CN114353039A

CN114353039A - 一种余热锅炉入口烟罩

Info

Publication number: CN114353039A
Application number: CN202210040975.1A
Authority: CN
Inventors: 顾晓宏; 桂荣; 陈金华; 李东波; 张敏; 邹贵阳; 杨鹏; 李超航; 张敬高; 普兴亮
Original assignee: Yunnan Copper Co ltd Southwest Copper Branch
Current assignee: Yunnan Copper Co ltd Southwest Copper Branch
Priority date: 2022-01-14
Filing date: 2022-01-14
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2042-01-14
Also published as: CN114353039B

Abstract

本发明公开一种余热锅炉入口烟罩，包括：两个弧形侧壁、两个导流壁、侧导流壁以及导流密封板；所述导流壁由弧形导流壁和直导流壁组成，所述弧形导流壁与所述弧形侧壁的部分外边缘匹配连接，所述直导流壁沿竖直方向设置，且两个所述导流壁对称设置；所述直导流壁与所述侧导流壁共同围成一个导烟通道；所述导流密封板沿所述弧形侧壁的内边缘设置；其中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面和外表面均敷设高铝刚玉钢纤维耐火材料。本发明通过设置导流密封板和在余热锅炉入口烟罩的内外表面敷设耐火材料，使所述余热锅炉入口烟罩具有良好的密封性能，且制作简单、使用稳定，有效地改善周围的环境。

Description

一种余热锅炉入口烟罩

技术领域

本发明涉及锅炉部件技术领域，尤其涉及一种余热锅炉入口烟罩。

背景技术

在铜冶炼生产过程中，会产生大量的高温含尘烟气，而余热锅炉能够将烟气中的热量有效地回收并沉降部分烟尘，但这需要用到部件“烟罩”对烟气进行引流。

现有技术中，使用较多的是回转式阳极炉入口弧形烟罩，其位于冶炼炉窑出烟口的上方，原设计和传统的弧形烟罩烟气密封方法是采用普通的碳钢密封板直接焊接在弧形烟罩受热面最边缘鳍片上，然后将金属软密封因螺栓固定于碳钢密封板上，由于密封板处于冶炼高温区域，3个月左右就被烧损，造成密封失效，从而导致大量明火和高温烟气溢出，锅炉受热面长期处于阳极炉出口的高温烟气和高温明火灼烧的恶劣环境下，锅炉受热面和保温层被快速烧损变形，保温使用寿命只有3-6个月，入口烟罩使用寿命不超过两年。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种余热锅炉入口烟罩，旨在解决现有的余热锅炉烟罩耐火度小、密封性差，导致余热锅炉烟罩容易发生烟气泄露、使用寿命短的问题。

本发明的技术方案如下：

一种余热锅炉入口烟罩，包括：

两个弧形侧壁，两个所述弧形侧壁对称间隔设置；

两个导流壁，所述导流壁由弧形导流壁和直导流壁组成，所述弧形导流壁与所述弧形侧壁的部分外边缘匹配连接，所述直导流壁沿竖直方向设置，且两个所述导流壁对称设置；

侧导流壁，所述侧导流壁与两个所述弧形侧壁的部分外边缘和所述直导流壁的侧边共同围成一个导烟通道；

导流密封板，所述导流密封板沿所述弧形侧壁的内边缘设置；

其中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面和外表面均敷设耐火材料。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述耐火材料为高铝刚玉钢纤维。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁均由锅炉管与鳍片交替焊接形成，且所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的锅炉管分别相互贯通形成一个导液通道。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述导流密封板的一边焊接于所述鳍片上，另一边向远离所述锅炉管且平行于所述锅炉管方向延伸与所述锅炉管形成凹槽。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述弧形侧壁与所述导流密封板围成的所述凹槽的宽度为150mm。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述凹槽内填充高铝刚玉钢纤维耐火材料。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述余热锅炉入口烟罩的向火面和背火面均设有V型抓钉。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述向火面的V型抓钉沿所述锅炉管流向方向的设置间距为40～60mm；所述背火面的V型抓钉沿所述锅炉管流向方向的设置间距为90～110mm。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为35～45mm；所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的外表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为45mm～55mm。

所述的余热锅炉入口烟罩，其中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为40mm；所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的外表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为50mm。

有益效果：本发明提供一种余热锅炉入口烟罩，包括：两个弧形侧壁、两个导流壁、侧导流壁以及导流密封板；所述导流壁由弧形导流壁和直导流壁组成，所述弧形导流壁与所述弧形侧壁的部分外边缘匹配连接，所述直导流壁沿竖直方向设置，且两个所述导流壁对称设置；所述侧导流壁与两个所述弧形侧壁的部分外边缘和所述直导流壁的侧边共同连接，所述直导流壁与所述侧导流壁共同围成一个导烟通道；所述导流密封板沿所述弧形侧壁的内边缘设置；其中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面和外表面均敷设高铝刚玉钢纤维耐火材料。本发明通过设置导流密封板和在余热锅炉入口烟罩的内外表面敷设耐火材料，使所述余热锅炉入口烟罩具有良好的密封性能，且制作简单、使用稳定，可以防止高温烟气和明火外溢，有效地改善周围的环境，同时可大幅度降低入口烟罩发生烟气泄漏的故障率，提高锅炉运行的安全可靠性。

附图说明

图1为本发明余热锅炉入口烟罩的正视图；

图2为本发明余热锅炉入口烟罩的锅炉管与鳍片连接的局部示意图；

图3为本发明余热锅炉入口烟罩的V型抓钉的示意图。

附图标记说明：弧形侧壁10、导流壁20、弧形导流壁21、直导流壁22、观察口23、侧导流壁30、导流密封板40、凹槽41、锅炉管50、鳍片60、加固条70、V型抓钉80。

具体实施方式

本发明提供一种余热锅炉入口烟罩，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、”第二”的特征可以明示或隐约地包括一个或者更多个所述特征。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

在铜冶炼工艺里，阳极炉排出的烟气处理一直是一个棘手的问题，虽然人们提出了使用余热锅炉可以对冶炼工艺的烟气进行热量的回收和烟尘的沉降，但是，如何将烟气从阳极炉出口引流到余热锅炉中一直是企业关注的问题之一。因为由于阳极炉出口的烟气温度较高且具有明火，而普通烟罩的耐火材料耐火性较差且密封板的设计存在较大的缺陷，导致密封板在高温环境下极容易被烧损，造成密封失效，从而导致大量的明火和烟气从破损处溢出，严重污染环境，并且提高了炼铜的成本。

基于此，如图1所示，本发明提供一种余热锅炉入口烟罩，包括：两个弧形侧壁10、两个导流壁20、侧导流壁30以及导流密封板40。

具体地，两个所述弧形侧壁10对称间隔设置；所述导流壁20由弧形导流壁21和直导流壁22组成，所述弧形导流壁21与所述弧形侧壁10的部分外边缘匹配连接，所述直导流壁22沿竖直方向设置，且两个所述导流壁20对称设置；所述侧导流壁30与两个所述弧形侧壁10的部分外边缘和所述直导流壁22的侧边共同围成一个导烟通道；其中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面和外表面均敷设耐火材料，所述耐火材料为高铝刚玉钢纤维。

在本实施例中，使用高铝刚玉钢纤维作为所述余热锅炉入口烟罩的耐火材料，可以有效地提高余热锅炉入口烟罩的耐热性，结合在所述余热锅炉入口烟罩的弧形侧壁的内边缘设置导流密封板40，可以消除或减小外溢高温明火对入口烟罩部位的保温和锅炉受热面烧损的问题，保证锅炉入口烟罩的安全使用，延长入口烟罩的使用寿命；并且防止高温烟气和明火的外溢可以有效地对烟气的热量进行回收和烟尘的沉降，达到了热量回收率高和烟尘排放量低的目的。

具体地，耐火材料理化指标如表1所示：

表1

理化指标	普通耐火材料	高铝刚玉钢纤维耐火材料
			成分Al2O3％	60-70％	90％以上
导热系数	≤0.35	≤0.35
			耐火度	700℃	1800℃

在一些实施方式中，所述导流壁20开设有一个观察窗口23，所述观察窗口23用于观察所述余热锅炉入口烟罩的内部情况。

在一些实施方式中，如图2所示，所述弧形侧壁10、导流壁20和侧导流壁30均由锅炉管50与鳍片60交替焊接形成，且所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的锅炉管分别相互贯通形成一个导液通道；也就是说，弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的锅炉管形成的导液通道都是独立地，不相互影响；当所述余热锅炉入口烟罩在使用时，使用循环泵将水注入所述导液通道，使所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内部拥有一个循环水对其进行降温，并实时带走所述余热锅炉入口烟罩的部分热量并使带走的热量得到回收再利用，再结合本发明的耐火材料的耐火性较高，可以有效地降低入口烟罩受到热腐蚀的程度，从而延长所述余热锅炉入口烟罩的使用寿命。

具体地，本实施方式为了加强锅炉管的稳定性，还使用加固条70对所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁进行加固(部分未示)，增加其牢固性。

需要说明的是，所述锅炉管50的数量可以根据实际的需要进行调整，当锅炉管的数量越多时，其起到的降温效果越好。

在一些实施方式中，所述导流密封板40的一边焊接于所述鳍片60上，另一边向远离所述锅炉管且平行于所述锅炉管方向延伸与所述锅炉管形成凹槽41。

具体地，所述导流密封板的一边焊接于靠近内边缘一侧的第二根锅炉管和第三根锅炉管之间的鳍片上，然后所述导流密封板的另一边向远离所述锅炉管且平行于所述锅炉管方向延伸与所述锅炉管形成凹槽，所述凹槽用于填充耐火材料。所述导流密封板采用310S耐热不锈钢制作，其耐热性较好，有利于保证导流密封板的使用寿命。

在本实施方式中，所述弧形侧壁10与所述导流密封板40围成的所述凹槽的宽度为130～160mm，优选的，所述弧形侧壁与所述导流密封板围成的所述凹槽的宽度为150mm；具体地，在所述凹槽内填充高铝刚玉钢纤维耐火材料；也就是说，所述弧形侧壁与所述导流密封板之间填充有130mm～160mm的高铝刚玉钢纤维耐火材料，该厚度的耐火材料可以为导流密封板抵御大量的高温烟气，避免导流密封板正面地与高温烟气接触，有效地延长所述导流密封板的使用寿命。

在一些实施方式中，如图3所示，所述余热锅炉入口烟罩的向火面和背火面均设有V型抓钉80(图1未示)，在向火面和背火面设置V型抓钉主要是为了在所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面和外表面敷设耐火材料时，可以使所述耐火材料与所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面和外表面有更大的接触面积，为所述耐火材料提供更好的吸附力，在高温环境下，不易脱落，提高入口烟罩的耐火性。

在一些实施方式中，所述向火面的V型抓钉80沿所述锅炉管流向方向的设置间距为40～60mm；所述背火面的V型抓钉80沿所述锅炉管流向方向的设置间距为90～110mm。

在一些实施方式中，相邻两根所述锅炉管上的V型抓钉相互错开设置，在，并且所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的最边上的一根锅炉管不打V型抓钉。所述V型抓钉通过错开的方式以及沿锅炉管流向方向固定间距设置，可以提高耐火材料在所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的吸附力，不易受温度影响而导致脱落。

具体地，所述向火面的V型抓钉沿所述锅炉管流向方向的设置间距为50mm；所述背火面的V型抓钉沿所述锅炉管流向方向的设置间距为100mm。在该间距下，耐火材料的吸附力最强，最不易脱落。

在一些实施方式中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为35～45mm；所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的外表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为45mm～55mm。最佳地，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为40mm；所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的外表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为50mm。在其内表面敷设有40mm厚的耐火材料和在外表面敷设有50mm厚的耐火材料，可以起到有效地防火作用，使所述入口烟罩不易受热腐蚀而生产缺口，导致烟气溢出。耐火材料过厚时，不易吸附在入口烟罩上，受高温膨胀后，容易脱落；耐火材料过薄时，达不到提高余热锅炉入口烟罩耐火性的作用。

本实施例中，通过在两个弧形侧壁靠近内边缘一侧设置导流密封板、以及在入口烟罩的内表面和外表面设置V型抓钉与耐火材料，使得入口烟罩对烟气和火焰的密封性良好，外溢情况明显改善，余热锅炉入口烟罩的受热面和受热面保温使用寿命延长。并且利用导流密封板和耐火材料的设置，可以起到入口烟罩防烧损的作用。本发明的余热锅炉入口烟罩有效地消除或减小外溢高温明火对入口烟罩部位的保温和锅炉受热面烧损的问题，保证锅炉入口烟罩的安全使用，将入口烟罩及保温的使用寿命延长至6年，保温使用寿命至少延长10倍以上，入口烟罩受热面的使用寿命延长3倍，在消除原设计入口烟道存在安全隐患的同时有效地节约锅炉备件费用。

具体地，所述余热锅炉入口烟罩的使用效果如表2所示：

表2

	方法使用前	方法使用后
			密封板外侧温度	700-800℃	300-400℃
入口烟罩寿命	2年	6年
			保温寿命	3-6个月	6年
备件费	120万元/2年	120万元/6年
			工程费	140万元/2年	140万元/6年

综上所述，本发明提供的一种余热锅炉入口烟罩，包括：两个弧形侧壁、两个导流壁、侧导流壁以及导流密封板；所述导流壁由弧形导流壁和直导流壁组成，所述弧形导流壁与所述弧形侧壁的部分外边缘匹配连接，所述直导流壁沿竖直方向设置，且两个所述导流壁对称设置；所述侧导流壁与两个所述弧形侧壁的部分外边缘和所述直导流壁的侧边共同连接，所述直导流壁与所述侧导流壁共同围成一个导烟通道；所述导流密封板沿所述弧形侧壁的内边缘设置；其中，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面和外表面均敷设高铝刚玉钢纤维耐火材料。本发明通过设置导流密封板和在余热锅炉入口烟罩的内外表面敷设耐火材料，使所述余热锅炉入口烟罩具有良好的密封性能，且制作简单、使用稳定，可以防止高温烟气和明火外溢，有效地改善周围的环境，同时可大幅度降低入口烟罩发生烟气泄漏的故障率，提高锅炉运行的安全可靠性。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种余热锅炉入口烟罩，其特征在于，包括：

两个弧形侧壁，两个所述弧形侧壁对称间隔设置；

2.根据权利要求1所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述耐火材料为高铝刚玉钢纤维。

3.根据权利要求2所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁均由锅炉管与鳍片交替焊接形成，且所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的锅炉管分别相互贯通形成一个导液通道。

4.根据权利要求3所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述导流密封板的一边焊接于所述鳍片上，另一边向远离所述锅炉管且平行于所述锅炉管方向延伸与所述锅炉管形成凹槽。

5.根据权利要求4所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述弧形侧壁与所述导流密封板围成的所述凹槽的宽度为150mm。

6.根据权利要求4所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述凹槽内填充高铝刚玉钢纤维耐火材料。

7.根据权利要求1所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述余热锅炉入口烟罩的向火面和背火面均设有V型抓钉。

8.根据权利要求7所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述向火面的V型抓钉沿所述锅炉管流向方向的设置间距为40～60mm；所述背火面的V型抓钉沿所述锅炉管流向方向的设置间距为90～110mm。

9.根据权利要求6所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为35～45mm；所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的外表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为45mm～55mm。

10.根据权利要求9所述的余热锅炉入口烟罩，其特征在于，所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的内表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为40mm；所述弧形侧壁、导流壁和侧导流壁的外表面的高铝刚玉钢纤维耐火材料厚度为50mm。