CN201145261Y - 余热锅炉及其炉体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种余热锅炉的炉体，包括：过渡段烟道，该过渡段烟道包括上升部和下降部，上升部的顶端与下降部的顶端相连；和对流段烟道，该对流段烟道的进烟口与过渡段烟道的下降部的下端相连且对流段烟道的出烟端形成有出烟口。本实用新型还公开一种余热锅炉，该余热锅炉具有循环系统和上述炉体。根据本实用新型的炉体及具有它的余热锅炉，由于设置了过渡段烟道，含有灰尘的高温烟气例如从熔炼炉进入过渡段烟道的上升部内，在上升的过程中，高温烟气中的灰尘能够依靠重力落下，从而灰尘不易粘到炉体的内壁上，炉体内的积灰轻，减少了除灰操作，提高了炉体和余热锅炉的寿命，高温烟气在炉体内的运行时间增长，余热回收效率提高。

Description

余热锅炉及其炉体

技术领域

本实用新型涉及一种余热锅炉及其炉体，尤其涉及一种用于熔炼炉的余热锅炉及其炉体。

背景技术

余热锅炉是用于回收热量的设备，例如在有色冶金领域，余热锅炉广泛地用于回收熔炼炉的烟气中的热量。

现有技术中，余热锅炉的炉体通常由单个平行六面体或柱状体构成，炉体内形成炉膛。

中国实用新型专利CN2354093Y公开了一种余热锅炉，该余热锅炉的炉体为平行六面体，炉体上面设置有汽包。烟气从炉体的一侧进入，从相对一侧排出。

在包括上述余热锅炉在内的现有技术中，高温烟气从炉体的一侧进入，在炉膛内经过热交换后，从相对的一侧排出。高温烟气中带有的灰尘(例如炉渣)非常容易粘在炉体的内壁上，从而，炉膛内需要经常清灰，对于粘在炉体内壁上的积灰，清理操作费时、费力。而且，由于灰尘粘结在炉体的内壁上，导致炉体的寿命降低，余热回收效率降低。另外，烟气趋于从进烟口直接向出烟口流动，从而在炉膛内停留的时间短，热量回收效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决上述现有技术中存在的问题之一，提出提供一种结构简单，高温烟气中的灰尘不容易粘在炉体的内壁上，除灰操作减少，炉体寿命提高，余热回收效率提高的余热锅炉的炉体及具有该炉体的余热锅炉。

根据本实用新型第一方面的实施例，提出一种余热锅炉的炉体，包括过渡段烟道，该过渡段烟道包括上升部和下降部，上升部的顶端与下降部的顶端相连；和对流段烟道，该对流段烟道的进烟口与过渡段烟道的下降部的下端相连且对流段烟道的出烟端形成有出烟口。

根据本实用新型的炉体还具有如下附加技术特征：

余热锅炉的炉体进一步包括上升段烟道，该上升段烟道的顶端与过渡段烟道的上升部的下端相连。

余热锅炉的炉体进一步包括：下降段烟道，所述下降段烟道的顶端与过渡段烟道的下降部的下端相连且下降段烟道的下端与对流段烟道的进烟口相连。

余热锅炉的炉体进一步包括冷却屏，所述冷却屏的上端与上升段烟道的下端相连，且冷却屏的下端开口的径向尺寸大于其上端开口的径向尺寸。

所述炉体的壁为膜式水冷壁。

所述膜式水冷壁由管和金属棒相互间隔焊接而成，或由管与管相互焊接而成，或由管与板相互焊接而成。

所述炉体的壁外面设置有保温层。

所述对流段烟道内设置有对流管束。

在所述对流段烟道内在进烟口与出烟口之间设置有至少一个烟气挡板。

所述烟气挡板由管束制成。

根据本实用新型第二方面的实施例，提出一种余热锅炉，包括炉体和水循环系统，所述炉体为根据本实用新型第一方面的实施例的炉体。

根据本实用新型的余热锅炉的炉体与现有技术相比至少具有如下优点之一：首先，根据本实用新型的炉体，由于设置了过渡段烟道，因此，含有灰尘的高温烟气例如从熔炼炉进入过渡段烟道，在上升的过程中，高温烟气中的灰尘能够依靠重力落下，从而防止灰尘粘到炉体的内壁上，炉体内的积灰减少，减少了除灰操作，提高了炉体的寿命，余热回收效率提高。

其次，例如通过设置过渡段烟道，上升段烟道，下降段烟道，增长了炉体，延长了高温烟气在炉体内运行的时间，由此从高温烟气中回收热量的效率进一步提高。

进而，通过将炉体的壁用膜式水冷壁制成，能够将炉体本身用作水循环系统的热交换器，炉体本身用作热交换器的受热面，因此，能够进一步提高热量回收效率。

进而，通过在对流烟道内设置对流管束，能够进一步提高从高温烟气中回收热量的效率。

进而，通过在对流段烟道内邻接进烟口处设置挡板，从而避免烟气直接从进烟口流向出烟口，使得烟气在整个对流段烟道内流动，例如，烟气能够到达对流段烟道的侧壁和底壁，由此，提高了热量回收效率。

本实用新型附加的特征和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的余热锅炉炉体的示意图；

图2是根据本实用新型另一实施例的余热锅炉炉体的示意图；

图3是根据本实用新型又一实施例的余热锅炉炉体的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的余热锅炉炉体的剖面示意图；

图5是余热锅炉炉体的壁的构成的示意图；

图6是余热锅炉炉体的壁的另一构成的示意图；

图7是余热锅炉炉体的壁的又一构成的示意图；

图8A和图8B是设置在炉体的对流段烟道内的对流管束的示意图；及

图9是根据本实用新型实施例的余热锅炉的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同的标号表示相同的元件。下面通过参考附图描述的实施例用于解释本实用新型，所述实施例是示例性的，而不能解释为对本实用新型的限制。

下面首先参考图1描述根据本实用新型实施例的余热锅炉的炉体，图1是根据本实用新型实施例的余热锅炉炉体的示意图。

根据本实用新型实施例的余热锅炉炉体1包括过渡段烟道13和对流段烟道15，过渡段烟道13包括上升部13A和下降部13B，上升部13A的顶端与下降部13B的顶端相连，对流段烟道15的进烟口15A与过渡段烟道13的下降部13B的下端相连且对流段烟道15的出烟端(图1中的右端)形成有出烟口15B。

高温烟气从熔炼炉10进入过渡段烟道13包括上升部13A，在烟气上升过程中，烟气中含有的灰尘能够依靠重力落到熔炼炉10内，从而减少了粘结在炉体1的壁上的灰尘。

在图1示出的示例中，过渡段烟道13的形状为大体倒立的V形，然而本实用新型并不限于此，例如，过渡段烟道13的形状可以形成为倒U形，上升部13A和下降部13B通过过渡圆弧形烟道相连。

在图1示出的示例中，对流段烟道15一般平行延伸，对流段烟道15的进烟口15A形成在对流烟道的定面上且靠近对流烟道15的一端(图1中的左端)，而出烟口15B形成在对流段烟道15的另一端的端面上。然而，本实用新型并不限于此，例如，进烟口15A也可以形成在靠近对流段烟道15的左端的侧面上或左端的端面上。

在图1示出的示例中，过渡段烟道13位于对流段烟道15的上方和左侧，然而，可以理解的是，过渡段烟道13能够绕进烟口15A的中心线相对于对流段烟道15旋转，从而过渡段烟道13的上升部13A的进烟口的位置能够变化，由此适应熔炼炉10的烟气出口，因此，根据本实用新型实施例的炉体的适用性好。

根据本实用新型进一步的实施例，如图1-3所示，炉体1进一步包括冷却屏11，所述冷却屏11的上端与过渡段烟道13的上升部13A的下端相连，且冷却屏11的下端开口的径向尺寸大于其上端开口的径向尺寸。通过设置冷却屏11，由于其下端开口较大，因此高温烟气可以更好地从熔炼炉10的烟气出口进入冷却屏11，从而更容易进入炉体1，另外，通过设置长度较小的冷却屏11，可以更好地适应熔炼炉10的烟气出口的尺寸。

根据本实用新型进一步的实施例，如图2所示，炉体1进一步包括上升段烟道12，该上升段烟道12的顶端与过渡段烟道13的上升部13A的下端相连。通过设置上升段烟道12，一方面，能够使得烟气上升路程更长，从而烟气中的灰尘能够很多地落到熔炼炉10内，另一方面，能够延长烟气的运行时，提高热量回收效率。

根据本实用新型进一步的实施例，如图3所示，炉体1进一步包括下降段烟道14，所述下降段烟道14的顶端与过渡段烟道13的下降部13B的下端相连且下降段烟道13的下端与对流段烟道15的进烟口15A相连。

通过设置下降段烟道14，可以延长高温烟气在炉体内运行的时间和距离，进一步提高热量回收效率。

上升段烟道12、过渡段烟道13、和对流段烟道15的内径尺寸，即内腔尺寸可以相同，也可以不相同。

根据本实用新型进一步的实施例，所述对流段烟道15内设置有对流管束16。如图8A所示，对流管束16可以由管往复弯曲成蛇形而制成，当然，对流管束16也可以由多个管排列而成，如图8B所示。通过在对流段烟道15内设置对流管束16，可以进一步提高高温烟气的热量回收效率。

如图1-3所示，烟气从进烟口15A进入对流段烟道15，烟气趋于从进烟口15A直接流向出烟口15B，由此，烟气不能够弥漫在对流段烟道15的整个腔室内，尤其是烟气不容易到达对流段烟道15的下部，从而降低了热量回收效率。为此，通过在进烟口15A处设置至少一个烟气挡板21，使得进入对流段烟道15内的烟气改变流动方向，例如箭头S所示。通过烟气挡板21，烟气弥漫在对流段烟道15的整个腔室内，尤其是能够到达对流段烟道15的底部，从而提高热量回收效率。如果间隔地设置多个烟气挡板21，烟气能够在对流段烟道15内在上下方向上蛇行运行，由此，能够进一步提高热量回收效率。

烟气挡板21可以由耐火板构成，但是，由于烟气是高温烟气，因此，烟气挡板21也可以像对流管束16一样，由管制成，管内充有水，从而能够进一步提高热量回收效率。

如图4所示，炉体1的壁由膜式水冷壁制成，但本实用新型并不限于此。所谓膜式水冷壁，就是由管(例如钢管)构成的壁，在图6示出的示例中，膜式水冷壁由管17和金属棒(例如圆钢)18相互间隔焊接而成。其中所述管17相互连接在一起，形成循环管路，其内充有循环水。所述金属棒18起到连接的作用，并增加强度，使膜式水冷壁不易发生变形。当然，本实用新型中的膜式水冷壁也可以是其他的结构，例如，如图5所示，膜式水冷壁是管17与管17直接相互焊接而成，所有的管相互连接，组成循环管路。再如，图7所示，所述膜式水冷壁是管17与板19(例如钢板)相互焊接而成的，所有的管17也是相互连接在一起，形成循环管路。所述板19起到支撑和固定的作用。然而，膜式水冷壁并不限于上述给出的具体示例，例如，在图7示出的结构中，可以在另一侧也用圆钢将相邻的管7焊接起来。

如图4所示，炉体1的壁上可以设置保温层20，用于防止高温烟气的热量的损失。所述保温层20的厚度例如为100-140毫米，且由轻质保温纤维毡，例如硅酸铝镁质纤维毡，制成。

如图3所示，从熔炼炉10排出的高温烟气通过冷却屏11向上进入上升段烟道12和过渡段烟道13的上升部13A内，高温烟气在上升段烟道12和过渡段烟道13的上升部13A内上升时，烟气内的灰尘由于重力落到熔炼炉10内，从而炉体1内壁上的积灰减少，炉体1的热交换效率提高，炉体1的清灰操作减少，节省了人力，费用等成本。

在上升段烟道12和过渡段烟道13的上升部13A内经历热交换后的烟气进入转向进入过渡段烟道13的下降部13B和下降段烟道14，然后进入对流段烟道15，进入对流段烟道15的烟气通过烟气挡板21的作用，弥漫到整个对流段烟道15内，或者蛇行前进，向出烟口15B流动，对流段烟道15的炉体壁和其中的对流管束16以及由管束构成的烟气挡板21都可以用作热交换器，回收烟气中的热量。最后，烟气通过出烟口15B排出对流段烟道15。

下面参考图9描述根据本实用新型实施例的余热锅炉。

参见图9，根据本实用新型实施例的余热锅炉，包括炉体1和水循环系统2，构成炉体1壁的膜式壁内充有水，以冷却熔炼炉10排出的高温烟气并回收热量。炉体1的膜式壁内的水与烟气进行热交换从而被加热，形成气水混合物，通过水循环系统2的管道返回到水循环系统的汽包2.1，然后从汽包2.1输送给发电厂或其他用户，例如居民供暖。这样，可以有效的利用能源。如上所述，所述炉体1依次包括冷却屏11、上升段烟道12、过渡段烟道13、下降段烟道14、对流段烟道15，这些烟道的壁均是由膜式水冷壁构成，膜式水冷壁与水循环系统2相连通。所述水循环系统2包括汽包2.1、和与汽包相连接的供水管，出水管、回水管、进汽管和出汽管及其他附件。水循环系统2可以采用现有技术中的水循环系统。余热锅炉的其他构成部分也可以采用现有技术中，这里不再详细赘述。

根据本实用新型实施例的余热锅炉，由于炉体1设置了过渡段烟道13，上升段烟道12，因此烟气中的灰尘能够靠重力落到熔炼炉10内，降低了炉体1内壁上的积灰，减少了清灰操作，提高了炉体寿命。并且通过进一步设置下降段烟道14和对流段烟道15，延长了烟气在炉体1内运行的距离和时间，提高了热量回收的效率，通过设置烟气挡板21，可以使得烟气充斥在对流段烟道15的整个腔室内，进一步提高热量回收效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1、一种余热锅炉的炉体，其特征在于，包括：

过渡段烟道，该过渡段烟道包括上升部和下降部，上升部的顶端与下降部的顶端相连；和

对流段烟道，该对流段烟道的进烟口与过渡段烟道的下降部的下端相连且对流段烟道的出烟端形成有出烟口。

2、根据权利要求1所述的余热锅炉的炉体，其特征在于，进一步包括上升段烟道，该上升段烟道的顶端与过渡段烟道的上升部的下端相连。

3、根据权利要求1或2所述的余热锅炉的炉体，其特征在于，进一步包括：下降段烟道，所述下降段烟道的顶端与过渡段烟道的下降部的下端相连且下降段烟道的下端与对流段烟道的进烟口相连。

4、根据权利要求3所述的余热锅炉的炉体，其特征在于，进一步包括冷却屏，所述冷却屏的上端与上升段烟道的下端相连，且冷却屏的下端开口的径向尺寸大于其上端开口的径向尺寸。

5、根据权利要求1所述的余热锅炉的炉体，其特征在于，所述炉体的壁为膜式水冷壁。

6、根据权利要求5所述的余热锅炉，其特征在于：所述膜式水冷壁由管和金属棒相互间隔焊接而成，或由管与管相互焊接而成，或由管与板相互焊接而成。

7、根据权利要求5所述的余热锅炉的炉体，其特征在于，所述炉体的壁外面设置有保温层。

8、根据权利要求1所述的余热锅炉的炉体，其特征在于，所述对流段烟道内设置有对流管束。

9、根据权利要求1所述的余热锅炉的炉体，其特征在于，在所述对流段烟道内在进烟口与出烟口之间设置有至少一个烟气挡板。

10、根据权利要求9所述的余热锅炉的炉体，其特征在于，所述烟气挡板由管束制成。

11、一种余热锅炉，包括炉体和水循环系统，其特征在于：所述炉体为根据权利要求1-10中任一项所述的炉体。

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