CN202691998U - 一种自除尘式余热锅炉 - Google Patents
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Abstract
一种自除尘式余热锅炉，其主要是：中、高温惯性分离器为两个并列的底部设有排放口、侧壁设有废气进口的壳体。在高温惯性分离器废气出口附近设有高温过热器。在上述中、高温惯性分离器两废气出口上方设有混风烟道，其上端与直筒式炉室下端相连，炉室内设有若干锅炉换热管，炉室外设有与这些锅炉换热管相连的汽包。上述锅炉换热管的形式既可以是双压式结构，也可以是单压式结构。本实用新型将沉降室与余热锅炉合并布置不仅减小占地面积，简化废气管道，减小系统阻力和热量损失，提高锅炉效率，提高发电效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水泥窑纯中低温工业余热回收的设备，尤其是水泥窑窑头余热锅炉。
背景技术
在现有的新型干法水泥熟料生产线余热发电系统中，窑头锅炉是一个重要设备，是实现热能向电能高效转换的重要环节。窑头余热锅炉布置在篦冷机旁，吸收窑头废气余热，其出口废气温度一般控制在90℃~100℃。然而，由于水泥窑熟料冷却机烟气的含尘量较大，并且灰尘颗粒的硬度较大，容易对窑头余热锅炉的换热面造成磨损，从而导致窑头余热锅炉的损坏，窑头锅炉前需要布置外置沉降室，不但占地面积大，而且整个系统阻力较大，窑头排风机的功率增加较多，追加了投资；另一方面由于沉降室与窑头锅炉分散布置，造成烟风管道过长，散热损失增大，实际发电量降低，影响余热资源更好地有效回收利用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种将沉降室与余热锅炉合并布置以简化废气管道，减小系统阻力和热量损失，减小占地面积的自除尘式余热锅炉。
本实用新型主要包括中、高温惯性分离器、混风烟道、炉室及汽包。其中，中、高温惯性分离器为两个并列的下部呈锥形的壳体，其底部设有固体粉尘排放口，侧壁设有废气进口。最好，在两惯性分离器内的废气进口上设有与其相连的弧形导流板，该导流板的开口向下，以迫使进入惯性分离器的废气先向下流动，便于固体物的分离。最好，在两惯性分离器内导流板下方及锥形壳体上部分别设有除尘均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属杆，它们的两端固定在惯性分离器的内侧壁上，用于阻挡固体物上升，同时还可使废气流均布。最好，在两惯性分离器内的上部设防磨均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属管，它们的两端固定在惯性分离器的内侧壁上，用于阻挡固体物上升，防止粉尘磨损后续受热面，同时还可使废气流均布。在上述高温惯性分离器废气出口附近设有高温过热器。在上述中、高温惯性分离器两废气出口上方设有下端与它们相连的混风烟道，其上端与直筒式炉室下端相连，该炉室的上端设有废气出口烟箱，该烟箱上设有废气出口。上述炉室内设有若干锅炉换热管，炉室外设有与这些锅炉换热管相连的汽包。上述锅炉换热管的布置既可以是双压式结构、也可以是单压式结构形式。其中，双压式结构形式具体如下：在炉室内从下至上依次设有次中压段蒸发器、次中压段省煤器、低压段过热器、低压段蒸发器及给水加热器。该给水加热器的进水口与水泵相连，出水口一路与次中压段省煤器进口相连，该次中压段省煤器出口与次中压汽包相连，该次中压汽包通过下降管与次中压段蒸发器进口相连，该次中压段蒸发器出口通过上升管与次中压汽包相连。该次中压汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。上述给水加热器出水口另一路低压汽包相连，该低压汽包通过下降管与低压段蒸发器的进水口相连，该低压段蒸发器的出水口通过上升管与低压汽包相连。该低压汽包的饱和蒸汽出口经管路与低压段过热器进口相连，该低压段过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。单压式结构形式具体如下：在炉室内从下至上依次设有次中压蒸发器、次中压省煤器。该次中压省煤器的进水口与水泵相连，出水口与次中压汽包相连，该汽包通过下降管与次中压蒸发器进口相连，该蒸发器出口通过上升管与汽包相连。该汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与汽轮发电机组相连。
本实用新型的工作过程可分为废气侧和蒸汽侧两部分：
一、 废气侧的工作过程
1、双压式结构形式工作流程：由篦冷机取风口取出来的废气分别进入高温惯性分离器的废气进口与中温惯性分离器的废气进口；高温进口废气通过废气导流板及除尘均流机构，然后通过防磨均流机构，再通过高温过热器；中温进口废气通过废气导流板及除尘均流机构，然后通过防磨均流机构；中温与高温废气在混风烟道混合后进入炉室内，依次通过次中压段蒸发器、次中压段省煤器、低压段过热器、低压段蒸发器、给水加热器换热后，经炉室顶端废气出口引出，最后经过收尘后进入烟囱排空。
2、单压式结构形式工作流程：由篦冷机取风口取出来的废气分别进入高温惯性分离器的废气进口与中温惯性分离器的废气进口；高温进口废气通过废气导流板及除尘均流机构，然后通过防磨均流机构，再通过高温过热器；中温进口废气通过废气导流板及除尘均流机构，然后通过防磨均流机构；中温与高温废气在混风烟道混合后进入炉室内，依次通过次中压蒸发器、次中压省煤器后，经炉室顶端废气出口引出，最后经过收尘后进入烟囱排空。
二、蒸汽侧的工作过程
1、双压式结构形式工作流程：来自除氧器的给水，首先经过给水泵送至给水加热器，加热后产生的热水分为两路，其中一路进入次中压段省煤器中，加热后送至次中压汽包中，次中压汽包通过下降管将饱和水送至次中压段蒸发器加热，产生的汽水混合物通过上升管送至次中压汽包，经过汽包分离后的饱和蒸汽经管路送至高温惯性分离器上部的高温过热器中加热变成过热蒸汽作为主汽进入补汽凝汽式汽轮发电机组做功发电。从给水加热器出来的热水另一路进入低压汽包，低压汽包通过下降管将饱和水送至低压段蒸发器加热，产生的汽水混合物通过上升管送至低压汽包，经过汽包分离后的饱和蒸汽经管路送至低压段过热器中加热变成过热蒸汽作为补汽进入补汽凝汽式汽轮发电机组做功发电。
2、单压式结构形式工作流程：来自除氧器的给水，首先经过给水泵送至次中压省煤器，加热后送至次中压汽包中，该汽包通过下降管将饱和水送至次中压蒸发器加热，产生的汽水混合物通过上升管送至汽包，经过汽包分离后的饱和蒸汽经管路送至高温惯性分离器上部的高温过热器中加热变成过热蒸汽作为主汽进入汽轮发电机组做功发电。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
一、将现有技术的沉降室与余热锅炉合并设计，设计为自除尘式余热锅炉，简化锅炉的布置形式，减少工程的土建量，以5500t/d水泥熟料生产线余热发电窑头锅炉为例，占地面积由原来的220㎡减少到140㎡；
二．使用高温惯性分离器与中温惯性分离器，实现了根据温度高低对废气热量进行梯级利用，使通往汽轮机的高温过热蒸汽温度更高，增强了汽轮机的膨胀做功能力，提高发电效率。
三．惯性分离器利用“重力+折流”粉尘分离原理，比传统的沉降室分离效率提高30%左右，分离效率高，有效减轻了篦冷机粉尘对余热锅炉受热面管子的磨损，延长锅炉受热面的寿命，同时也解决了由于粉尘浓度大造成堆积影响锅炉的热效率问题，确保了余热发电系统和水泥窑系统运行的稳定性。
四．采用自除尘式余热锅炉布置，减少废气管道长度，使表面散热损失减少，减小系统阻力，与原有窑头余热回收系统相比，锅炉效率有很大提高，从而提高发电量。
附图说明
图1为本实用新型双压结构的主视剖面示意简图。
图2为图1的右视图（不含汽包）。
图3为本实用新型单压结构的主视剖面示意简图。
图4为图3的右视图（不含汽包）。
图5为本实用新型双压结构另一型式的主视剖面示意简图。
图6为图5的右视图（不含汽包）。
图7为本实用新型单压结构另一型式的主视剖面示意简图。
图8为图7的右视图（不含汽包）。
具体实施方式
实施例1
在图1和图2所示的一种自除尘式余热锅炉的示意简图中，中温除尘器1和高温除尘器2为两个并列的下部呈锥形的壳体，其底部设有固体物排放口，侧壁设有烟气进口3、4。在两除尘器内的烟气进口上设有与其相连的弧形烟气挡板5，该烟气挡板的开口向下。在两除尘器内烟气挡板下方及锥形壳体上部分别设有除尘均流机构6，其为有一定间距的若干平行的金属杆，它们的两端直接固定在除尘器的内侧壁上。在两除尘器内的上部设防磨均流机构7，其为有一定间距的若干平行的金属管，它们的两端直接固定在除尘器的内侧壁上。在上述高温除尘器烟气出口附近设有高温过热器8。在上述中、高温除尘器两烟气出口上方设有下端与它们相连的混风烟道9，其上端与直筒式炉室10下端相连。该炉室的上端设有废气出口管箱11，该管箱上设有废气出口12。在炉室内从下至上依次设有次中压段蒸发器13、次中压段省煤器14、低压段过热器15、低压段蒸发器16及给水加热器17。该给水加热器的进水口与水泵相连，出水口一路与次中压段省煤器进口相连，该次中压段省煤器出口与次中压汽包18相连，该次中压汽包通过下降管与次中压段蒸发器进口相连，该次中压段蒸发器出口通过上升管与次中压汽包相连。该次中压汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。上述给水加热器出水口另一路与低压汽包19相连，该低压汽包通过下降管与低压段蒸发器的进水口相连，该低压段蒸发器的出水口通过上升管与低压汽包相连。该低压汽包的饱和蒸汽出口经管路与低压段过热器进口相连，该低压段过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。
实施例2
在图3和图4所示的一种自除尘式余热锅炉的示意简图中，中、高温惯性分离器为两个并列的下部呈锥形的壳体，其底部设有固体物排放口，侧壁设有废气进口。在两惯性分离器内的废气进口上设有与其相连的弧形导流板，该导流板的开口向下。在两惯性分离器内导流板下方及锥形壳体上部分别设有除尘均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属杆，它们的两端直接固定在惯性分离器的内侧壁上。在两惯性分离器内的上部设防磨均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属管，它们的两端直接固定在惯性分离器的内侧壁上。在上述高温惯性分离器废气出口附近设有高温过热器。在上述中、高温惯性分离器两废气出口上方设有下端与它们相连的混风烟道，其上端与直筒式炉室下端相连。该炉室的上端设有废气出口管箱，该管箱上设有废气出口。在炉室内从下至上依次设有次中压蒸发器、次中压省煤器。该省煤器的进水口与水泵相连，出水口与次中压汽包相连，该汽包通过下降管与蒸发器进口相连，该蒸发器出口通过上升管与汽包相连。该汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与汽轮发电机组相连。
实施例3
在图5和图6所示的一种自除尘式余热锅炉的示意简图中，中温除尘器和高温除尘器为两个并列的下部呈锥形的壳体，其底部设有固体物排放口，侧壁设有烟气进口。在两除尘器内的烟气进口上设有与其相连的弧形烟气挡板，该烟气挡板的开口向下。在两除尘器内烟气挡板下方及锥形壳体上部分别设有除尘均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属杆，它们的两端直接固定在除尘器的内侧壁上。在两除尘器内的上部设防磨均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属管，它们的两端直接固定在除尘器的内侧壁上。在上述高温除尘器烟气出口附近设有高温过热器。在上述中、高温除尘器两烟气出口上方设有下端与它们相连的混风烟道，其上端与直筒式炉室下端相连。该炉室的上端设有废气出口管箱，该管箱上设有废气出口。在炉室内从下至上依次设有次中压段蒸发器、次中压段省煤器、低压段过热器、低压段蒸发器及给水加热器。该给水加热器的进水口与水泵相连，出水口一路与次中压段省煤器进口相连，该次中压段省煤器出口与次中压汽包相连，该次中压汽包通过下降管与次中压段蒸发器进口相连，该次中压段蒸发器出口通过上升管与次中压汽包相连。该次中压汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。上述给水加热器出水口另一路与低压汽包相连，该低压汽包通过下降管与低压段蒸发器的进水口相连，该低压段蒸发器的出水口通过上升管与低压汽包相连。该低压汽包的饱和蒸汽出口经管路与低压段过热器进口相连，该低压段过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。
实施例4
在图7和图8所示的一种自除尘式余热锅炉的示意简图中，中、高温惯性分离器为两个并列的下部呈锥形的壳体，其底部设有固体物排放口，侧壁设有废气进口。在两惯性分离器内的废气进口上设有与其相连的弧形导流板，该导流板的开口向下。在两惯性分离器内导流板下方及锥形壳体上部分别设有除尘均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属杆，它们的两端直接固定在惯性分离器的内侧壁上。在两惯性分离器内的上部设防磨均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属管，它们的两端直接固定在惯性分离器的内侧壁上。在上述高温惯性分离器废气出口附近设有高温过热器。在上述中、高温惯性分离器两废气出口上方设有下端与它们相连的混风烟道，其上端与直筒式炉室下端相连。该炉室的上端设有废气出口管箱，该管箱上设有废气出口。在炉室内从下至上依次设有次中压蒸发器、次中压省煤器。该省煤器的进水口与水泵相连，出水口与次中压汽包相连，该汽包通过下降管与蒸发器进口相连，该蒸发器出口通过上升管与汽包相连。该汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与汽轮发电机组相连。
Claims (8)
1.一种自除尘式余热锅炉，其特征在于：中、高温惯性分离器为两个并列的下部呈锥形的壳体，其底部设有固体物排放口，侧壁设有废气进口，在上述高温惯性分离器废气出口附近设有高温过热器，在上述中、高温惯性分离器两废气出口上方设有下端与它们相连的混风烟道，混风烟道上端与直筒式炉室下端相连，该炉室的上端设有废气出口管箱，该管箱上设有废气出口，上述炉室内设有锅炉换热管，炉室外设有与这些锅炉换热管相连的汽包。
2.根据权利要求1所述的一种自除尘式余热锅炉，其特征在于：在两惯性分离器内的废气进口上设有与其相连的弧形导流板，该导流板的开口向下。
3.根据权利要求2所述的一种自除尘式余热锅炉，其特征在于：在直筒式炉室内从下至上依次设有次中压段蒸发器、次中压段省煤器、低压段过热器、低压段蒸发器及给水加热器，该给水加热器的进水口与水泵相连，出水口一路与次中压段省煤器进口相连，该次中压段省煤器出口与次中压汽包相连，该次中压汽包通过下降管与次中压段蒸发器进口相连，该次中压段蒸发器出口通过上升管与次中压汽包相连，该次中压汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连，上述给水加热器出水口另一路低压汽包相连，该低压汽包通过下降管与低压段蒸发器的进水口相连，该低压段蒸发器的出水口通过上升管与低压汽包相连，该低压汽包的饱和蒸汽出口经管路与低压段过热器进口相连，该低压段过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。
4.根据权利要求2所述的一种自除尘式余热锅炉，其特征在于：在直筒式炉室内从下至上依次设有次中压蒸发器、次中压省煤器，该次中压省煤器的进水口与水泵相连，出水口与次中压汽包相连，该汽包通过下降管与次中压蒸发器进口相连，该蒸发器出口通过上升管与汽包相连，该汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与汽轮发电机组相连。
5.根据权利要求3所述的一种自除尘式余热锅炉，其特征在于：在两惯性分离器内导流板下方及锥形壳体上部分别设有除尘均流机构，其为有一定间距平行的金属杆，它们的两端固定在惯性分离器的内侧壁上。
6.根据权利要求4所述的一种自除尘式余热锅炉，其特征在于：在两惯性分离器内导流板下方及锥形壳体上部分别设有除尘均流机构，其为有一定间距平行的金属杆，它们的两端固定在惯性分离器的内侧壁上。
7.根据权利要求5所述的一种自除尘式余热锅炉，其特征在于：在两惯性分离器内的上部设防磨均流机构，其为有一定间距平行的金属管，它们的两端固定在惯性分离器的内侧壁上。
8.根据权利要求6所述的一种自除尘式余热锅炉，其特征在于：在两惯性分离器内的上部设防磨均流机构，其为有一定间距平行的金属管，它们的两端固定在惯性分离器的内侧壁上。
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