CN105716436A - 矿热炉窑余热回收系统 - Google Patents

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张迎春
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陆子龙
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陈俊
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Abstract

本发明公开了一种矿热炉窑余热回收系统，包括进口烟道，水冷通道，高温过热器，低温过热器，减温调节装置，高温蒸发器，转向烟道，水平烟道，低温蒸发器模块，省煤器模块，热水器模块，出口烟道，锅筒，钢架，激波吹灰装置，钢刷清灰装置，落灰斗，出灰装置，污染物协脱装置与尾部烟道。本发明的有益效果是矿热炉窑余热回收系统整体形状采用L型布置，设计合理、安装快捷、结构紧凑、性能可靠、清灰效果好，余热回收热效率高，实现了污染物超低排放。

Description

矿热炉窑余热回收系统
技术领域：
本发明涉及一种回收矿热炉窑生产过程中产生的高低温余热烟气能量，产生蒸汽用于发电或生产自备用电的余热回收系统。
背景技术：
现有矿热炉窑生产过程中，一方面部份炉窑高温尾气主要采用空冷技术直接排放，余热能量零利用，且未对烟尘进行处理，排放的烟气热值较高、且含有大量的SiO2粉尘，而SiO2粉尘是建筑行业、陶瓷、化工和航空等材料的添加剂，直接排放造成大量的能源损失、环境热污染、灰污染和硅资源浪费；另一方面，已应用的矿热炉窑余热锅炉运行过程中，因余热烟气中灰尘具有强蓄热性和粘接性，清灰和受热面吸热效果不理想；普遍采用低参数系统，整个系统热效率低；通常采用卧式布置，蒸发系统采用辅助循环泵强制循环方式，锅炉运行和维修成本高，而且卧式布置占地面积大，经济成本高。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种设计合理、安装快捷、结构紧凑、性能可靠、实现污染物超低排放的矿热炉窑余热回收系统。
本发明的技术解决方案是：
一种矿热炉窑余热回收系统，包括进口烟道，水冷通道，高温过热器，低温过热器，减温调节装置，高温蒸发器，转向烟道，水平烟道，低温蒸发器模块，省煤器模块，热水器模块，出口烟道，锅筒，钢架，激波吹灰装置，钢刷清灰装置，落灰斗，出灰装置，其特征在于：矿热炉窑余热回收系统的整体形状呈L型布置；进口烟道与水冷通道、水冷通道与转向烟道、转向烟道与水平烟道、水平烟道与出口烟道、出口烟道与污染物协脱装置、污染物协脱装置与尾部烟道依次相连，转向烟道与水平烟道下方依次布置落灰斗与出灰装置，水冷烟道内侧四周布置了水冷壁，水冷壁内依次布置了A组高温过热器、B组低温过热器、C组高温蒸发器，水平烟道内依次设置了D组低温蒸发器模块、E组省煤器模块、F组热水器模块，锅筒固定在钢架顶部，水冷壁通过顶部连接管、上升管与锅筒相连，高温蒸发器通过下降管、上升管I与锅筒相连，低温蒸发器模块通过下降管I、上升管II与锅筒相连，省煤器模块通过管路连接锅筒，锅筒通过饱和蒸汽连接管与低温过热器相连，低温过热器通过减温调节装置与高温过热器相连，省煤器模块还通过给水管路与除氧水箱和给水泵相连，热水器模块通过冷凝水管路与冷凝水泵和除氧水箱相连，减温调节装置还通过减温水管路与调节装置相连；激波吹灰装置布置在水冷壁左右两侧，钢刷清灰装置固定在水平烟道上方钢架支撑座上；所述钢刷清灰装置为变频式清灰装置，所述污染物协脱装置为脱硫脱硝除汞的活性分子协脱装置，污染物协脱装置包括活性炭变频喷射装置、多阶臭氧供给装置和数字式在线测量控制装置。
所述低温蒸发器模块、省煤器模块、热水器模块结构均相似，各模块内均设有受热面，受热面上装有可上下移动的钢刷清灰装置；各模块均包括独立的框架，框架四周设有护板，构成一段密封壳体，框架上设有吊装机构，模块中的受热面均设置在壳体内的框架上，与受热面相连的进口集箱、出口集箱均由集箱支座固定在壳体顶部，在框架上设置了受热面固定机构。
所述高温过热器设置为串联的A组；低温过热器设置为串联的B组；高温蒸发器设置为并联的C组；低温蒸发器模块设置为并联的D组，省煤器模块设置为串联的E组；热水器模块设置为串联的F组；其中，1≤A≤2；1≤B≤2；1≤C≤3；1≤D≤3；1≤E≤3；1≤F≤2。
本发明的有益效果：
矿热炉窑余热回收系统整体形状采用L型布置，设计合理、安装快捷、结构紧凑、性能可靠、清灰效果好，余热回收热效率高，实现了污染物超低排放。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步说明。
图1是本发明专利一个实施例的结构示图；
图2是本发明专利所述模块的主视剖面示意图；
图3是本发明专利一个实施例的汽水流程示意图。
具体实施方式：
如图1所示的一种矿热炉窑余热回收系统，包括进口烟道1，水冷通道2，高温过热器3，低温过热器4，减温调节装置5，高温蒸发器6，转向烟道7，水平烟道8，低温蒸发器模块9，省煤器模块10，热水器模块11，出口烟道12，锅筒13，钢架14，激波吹灰装置15，钢刷清灰装置16，落灰斗17，出灰装置18。
矿热炉窑余热回收系统呈L型布置，进口烟道1与水冷通道2，水冷通道2与转向烟道7，转向烟道7与水平烟道8，水平烟道8与出口烟道12、出口烟道12与污染物协脱装置44，污染物协脱装置44与尾部烟道45依次相连。
转向烟道7与水平烟道8下方依次布置落灰斗17与出灰装置18。
水冷烟道2内侧四周布置了水冷壁19。
水冷壁19内依次布置了A组高温过热器3、B组低温过热器4、C组高温蒸发器6。
水平烟道8内依次设置了D组低温蒸发器模块9、E组省煤器模块10、F组热水器模块11。
锅筒13固定在钢架14顶部，水冷壁19通过顶部连接管20、上升管24与锅筒13相连。
高温蒸发器6通过下降管21、上升管I25与锅筒13相连。
低温蒸发器模块9通过下降管I22、上升管II26与锅筒13相连。
省煤器模块10通过管路23连接锅筒13，锅筒13通过饱和蒸汽连接管27与低温过热器4相连。
低温过热器4通过减温调节装置5与高温过热器3相连。
激波吹灰装置15布置在水冷壁左右两侧，钢刷清灰装置16固定在水平烟道8上方钢架14支撑座上。
所述钢刷清灰装置16为变频式清灰装置。
所述污染物协脱装置44为脱硫脱硝除汞的活性分子协脱装置。
污染物协脱装置44包括活性炭变频喷射装置、多阶臭氧供给装置和数字式在线测量控制装置。
所述低温蒸发器模块9、省煤器模块10、热水器模块11结构均相似，各模块均包括独立的框架28。
框架28四周设有护板29，构成一段密封壳体30。
框架28上设有吊装机构31，模块中的受热面32均设置在壳体30内的框架28上，与受热面32相连的进口集箱33、出口集箱34均由集箱支座35固定在壳体30顶部。
在框架28上设置了受热面固定机构36，另在上述各模块内均设有与受热面32对应的钢刷清灰装置16。
所述高温过热器3设置为串联的A组；低温过热器4设置为串联的B组；高温蒸发器6设置为并联的C组；低温蒸发器模块9设置为并联的D组，省煤器模块10设置为串联的E组；热水器模块11设置为串联的F组；其中，1≤A≤2；1≤B≤2；1≤C≤3；1≤D≤3；1≤E≤3；1≤F≤2。
烟气与烟尘流程：含高浓度灰的烟气依次流经水冷通道2、转向烟道7、水平烟道8、出口烟道12、污染物协脱装置44与尾部烟道45。水冷烟道2内侧水冷壁19表面的灰、高温过热器3、低温过热器4、高温蒸发器6壁面的灰分别通过激波吹灰装置15吹落，进入转向烟道7，部分灰因流向改变分离落下，部分灰因重力沉降而落入落灰斗17内，剩余灰随烟气流进水平烟道8内，低温蒸发器模块9、省煤器模块10、热水器模块11管壁表面的灰由钢刷清灰装置16清落，大部分灰落进下部落灰斗17，少部分随烟气流流出出口烟道12，落灰斗17内的灰经出灰装置18连续气力将灰清出。
汽水流程按图3所示为：冷凝水泵37通过冷凝水管路38将冷凝水送入热水器模块11，加热后送入除氧水箱39，经除氧后由给水泵40通过给水管路41返送回至煤器模块10，吸热后变成一定欠焓的热水通过管路23送入顶部锅筒13内，锅筒13内饱和水进入按受热面结构和传热特性匹配的顶部连接管20、下降管21、22，分别进入蒸发受热面水冷壁19、高温蒸发器6、低温蒸发器模块9，受热面均衡吸热，加热后的汽水混合物通过匹配的上升管24、25、26自循环到锅筒13内，从锅筒13引出的饱和蒸汽通过饱和蒸汽连接管27，进入低温过热器4吸热，通过减温调节装置5，进入高温过热器3吸热变成合格的发电用过热蒸汽。

Claims (3)

1.矿热炉窑余热回收系统，包括进口烟道，水冷通道，高温过热器，低温过热器，减温调节装置，高温蒸发器，转向烟道，水平烟道，低温蒸发器模块，省煤器模块，热水器模块，出口烟道，锅筒，钢架，激波吹灰装置，钢刷清灰装置，落灰斗，出灰装置，其特征在于：矿热炉窑余热回收系统的整体形状呈L型布置；进口烟道与水冷通道、水冷通道与转向烟道、转向烟道与水平烟道、水平烟道与出口烟道、出口烟道与污染物协脱装置、污染物协脱装置与尾部烟道依次相连，转向烟道与水平烟道下方依次布置落灰斗与出灰装置，水冷烟道内侧四周布置了水冷壁，水冷壁内依次布置了A组高温过热器、B组低温过热器、C组高温蒸发器，水平烟道内依次设置了D组低温蒸发器模块、E组省煤器模块、F组热水器模块，锅筒固定在钢架顶部，水冷壁通过顶部连接管、上升管与锅筒相连，高温蒸发器通过下降管、上升管I与锅筒相连，低温蒸发器模块通过下降管I、上升管II与锅筒相连，省煤器模块通过管路连接锅筒，锅筒通过饱和蒸汽连接管与低温过热器相连，低温过热器通过减温调节装置与高温过热器相连，省煤器模块还通过给水管路与除氧水箱和给水泵相连，热水器模块通过冷凝水管路与冷凝水泵和除氧水箱相连，减温调节装置还通过减温水管路与调节装置相连；激波吹灰装置布置在水冷壁左右两侧，钢刷清灰装置固定在水平烟道上方钢架支撑座上；所述钢刷清灰装置为变频式清灰装置，所述污染物协脱装置为脱硫脱硝除汞的活性分子协脱装置，污染物协脱装置包括活性炭变频喷射装置、多阶臭氧供给装置和数字式在线测量控制装置。
2.根据权利要求1所述的矿热炉窑余热回收系统，其特征是：所述低温蒸发器模块、省煤器模块、热水器模块内均设有受热面，受热面上装有可上下移动的钢刷清灰装置；各模块均包括独立的框架，框架四周设有护板，构成一段密封壳体，框架上设有吊装机构，模块中的受热面均设置在壳体内的框架上，与受热面相连的进口集箱、出口集箱均由集箱支座固定在壳体顶部，在框架上设置了受热面固定机构。
3.根据权利要求1所述的矿热炉窑余热回收系统，其特征是：所述高温过热器设置为串联的A组；所述低温过热器设置为串联的B组；所述高温蒸发器设置为并联的C组；所述低温蒸发器模块设置为并联的D组，所述省煤器模块设置为串联的E组；所述热水器模块设置为串联的F组；其中，1≤A≤2；1≤B≤2；1≤C≤3；1≤D≤3；1≤E≤3；1≤F≤2。
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