CN107741005B - 高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其包括炉壁(1)；其还包括水冷壁管系统(2)、汽水系统(3)、过热器(4)、节能器(5)；炉壁(1)为耐火材料制作而成，其内设有依次连通的炉膛(11)、过热室(12)、蒸发室(13)和节能室(14)四个热量收集室；炉膛(11)、过热室(12)、蒸发室(13)和节能室(14)依次横向布置；水冷壁管系统(2)、汽水系统(3)、过热器(4)和节能器(5)均为水管系统，其分别安装在炉膛(11)、过热室(12)、蒸发室(13)和节能室(14)中。其可以有效收集高炉煤气这些可燃气体并使其能稳定燃烧，同时能输出有压过热蒸汽，达到环保和资源充分利用的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉，特别是一种高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉。
背景技术
目前，工业炼铁过程中产生的副产品, 即高炉煤气，其主要成份为：CO、C02、N2、H2、CH4等，其中CO、H2、CH4等均为可燃气体，其可以继续燃烧，特别是CO含量会达到25%左右。这些气体排放到大气中会存在以下问题：
１.严重污染空气，破坏环境、生态，大量排放会带来严重的环境安全事故。
２.这些可燃气体排放，浪费了大量能源。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其可以有效收集高炉煤气这些可燃气体并使其能稳定燃烧，同时能输出有压过热蒸汽，为人们生活或者工农业生产提供热水或蒸汽，达到环保和资源充分利用的目的。
本发明的技术方案是：一种高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其包括炉壁、水冷壁管系统、汽水系统、过热器、节能器；
炉壁为耐火材料制作而成，其内设有依次连通的炉膛、过热室、蒸发室和节能室四个热量收集室；炉膛、过热室、蒸发室和节能室依次横向布置；水冷壁管系统、汽水系统、过热器和节能器均为水管系统，其分别安装在炉膛、过热室、蒸发室和节能室中。
本发明进一步的技术方案是：所述的炉壁内的炉膛、过热室、蒸发室和节能室之间依次通过隔墙相隔开，炉膛与过热室之间隔墙的上部位置设有第一烟气通口，过热室与蒸发室之间隔墙的下部位置设有第二烟气通口，蒸发室和节能室之间隔墙的上部位置设有第三烟气通口。
本发明更进一步的技术方案是：所述的第二烟气通口与第三烟气通口处分别设有向蒸发室延伸的下挡板和上挡板。
本发明再进一步的技术方案是：所述的水冷壁管系统包括为多根水管，其安装在炉壁内的各热量收集室的内壁上。
本发明还进一步的技术方案是：所述的汽水系统包括热水管网和蒸发器，热水管网布设在炉膛中；蒸发器包括蒸发对流管、蒸汽集箱和集水箱，蒸汽集箱位于集水箱上方，蒸发对流管为多根，其分别连接在蒸汽集箱和集水箱之间；热水管网包括多根热水管、热水上集箱和热水下集箱，热水上集箱位于热水下集箱上方，多根热水管连接在热水上集箱和热水下集箱之间，热水管网布设在炉膛中；蒸发器布设在蒸发室中。
本发明进一步的技术方案是：所述的过热器包括进口集汽箱、出口集汽箱和对流管束，对流管束为沿上下方向折叠式的弯曲状管束，对流管束的进口与出口分别与进口集汽箱、出口集汽箱相连接，过热器的对流管束安装在过热室，过热器用于对汽水系统产生的蒸汽进一步提温。
本发明进一步的技术方案是：所述的节能器包括上节能集箱、下节能集箱、吸热管和自动排气阀；吸热管为横向折叠式的弯曲状管束；吸热管的两端分别连接在上节能集箱和下节能集箱上；自动排气阀安装在上节能集箱上；节能器的吸热管安装在节能室中，用于收集烟气中的余热。
本发明进一步的技术方案是：所述的节能器、水冷壁管系统、汽水系统和过热器依次相串接，这样过热器就可以对外提高充足的高温蒸汽。
本发明进一步的技术方案是：其还包括和平台扶梯，其安装在炉壁外。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
１．热量收集室横向布置可以延长烟火路径，同时可以减慢烟火流速，使得各水管与烟火有足够的接触时间，可高效收集热量，达到节能的目的。
２．各热量收集室之间的烟气通口上下交错布置可进一步延长烟气路径长度、减慢烟火流速以达到更好收集热能的目的。
３．位于第二烟气通口与第三烟气通口处分别设有向蒸发室延伸的下挡板和上挡板，可进一步节能。
４.节能器、水冷壁管系统、汽水系统和过热器依次相串接，这样过热器就可以对外提高充足的高温蒸汽。
５. 可将高炉煤气这些可燃气体并使其能稳定燃烧，减少灰尘外排，减少高温气体外排，更加环保。
以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的Ａ－Ａ及Ｅ－Ｅ半剖图；
图3为本发明的汽水系统的结构示意图；
图4为图3的左向示意图；
图5为本发明的过热器的结构示意图；
图6为本发明的节能器的结构示意图；
图7为图6的左视图；
图8为本发明的炉壁和水冷壁管系统的结构示意图；
图9为图８的Ｂ－Ｂ及Ｆ－Ｆ半剖图；
图10为图８的Ｃ－Ｃ剖面图；
图11为图８的Ｄ－Ｄ剖面图。
具体实施方式
实施例1
如图１-２所示：一种高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其包括炉壁１、水冷壁管系统2、汽水系统3、过热器4、节能器5和平台扶梯6；
如图8-11所示，炉壁１为耐火材料制作而成，其内设有炉膛11、过热室12、蒸发室13和节能室14四个热量收集室；炉膛11、过热室12、蒸发室13和节能室14依次横向布置（即不是上下布置），横向布置可以延长烟火路径，同时可以减慢烟火流速（如果上下布置，烟火流速就会很快），使得各水管（主要是水冷壁管系统2、汽水系统3、过热器4、节能器5）与烟火有足够的接触时间，可达到高效收集热能的目的；炉膛11、过热室12、蒸发室13和节能室14之间依次通过隔墙（111、121、131）相隔开，炉膛11与过热室12之间隔墙111的上部位置设有第一烟气通口112，过热室12与蒸发室13之间隔墙121的下部位置设有第二烟气通口122，蒸发室13和节能室14之间隔墙131的上部位置设有第三烟气通口132，各热量收集室之间的烟气通口上下交错布置可进一步延长烟气路径长度、减慢烟火流速以达到更好收集热能的目的；为进一步让烟气与各水管充分接触，位于第二烟气通口122与第三烟气通口132处分别设有向蒸发室13延伸的下挡板123和上挡板133。
如图１-２、8-11所示，水冷壁管系统2包括为多根水管，其安装在炉壁１内的各热量收集室的内壁上，用于吸收热量。
如图３-４所示，汽水系统3包括热水管网31和蒸发器32，热水管网31布设在炉膛11中；蒸发器32包括蒸发对流管321、蒸汽集箱322和集水箱323，蒸汽集箱322位于集水箱323上方，蒸发对流管321为多根，其分别连接在蒸汽集箱322和集水箱323之间；热水管网31包括多根热水管311、热水上集箱312和热水下集箱313，热水上集箱312位于热水下集箱313上方，多根热水管311连接在热水上集箱312和热水下集箱313之间，热水管网31布设在炉膛11中；蒸发器32布设在蒸发室13中。
如图５所示，过热器4包括进口集汽箱41、出口集汽箱42和对流管束43，对流管束43为沿上下方向折叠式的弯曲状管束，对流管束43的进口与出口分别与进口集汽箱41、出口集汽箱42相连接（内部连通，其他水管也相同，不再赘述），过热器4的对流管束43安装在过热室12，过热器4用于对汽水系统3产生的蒸汽进一步提温。
如图6-7所示，节能器5包括上节能集箱51、下节能集箱52、吸热管53和自动排气阀54；吸热管53为横向（水平）折叠式的弯曲状管束；吸热管53的两端分别连接在上节能集箱51和下节能集箱52上；自动排气阀54安装在上节能集箱51上；节能器5的吸热管53安装在节能室14中，用于收集烟气中的余热。
水冷壁管系统2、汽水系统3、过热器4和节能器5可以单独对外供热水、供汽使用，以适应不同温度水汽的需要，也可以并联或者串联使用；通常是将节能器5、水冷壁管系统2、汽水系统3和过热器4依次相串接，这样过热器4就可以对外提高充足的高温蒸汽。
平台扶梯6安装在炉壁１外，用于工作人员或者维修人员进行操作、检修。
本发明不局限于上述的具体结构，只要是具有与本发明基本相同的炉壁１结构以及在其内安设了水冷壁管系统2、汽水系统3、过热器4和节能器5的锅炉就落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其包括炉壁(1)；其特征是：其还包括水冷壁管系统(2)、汽水系统(3)、过热器(4)、节能器(5)；
炉壁(1)为耐火材料制作而成，其内设有依次连通的炉膛(11)、过热室(12)、蒸发室(13)和节能室(14)四个热量收集室；炉膛(11)、过热室(12)、蒸发室(13)和节能室(14)依次横向布置；水冷壁管系统(2)、过热器(4)、蒸发器(32)和节能器(5)均为水管系统，其分别安装在炉膛(11)、过热室(12)、蒸发室(13)和节能室(14)中；
所述的炉壁(1)内的炉膛(11)、过热室(12)、蒸发室(13)和节能室(14)之间依次通过隔墙（111、121、131）相隔开，炉膛(11)与过热室(12)之间隔墙(111)的上部位置设有第一烟气通口(112)，过热室(12)与蒸发室(13)之间隔墙(121)的下部位置设有第二烟气通口(122)，蒸发室(13)和节能室(14)之间隔墙(131)的上部位置设有第三烟气通口(132)；
所述的第二烟气通口(122)与第三烟气通口(132)处分别设有向蒸发室(13)延伸的下挡板(123)和上挡板(133)；
所述的汽水系统(3)包括热水管网(31)和蒸发器(32)，所述热水管网(31)布设在炉膛(11)中；蒸发器(32)布设在蒸发室(13)中；
还包括和平台扶梯(6)，其安装在炉壁(1)外。
2.根据权利要求1所述的高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其特征是：所述的水冷壁管系统(2)包括为多根水管，其安装在炉壁(1)内的各热量收集室的内壁上。
3.根据权利要求1所述的高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其特征是：蒸发器(32)包括蒸发对流管(321)、蒸汽集箱(322)和集水箱(323)，蒸汽集箱(322)位于集水箱(323)上方，蒸发对流管(321)为多根，其分别连接在蒸汽集箱(322)和集水箱(323)之间；热水管网(31)包括多根热水管(311)、热水上集箱(312)和热水下集箱(313)，热水上集箱(312)位于热水下集箱(313)上方，多根热水管(311)连接在热水上集箱(312)和热水下集箱(313)之间。
4.根据权利要求1所述的高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其特征是：所述的过热器(4)包括进口集汽箱(41)、出口集汽箱(42)和对流管束(43)，对流管束(43)为沿上下方向折叠式的弯曲状管束，对流管束(43)的进口与出口分别与进口集汽箱(41)、出口集汽箱(42)相连接，过热器(4)的对流管束(43)安装在过热室(12)，过热器(4)用于对汽水系统(3)产生的蒸汽进一步提温。
5.根据权利要求1所述的高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其特征是：所述的节能器(5)包括上节能集箱(51)、下节能集箱(52)、吸热管(53)和自动排气阀(54)；吸热管(53)为横向折叠式的弯曲状管束；吸热管(53)的两端分别连接在上节能集箱(51)和下节能集箱(52)上；自动排气阀(54)安装在上节能集箱(51)上；节能器(5)的吸热管(53)安装在节能室(14)中，用于收集烟气中的余热。
6.根据权利要求1所述的高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其特征是：所述的节能器(5)、汽水系统(3)、过热器(4) 和水冷壁管系统(2)依次相串接。
7.根据权利要求2所述的高效环保的高炉煤气蒸汽锅炉，其特征是：所述的节能器(5)、汽水系统(3)、过热器(4) 和水冷壁管系统(2)依次相串接。
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