CN202338885U

CN202338885U - 转底炉的烟气余热回收锅炉

Info

Publication number: CN202338885U
Application number: CN2011204831716U
Authority: CN
Inventors: 刘祥斌; 陈长景; 张兰芳; 许荣政; 曹华; 杨成; 张�杰; 许海军
Original assignee: YANCHENG CITY BOILER MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: East, Jiangsu nine heavy industry limited companies
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2021-11-29

Abstract

本实用新型公开了一种转底炉的烟气余热回收锅炉，包括余热锅炉本体，余热锅炉本体采用横向冲刷水平通道卧式结构，且余热锅炉本体按照烟气的流向依次分体设置成前置蒸发区、过热区、后置蒸发区以及后部低温受热面，同时后部低温受热面分区设置成两并行的软水加热区，烟气从后置蒸发区输出后择一地输入两软水加热区；前置蒸发区、过热区、后置蒸发区以及两软水加热区的烟气流道内分别对应地安装前置蒸发器、过热器、后置蒸发器以及软水加热器；所述前置蒸发器、过热器、后置蒸发器以及软水加热器均为小直径厚壁蛇形管热交换器。故本实用新型以合理的系统布置及结构设计解决锅炉因积灰传热效果低，锅炉运行易积灰以及锅炉运行不稳定等问题。故本实用新型以合理的系统布置及结构设计解决锅炉因积灰传热效果低，锅炉运行易积灰以及锅炉运行不稳定等问题。

Description

转底炉的烟气余热回收锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种余热回收锅炉，其用于转底炉的烟气余热回收。

背景技术

钢厂内含有大量的含铁粉尘，这些粉尘一般作为其他衍生物的原料使用，如作水泥的原料；随着科技发展以及节能减排、循环经济的发展深入，这些粉尘则作为炼铁的原料使用，转底炉直接还原铁系统也成为钢厂一种必需的工艺装备。

转底炉在运行过程中释放出大量高温烟气，烟温在1200℃左右，这种烟气具有较高的经济价值，是烟气余热发电的首选。

由于转底炉入炉的原料成分不同，转底炉排出的烟气含尘成分和量也不同，一般烟气灰尘含量在20-30g/Nm³左右,针对国内运行转底炉的实际情况，主要表现在：1、锅炉受热面积灰严重，而且随着温度的变化，尘中各种成分也不同。2、积在受热面上的灰坚硬，难以处理，影响传热效果。3、在低温段特别温度小于350℃灰尘更难处理，经常将烟气通道堵塞，导致系统停车。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种转底炉的烟气余热回收锅炉，其以合理的系统布置及结构设计解决锅炉因积灰传热效果低，锅炉运行易积灰以及锅炉运行不稳定等问题。

为实现以上的技术目的，本实用新型将采取以下的技术方案：

一种转底炉的烟气余热回收锅炉，包括余热锅炉本体，所述余热锅炉本体采用横向冲刷水平通道卧式结构，且余热锅炉本体按照烟气的流向依次分体设置成前置蒸发区、过热区、后置蒸发区以及后部低温受热面，同时后部低温受热面分区设置成两并行的软水加热区，烟气从后置蒸发区输出后择一地输入两软水加热区；前置蒸发区、过热区、后置蒸发区以及两软水加热区的烟气流道内分别对应地安装前置蒸发器、过热器、后置蒸发器以及软水加热器；所述前置蒸发器、过热器、后置蒸发器以及软水加热器均为小直径厚壁蛇形管热交换器，且各热交换器的小直径厚壁蛇形管垂直地悬吊于余热锅炉本体的烟气流道内，同时各热交换器的小直径厚壁蛇形管的下部设置用于清除烟尘的机械振打装置。

所述后置蒸发器包括两组以上的蒸发器，各组蒸发器的进口均通过相应的进口集箱与强制循环泵的出口连接，且各组蒸发器所对应的进口集箱通过强制循环管沿着烟气的流向顺序串联，而各组蒸发器的出口均通过对应的出口集箱经汽水引出管与汽包相连，所述汽包的蒸汽输出管与过热器的进口相连，而汽包的除氧冷凝水出口通过软水加热器的冷源通道后与余热锅炉汽包连接。

所述机械振打装置包括振打器以及振打杆，所述振打杆的一端与振打器的输出端连接，而振打杆的另一端则与热交换器的小直径厚壁蛇形管固定，且振打器安装在余热锅炉本体的炉墙外，同时振打器配置有定时器。

根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果：

1、本实用新型将余热锅炉进行模块化生产，则安装时只需进行现场吊装和相关管路及辅机连接，安装工作量小，安装质量得到了保证；

2、本实用新型采用小直径厚壁蛇形管热交换器进行转底炉的烟气余热回收，一方面可以获得最佳的传热效果和最低的烟气阻力，使得锅炉结构变得非常紧凑，体积小，重量轻，节省锅炉初投资；另外，锅炉管子垂直布置，烟尘不易积在管子上；蛇形管垂直布置，上部悬吊，下部自由膨胀，完全解决受热面受热膨胀的问题的同时有利于机械振打清灰装置的安装和运行；

3、本实用新型所述后部低温受热面分区设置成两并行的软水加热区，因此，本发明为双通道设计，同时，烟气从后置蒸发区输出后择一地输入两软水加热区，则本发明可以在其中一个软水加热区进行烟气换热处理，而对余下的另一个软水加热区进行修整。

附图说明

图1是本实用新型所述转底炉的烟气余热回收锅炉结构示意图（其中，不包括软水加热区）；

图2是图1的左视图；

图3是本实用新型所述转底炉的烟气余热回收锅炉的软水加热区结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的俯视图；

图1至图5中：余热锅炉本体1；前置蒸发器2；过热器3；第一后置蒸发器41；第二后置蒸发器42；第三后置蒸发器43；第四后置蒸发器44；机械振打装置5；第一省煤器61；第二省煤器62；第三省煤器63；第四省煤器64；汽包7。

具体实施方式

附图非限制性地公开了本实用新型所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。

如图1至5所示，本实用新型所述转底炉的烟气余热回收锅炉，包括余热锅炉本体，所述余热锅炉本体采用横向冲刷水平通道卧式结构，且余热锅炉本体按照烟气的流向依次分体设置成前置蒸发区、过热区、后置蒸发区以及软水加热区，且前置蒸发区、过热区、后置蒸发区以及软水加热区的烟气流道内分别对应地安装前置蒸发器、过热器、后置蒸发器以及软水加热器；所述前置蒸发器、过热器、后置蒸发器以及软水加热器均为小直径厚壁蛇形管热交换器，本实用新型中，所采用的热交换器蛇形管的管径不大于38mm，管壁厚不小于4mm，软水加热器选用省煤器，且本实用新型采用了三组省煤器；且各热交换器的小直径厚壁蛇形管垂直地悬吊于余热锅炉本体的烟气流道内，同时各热交换器的小直径厚壁蛇形管的下部设置用于清除烟尘的机械振打装置。所述后置蒸发器包括两组以上的蒸发器，附图中采用四组蒸发器，即第一后置蒸发器41、第二后置蒸发器42、第三后置蒸发器43、第四后置蒸发器44，各组蒸发器的进口均通过相应的进口集箱与强制循环泵的出口连接，且各组蒸发器所对应的进口集箱通过强制循环管沿着烟气的流向顺序串联，而各组蒸发器的出口均通过对应的出口集箱经汽水引出管与汽包相连，所述汽包的蒸汽输出管与过热器的进口相连，而汽包的除氧冷凝水出口通过软水加热器的冷源通道后与余热锅炉汽包连接。各组蒸发器的进口处皆安装节流孔板。所述余热锅炉本体的烟气流道内的烟气流速不超过7.0m/s。所述机械振打装置包括振打器以及振打杆，所述振打杆的一端与振打器的输出端连接，而振打杆的另一端则与热交换器的小直径厚壁蛇形管固定，且振打器安装在余热锅炉本体的炉墙外，同时振打器配置有定时器，所述振打器市售即可。

综上所述，可知本实用新型具有以下特点：

1、余热锅炉采用横向冲刷水平通道卧式结构布置，烟气从锅炉前部进入依次通过前置蒸发区、过热器、蒸发区、省煤器（软水加热器）后从后部排出；这样方便于烟气在流动过程中排灰。

2、锅炉水循环方式为强制循环。强制循环系统具有可靠性强，稳定性好，操作维护方便等优点；采用强制水循环整个锅炉结构紧凑，占地面积小；

采用强制水循环方便于机械振打装置的安装。

3、锅炉蒸发区由多组蒸发器组成，蒸发器垂直放置在烟道内；蒸发器由进出口集箱及多组顺列蛇行管组成；在每根蛇形管的进口处装设节流孔板。蒸发区进口集箱与强制循环泵的出口相连接，多组蒸发器的进口集箱通过强制循环管沿着烟气方向从前到后串联在一起；蒸发器的出口集箱通过汽水引出管与汽包相连，形成简单可靠的强制循环管路。

4、锅炉整体采用积木式结构，锅炉的过热器、蒸发区、省煤器以及锅炉外壳全部在制造厂内组成模块，安装时只需进行现场吊装和相关管路及辅机连接，安装工作量小，安装质量得到了保证。

5、锅炉外壳采用钢板和型钢焊接，密封性能好，可将锅炉漏风降至最低，减少锅炉漏风热损失，提高锅炉效率的同时降低了引风机的电耗。

6、受热面采用小直径厚壁管错列布置来获得最佳的传热效果和最低的烟气阻力，使得锅炉结构变得非常紧凑，体积小，重量轻，节省锅炉初投资；

7、锅炉管子垂直布置，烟尘不易积在管子上；蛇形管垂直布置，上部悬吊，下部自由膨胀，完全解决受热面受热膨胀的问题的同时有利于机械振打清灰装置的安装和运行。

8、磨损问题的解决：

由于影响磨损的因素主要与烟气条件、烟气性质和受热面材质等情况有关，故在烟气性质和受热面材质一定的情况下采取以下措施防止锅炉磨损：

8.1采用合理的烟气流速，以减轻均匀磨损。由于磨损与烟气流速的3次方成正比关系，故整个锅炉采用低流速设计，最高流速不超过7.0m/s以降低均匀磨损；

8.2合理组织了烟气动力场，使烟气流动均匀，可避免出现烟气走廊而导致传热效率降低和局部过速磨损;

8.3采用小直径厚壁管，管子本身就有一定的防磨性。

8.4采用水平通道横向冲刷布置方式，烟气在流动过程灰尘不断的沉降，减少后部受热面管束的磨损。

9、热膨胀解决措施：

9.1过热器、蒸发器和省煤器管子采用蛇形管结构，两端自由膨胀，管子不变形；

9.2蒸发管束两端为自由端，受热自由膨胀；

9.3锅炉壳体采用多个多球支座支撑，消除外壳因受热膨胀引起的变形。

10、管壁积灰解决措施：

10.1过热器、蒸发器和省煤器管子采用蛇形管结构；管子垂直布置，在重力作用下，灰不容易堆积在管壁上；

10.2选择一定的流速以及管束顺列布置，烟气有一定的自清灰能力以及便于清灰；

10.3采用水平通道横向冲刷布置方式，烟气在流动过程灰尘不断的沉降，减少后部受热面管束积灰几率。

10.4在管束下部设置机械振打装置，定时振打，清除管壁上的积灰。

Claims

1.一种转底炉的烟气余热回收锅炉，包括余热锅炉本体，其特征在于：所述余热锅炉本体采用横向冲刷水平通道卧式结构，且余热锅炉本体按照烟气的流向依次分体设置成前置蒸发区、过热区、后置蒸发区以及后部低温受热面，同时后部低温受热面分区设置成两并行的软水加热区，烟气从后置蒸发区输出后择一地输入两软水加热区；前置蒸发区、过热区、后置蒸发区以及两软水加热区的烟气流道内分别对应地安装前置蒸发器、过热器、后置蒸发器以及软水加热器；所述前置蒸发器、过热器、后置蒸发器以及软水加热器均为小直径厚壁蛇形管热交换器，且各热交换器的小直径厚壁蛇形管垂直地悬吊于余热锅炉本体的烟气流道内，同时各热交换器的小直径厚壁蛇形管的下部设置用于清除烟尘的机械振打装置。

2.根据权利要求1所述转底炉的烟气余热回收锅炉，其特征在于：所述后置蒸发器包括两组以上的蒸发器，各组蒸发器的进口均通过相应的进口集箱与强制循环泵的出口连接，且各组蒸发器所对应的进口集箱通过强制循环管沿着烟气的流向顺序串联，而各组蒸发器的出口均通过对应的出口集箱经汽水引出管与汽包相连，所述汽包的蒸汽输出管与过热器的进口相连，而汽包的除氧冷凝水出口通过软水加热器的冷源通道后与余热锅炉汽包连接。

3.根据权利要求1所述转底炉的烟气余热回收锅炉，其特征在于：所述机械振打装置包括振打器以及振打杆，所述振打杆的一端与振打器的输出端连接，而振打杆的另一端则与热交换器的小直径厚壁蛇形管固定，且振打器安装在余热锅炉本体的炉墙外，同时振打器配置有定时器。