），并在两侧集箱之间穿过炉膛上部均匀设置倾斜受热管（29），锅筒（3）由设置在窑体一侧的给水管路及阀门（4）补给水源，低位集箱（20）与锅筒（3）之间设置了下水管（21），高位集箱（6）与锅筒（3）之间设置了上水管（7），窑墙一侧外地面上设置了汽包（25），通过汽管（24）与锅筒（3）相连。具有结构科学、制作简单、节能减排等优点，是国家鼓励的新能源（二类）项目，该技术的应用将会积极地推动我国砖瓦行业整体产业升级，具有广泛的推广应用价值。

Description

隧道窑余热回收内置锅炉

一、技术领域

本发明属于热工设备，尤其是涉及到一种利用隧道窑冷却段余热生产蒸汽的隧道窑余热回收内置锅炉。

二、背景技术

隧道窑是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的炉壁及拱顶或吊顶，依次向外分别为保温层和承重墙结构，窑炉底部铺设的轨道上运行着码放好制品的窑车。制品烧成设在隧道窑的中部，构成了固定的高温带——烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，用于冷却隧道窑内烧成的制品，这一段便构成了隧道窑的冷却带，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥砖坯的热源，便是现阶段隧道窑余热利用产主要形式。

随着全球资源的日益紧缺，尤其是煤、石油、天然气等资源的不可再生性，国家不断鼓励发展以节能降耗为目的的新工艺、新技术，并从政策、资金等各方面加以扶持，使得余热利用技术近年来取得长足的发展。在钢铁、化工、水泥等生产领域，余热利用技术已趋成熟，但建材砖瓦行业中的隧道窑余热利用技术应用相对滞后。据中国砖瓦协会统计，目前国内有制砖生产企业近七万户，已建成 2000多条隧道窑制砖生产线，其中年产量在6000万标砖/年及以上的隧道窑制砖生产线千多条。隧道窑烧结制砖工艺以产量大、能耗低、自动化程度高、产量质量稳定、窑炉烧成参数可控等特点，已成为当今国际上最先进的制砖工艺之一。

隧道窑制砖消耗的一次能源（煤或煤矸石），除炉窑散热、产品水份蒸发、烧结等必须消耗的能量外，约70%的能量是随排烟热损失和产品冷却热损失而浪费。在这些浪费的热量（简称余热）中，采用余热干燥砖坯的方式，可利用余热的20%，20%的低温烟气余热在隧道窑的预热带因品位低无法有效利用，另有30%左右的冷却余热还没有得到充分有效利用。

在隧道窑余热利用的过程中，大部分企业一般是把600～850℃的热量降到600℃以下后再通过换热装置回收余热，虽然能源的总量没有改变，但却降低了余热的品位，损失了大量高品位余热，导致余热再利用的经济指标降低，余热回收的成本加大，余热利用的效率也随之较低，同时也造成大量的能源浪费和热源污染。

将隧道窑高品位余热（600～850℃的产品冷却余热）收集转化为价值更高的蒸汽能源，而品位较低、余热锅炉利用价值不高的余热（100～250℃）再用于砖坯干燥，则既可满足生产的需求，充分利用好现有干燥设备，并可提高建材企业隧道窑余热利用的价值和效率。

三、发明内容

本发明的目的是为市场提供一种结构合理、制作简单、节能减排、利用窑炉余热生产蒸汽的隧道窑余热回收内置锅炉。

本发明的技术方案是：它包括由窑墙、窑顶、耐火保温层、窑车构成的隧道窑和固定安装于窑顶上由支架支撑的设置了蒸汽管出口、排汽阀、安全阀、压力表和水位显示仪的锅筒两大部分，在隧道窑冷却段的两侧分别设置了安装低水位集箱的支撑架和安装高水位集箱的支撑架，并在两侧集箱之间穿过炉膛上部均匀设置倾斜受热管，锅筒由设置在窑体一侧的给水管路及阀门补给水源，低位集箱与锅筒之间设置了下水管，高位集箱与锅筒之间设置了上水管，窑墙一侧外地面上设置了汽包，通过汽管与锅筒相连。为了便于集箱和锅筒的日常清洗工作，在低位集箱下方设置了排污管，高位集箱的一侧设置了排污管，锅筒端部设置了排污管。

本发明的有益效果是：在隧道窑冷却段炉膛上部设置倾斜受热管作为锅炉的炉胆间接对锅筒内的水进行加热生产蒸汽，即节省了传统锅炉需要消耗大量煤碳或电力资源，又能充分利用窑炉余热生产大量蒸汽以满足人们日常生产和生活的需要，具有结构科学、制作简单、节能减排等优点，是国家鼓励的新能源（二类）项目，该技术的应用将会积极地推动我国砖瓦行业整体产业升级，具有广泛的推广应用价值。   

下面结合附图对本发明作进一步描述。

四、附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为本发明剖面结构示意图。

图中：1为窑墙，2为窑顶，3为锅筒，4为给水管路及阀门，5为排污管，6为高位集箱，7为上水管，8为支架，9为操作钢平台，10为栏杆，11为蒸汽管出口，12为排汽阀，13为安全阀，14为压力表，15为水位显示仪，16为排污管，17为爬梯，18为支撑架，19为耐火保温层，20为低位集箱，21为下水管，22为操作平台，23为支撑架，24为汽管，25为汽包，26为吊耳，27为烧制品，28为排污管，29为受热管，30为窑车。

五、具体实施方式

如图所示，按传统工艺建造一条年产1.2亿标块煤矸石烧结多孔砖生产线的隧道窑，可在隧道窑冷却段的窑顶2上安装2.5t/h余热蒸汽锅炉两台。即在隧道窑冷却段的窑顶2上安装支架8，将锅筒3固定安装在支架8上，锅筒3上设置了蒸汽管出口11、排汽阀12、安全阀13、压力表14和水位显示仪15，并在隧道窑冷却段的两侧分别设置了安装低水位集箱20的支撑架23和安装高水位集箱6的支撑架18，并在两侧集箱之间穿过炉膛上部均匀设置倾斜受热管29，该受热管29的安装以不影响窑车30上的烧制品27顺利运行为准。锅筒3由设置在窑体一侧的给水管路及阀门4补给水源，低位集箱20与锅筒3之间设置了下水管21，高位集箱6与锅筒3之间设置了上水管7，窑墙一侧外地面上设置了汽包25，通过汽管24与锅筒3相连。在低位集箱20下方设置了排污管28，高位集箱6的一侧设置了排污管16，锅筒3端部设置了排污管5。实施本发明时，只需通过给水管路及阀门4对锅筒3内提供水源，锅筒3内的冷水经下水管21流入低位集箱20内，穿过炉膛内的倾斜受热管29在炉膛内吸收烧制品27辐射热和烧制品冷却的热空气与受热管29内的水进行热交换，使管内的水温升高，加热后的水经过受热管29进入高位集箱6内，热水通过上水管7上升进入锅筒3内，经过反复加热，锅炉锅筒3内的水温不断上升，气化为高温水蒸汽在锅筒3的上端通过蒸汽管出口11输送至用户端。同时给水管路及阀门4不断给水，受热为水蒸汽，以达到余热锅炉不用煤生产蒸汽的效果。可日产蒸汽约在120-150t之间，蒸汽用于煤矿澡堂洗浴、食堂厨房加工和煤矿井底通风和冬季厂区内取暖，按160元/t蒸汽计算，每年给建设单位带来500万元的经济产值。同时，蒸汽余热锅炉的安装，加快了制品的冷却速度，提高了砖厂约10%的产量，大大增加了砖厂的经济效益。另外，在山东莱芜鲁新新型建材有限公司安装的2.5t/h余热蒸汽锅炉，平均产汽量达到3t/h,利用余热锅炉生产的蒸汽进行发电用于制砖机器的运行，比不用余热锅炉发电时节约用电8000度/天，给建设单位带来巨大的经济效益。

Claims (2)

1.一种隧道窑余热回收内置锅炉，它包括由窑墙（1）、窑顶（2）、耐火保温层（19）、窑车（30）构成的隧道窑和固定安装于窑顶（2）上由支架（8）支撑的设置了蒸汽管出口（11）、排汽阀（12）、安全阀（13）、压力表（14）和水位显示仪（15）的锅筒（3），其特征在于：在隧道窑冷却段的两侧分别设置了安装低水位集箱（20）的支撑架（23）和安装高水位集箱（6）的支撑架（18），并在两侧集箱之间穿过炉膛上部均匀设置倾斜受热管（29），锅筒（3）由设置在窑体一侧的给水管路及阀门（4）补给水源，低位集箱（20）与锅筒（3）之间设置了下水管（21），高位集箱（6）与锅筒（3）之间设置了上水管（7），窑墙一侧外地面上设置了汽包（25），通过汽管（24）与锅筒（3）相连。

2.根据权利要求1所述的隧道窑余热回收内置锅炉，其特征在于：在低位集箱（20）下方设置了排污管（28），高位集箱（6）的一侧设置了排污管（16），锅筒（3）端部设置了排污管（5）。