CN204853416U - Vi烟道冶炼余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种VI烟道冶炼余热锅炉，本实用新型包括炉体，设置于炉体上的进烟口和出烟口，设置于炉体内的竖井烟道、第一烟道、第二烟道、第三烟道、第四烟道；所述竖井烟道内设有水冷屏换热管组；所述第二烟道、第三烟道、第四烟道内均设有对流换热管组；所述炉体另一端还设有与第四烟道相通的第五烟道，所述出烟口位于第五烟道下部，且在第五烟道内设有省煤器换热管组；所述炉体上方还设有锅筒；所述锅筒与三道隔墙水冷壁连通，所述三道隔墙水冷壁底部与下集箱连通；所述锅筒上设有集中下降管，所述炉体内壁上设有膜式水冷壁，所述炉体底部还设有灰斗。本实用新型具有土建投资少、结构紧凑、能耗较低、故障少、使用寿命长、节能等优点。

Description

VI烟道冶炼余热锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种VI烟道冶炼余热锅炉。

背景技术

目前，在冶炼工业中对矿料进行焙烧，焙烧产生高温烟气、高矿尘浓度（300～400g/Nm³）烟气，进入余热锅炉进行热交换，吸收烟气中的余热，将锅炉内的水转化为带压的蒸汽再去发电或作为工业用蒸汽，同时回收烟尘中贵金属，降低烟气含尘量，保证工艺系统流畅。目前市场上运行的自然循环余热锅炉存在以下问题：①冶炼焙烧产生的高温烟气直接进入余热锅炉的竖井烟道，防止矿尘高温粘结，降低竖井烟道出口烟温，保持烟速不变，拔高竖井烟道高度，增加冷却室受热面积，锅炉整体高度保持不变，从而提高余热锅炉混凝土运转平台高度，增加用户土建投资成本；②竖井烟道出口烟窗较大；③第二烟道设为大空腔冷却室；④低温区对流换热管组容易酸腐蚀；⑤设计的余热锅炉排烟温度为250℃，尾部余热没有合理利用完；⑥灰斗传统设计为一个大灰斗，中间加隔板；⑦锅炉除灰传统设计为仓壁振打器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种VI烟道冶炼余热锅炉。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

VI烟道冶炼余热锅炉，包括炉体，设置于炉体一端底部的进烟口，设置于炉体另一端的出烟口，设置于炉体内并位于进烟口上方的竖井烟道，以及设置于炉体内与竖井烟道相通的烟道组；

所述烟道组被设置于炉体内的三道隔墙水冷壁分隔成依次连通的第一烟道、第二烟道、第三烟道、第四烟道，所述第一烟道与竖井烟道相通；所述竖井烟道内设有水冷屏换热管组；所述第一烟道内为空烟室；所述第二烟道、第三烟道、第四烟道内均设有对流换热管组；所述炉体另一端还设有与第四烟道相通的第五烟道，所述出烟口位于第五烟道下部，且在第五烟道内设有省煤器换热管组；

所述炉体上方还设有位于炉体外部的锅筒；所述锅筒通过上集箱与三道隔墙水冷壁连通，所述三道隔墙水冷壁底部与下集箱连通；所述锅筒上设有与其连通的集中下降管，所述炉体内壁上设有膜式水冷壁，所述集中下降管通过炉水分配管与膜式水冷壁连通；

所述炉体底部还设有灰斗。

进一步地，本实用新型还包括设置于炉体上方的顶梁，以及设置于炉体一端的与炉体相连的立柱；所述立柱顶部与顶梁相连；所述炉体一端还设有与顶梁相连的吊挂件。

再进一步地，所述灰斗为三个，其中一个设置于第一烟道和第二烟道底部，另一个设置于第三烟道和第四烟道底部，最后一个设置于第五烟道底部。

更进一步地，所述炉体外部还设有机械振打装置。

另外，所述第二烟道、第三烟道、第四烟道和第五烟道中均设有爆破清灰装置。

此外，所述第二烟道中设置对流换热管组，它的节距相对第三烟道和第四烟道中的对流换热管组的节距较稀疏。

作为一种选择，所述水冷屏换热管组为双面受热；所述第三烟道、第四烟道内的对流换热管组与下集箱的连接焊口外置设置在炉外。

进一步地，所述第一烟道和第二烟道横截面均大于第三烟道、第四烟道和第五烟道的横截面。

再进一步地，所述第一烟道、第二烟道、第三烟道、第四烟道两侧的模式水冷壁的下部均向中心弯折，形成锥体形缩口。

更进一步地，所述竖井烟道与第一烟道上部相通，第一烟道与第二烟道下部相通，第二烟道与第三烟道上部相通，第三烟道与第四烟道下部相通，第四烟道与第五烟道上部相通；所述锅筒通过汽水连接管与上集箱连通。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型具有用户土建投资少、结构紧凑、能耗较低、故障少、使用寿命长、节能等优点。

附图说明

图1为本实用新型的主剖视图。

图2为本实用新型侧剖视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为图1中A-A向剖面示意图。

图5为图1中B-B、C-C向剖视图。

图6为图1中Ⅰ处放大图。

图7为图6的D-D向剖视图。

图8为图3中Ⅱ处放大图。

其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-竖井烟道，2-炉体，3-水冷屏换热管组，4-顶梁，5-吊挂件，6-立柱，7-锅筒，8-上集箱，9-下集箱，10-汽水连接管，11-膜式水冷壁，12-集中下降管，13-炉水分配管，14-对流换热管组，15-省煤器换热管组，16-灰斗，17、18、19-隔墙水冷壁，20-第一烟道，21-第二烟道，22-第三烟道，23-第四烟道，24-第五烟道，25-出烟口，26-机械振打装置，27-爆破清灰装置，28-进烟口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1～8所示，VI烟道冶炼余热锅炉，包括炉体2，设置于炉体2一端底部的进烟口28，设置于炉体2另一端的出烟口25，设置于炉体2内并位于进烟口28上方的竖井烟道1，以及设置于炉体2内与竖井烟道1相通的烟道组；

所述烟道组被设置于炉体内的三道隔墙水冷壁17、18、19分隔成依次连通的第一烟道20、第二烟道21、第三烟道22、第四烟道23，所述第一烟道20与竖井烟道1相通；所述竖井烟道1内设有水冷屏换热管组3；所述第二烟道21、第三烟道22、第四烟道23内均设有对流换热管组14；所述炉体2另一端还设有与第四烟道23相通的第五烟道24，所述出烟口25位于第五烟道24下部，且在第五烟道24内设有省煤器换热管组15；

所述炉体2上方还设有位于炉体2外部的锅筒7；所述锅筒7通过上集箱8与三道隔墙水冷壁17、18、19连通，所述三道隔墙水冷壁17、18、19底部与下集箱9连通；所述锅筒7上设有与其连通的集中下降管12，所述炉体2内壁上设有膜式水冷壁11，所述集中下降管12通过炉水分配管13与膜式水冷壁11连通；

所述炉体2底部还设有灰斗16。

其中，在竖井烟道内设置水冷屏换热管组，烟气传热方式主要是辐射传热，小部分对流传热，沿着膜式水冷壁流动的烟尘有足够长的时间被冷却，失去了烟尘高温强粘接性，确保第一烟道和第二烟道的畅通，也不可能结大块渣而堵塞通道，在第一烟道和第二烟道中，烟气流呈“V”形流动，烟尘有向下离心力作用，而落入下部的灰斗，起到除尘作用，再进入第三烟道、第四烟道和第五烟道的灰量少，熔融状烟尘不易粘在对流换热管组上，减少烟道堵塞，具有故障少、使用寿命较长的优点。

为了更好的实现本实用新型，所述水冷屏换热管组3为双面受热。这样就大大的增加了传热面积，从而增加传热效果且不易粘接，降低竖井烟道高度，减少锅炉钢材消耗量。

另外，本实用新型还包括设置于炉体2上方的顶梁4，以及设置于炉体2一端的与炉体2相连的立柱6；所述立柱6顶部与顶梁4相连；所述炉体2一端还设有与顶梁4相连的吊挂件5。

为了实现能够更好的处理烟尘，所述灰斗16为三个，其中一个设置于第一烟道20和第二烟道21底部，另一个设置于第三烟道22和第四烟道23底部，最后一个设置于第五烟道24底部。通过三个灰斗，能够分别对烟尘进行处理，相对传统的一个灰斗，效果更佳。

为了防止炉体内部积灰，防止烟尘粘接于炉体内壁上，防止烟道堵塞，所述炉体2外部还设有机械振打装置26。所述第二烟道21、第三烟道22、第四烟道23和第五烟道24中均设有爆破清灰装置27。

进一步地，所述第二烟道21中的对流换热管组14的节距相对第三烟道22和第五烟道23中的对流换热管组14的节距较稀疏。也就是说第二烟道中布置的是大节距的对流换热管组，增加传热面积，提高冷却效果，让锅炉结构更紧凑。

再进一步地，所述第一烟道20和第二烟道21横截面均大于第三烟道22、第四烟道23和第五烟道24的横截面，能够降低烟速，避免熔融烟尘不易粘在对流换热管组上。

更进一步地，所述第一烟道20、第二烟道21、第三烟道22、第四烟道23两侧的模式水冷壁11的下部均向中心弯折，形成锥体形缩口，便于排灰。

另外，所述竖井烟道1与第一烟道20上部相通，第一烟道20与第二烟道21下部相通，第二烟道21与第三烟道22上部相通，第三烟道22与第四烟道23下部相通，第四烟道23与第五烟道24上部相通；所述锅筒7通过汽水连接管10与上集箱8连通。

使用本实用新型时，烟气导入坚井烟道中，烟气呈高速向上流动，四周为膜式水冷壁，中间为水冷屏换热管组，吸收烟气中高温辐射热，进口烟气温度约1200℃，出口烟温约650℃，烟气流速约7m/s,使易粘接的熔融状烟尘来不及粘在膜式水冷壁上即被吹走，即使少量沾上了一些，但达到一定量后，由于炉内温度较高，处于熔融状大颗粒向下掉入熔炼炉中，这样始终保持了烟道的畅通；坚井烟道和第一烟道交界处，流通截面突然变大，烟速突降，烟温随之突降，使熔融状的烟尘表面经急冷后结成粘接性差的小颗粒，又因烟道突变大空腔，含尘烟气流离膜式水冷壁较远，使烟尘不在膜式水冷壁处粘接而坠入灰斗中；第一烟道为大空腔，第二烟道布置有拉稀数组对流换热管组，烟气传热方式主要为辐射传热，沿着膜式水冷壁流动的烟尘因冷却推动强粘性，确保第一烟道和第二烟道畅通，第一烟道和第二烟道中，烟气流呈“V”形流动，粉尘有向下离心作用，而落入灰斗中，起到除尘作用，第一烟道和第二烟道内烟气流速较低，都在2m/s以下，便于除尘；第二烟道烟气出口控制在500℃以下，再进入第三烟道中，烟尘量较少，烟气流通截面较小，平均烟气流速在4m/s左右，烟气流呈“V”形流，再进入第四烟道和第五烟道，烟气出口温度在150℃左右排出；为了防止烟尘粘接在膜式水冷壁、对流换热管组和省煤器换热管组上，在膜式水冷壁炉外设置机械振打装置，在第二烟道、第三烟道、第四烟道和第五烟道中设置了爆破清灰装置；由图6、图7所示，由于第四烟道烟气温度较低，为了防止对流换热管组与进、出水集箱连接处角焊缝低温酸腐蚀而引起爆管，单独设进、出水集箱，与烟气接触部分设膜式水冷壁，让对流换热管组与进、出水集箱连接处焊口外置；由于第五烟道烟气温度也较低，省煤器换热管组与进、出水集箱连接角焊缝在炉外，不存在角焊缝低温酸腐蚀；由图8所示，第三烟道中对流换热管组弯出炉外与立集箱连接，保证连接处焊口外置，防止角焊缝低温酸腐蚀对流换热管角焊缝因低温酸腐蚀而引起爆管，若炉内出现对流换热管爆管在炉外封堵更方便；在换热过程中，熔融状的烟尘不易粘接在膜式水冷壁、对流换热管组和省煤器换热管组上，即使有少量烟尘粘接，可通过机械振打装置和爆破清灰装置，保证烟道畅通，具有故障少，使用寿命长的优点。

值得说明的是，图5左边是B-B向剖视图，右边是C-C向剖视图。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，包括炉体（2），设置于炉体（2）一端底部的进烟口（28），设置于炉体（2）另一端的出烟口（25），设置于炉体（2）内并位于进烟口（28）上方的竖井烟道（1），以及设置于炉体（2）内与竖井烟道（1）相通的烟道组；

所述烟道组被设置于炉体内的三道隔墙水冷壁（17、18、19）分隔成依次连通的第一烟道（20）、第二烟道（21）、第三烟道（22）、第四烟道（23），所述第一烟道（20）与竖井烟道（1）相通；所述竖井烟道（1）内设有水冷屏换热管组（3）；所述第二烟道（21）、第三烟道（22）、第四烟道（23）内均设有对流换热管组（14）；所述炉体（2）另一端还设有与第四烟道（23）相通的第五烟道（24），所述出烟口（25）位于第五烟道（24）下部，且在第五烟道（24）内设有省煤器换热管组（15）；

所述炉体（2）上方还设有位于炉体（2）外部的锅筒（7）；所述锅筒（7）通过上集箱（8）与三道隔墙水冷壁（17、18、19）连通，所述三道隔墙水冷壁（17、18、19）底部与下集箱（9）连通；所述锅筒（7）上设有与其连通的集中下降管（12），所述炉体（2）内壁上设有膜式水冷壁（11），所述集中下降管（12）通过炉水分配管（13）与膜式水冷壁（11）连通；

所述炉体（2）底部还设有灰斗（16）。

2.根据权利要求1所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，还包括设置于炉体（2）上方的顶梁（4），以及设置于炉体（2）一端的与炉体（2）相连的立柱（6）；所述立柱（6）顶部与顶梁（4）相连；所述炉体（2）一端还设有与顶梁（4）相连的吊挂件（5）。

3.根据权利要求2所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，所述灰斗（16）为三个，其中一个设置于第一烟道（20）和第二烟道（21）底部，另一个设置于第三烟道（22）和第四烟道（23）底部，最后一个设置于第五烟道（24）底部。

4.根据权利要求3所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，所述炉体（2）外部还设有机械振打装置（26）。

5.根据权利要求4所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，所述第二烟道（21）、第三烟道（22）、第四烟道（23）和第五烟道（24）中均设有爆破清灰装置（27）。

6.根据权利要求5所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，所述第二烟道（21）中设置对流换热管组（14），它的节距相对第三烟道（22）和第四烟道（23）中的对流换热管组（14）的节距较稀疏。

7.根据权利要求6所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，所述水冷屏换热管组（3）置于竖井烟道（1）中，且为双面受热。

8.根据权利要求7所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，所述第一烟道（20）和第二烟道（21）横截面均大于第三烟道（22）、第四烟道（23）和第五烟道（24）的横截面；所述第一烟道（20）、第二烟道（21）、第三烟道（22）、第四烟道（23）两侧的模式水冷壁（11）的下部均向中心弯折，形成锥体形缩口。

9.根据权利要求8所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，所述第三烟道（22）、第四烟道（23）内的对流换热管组（14）与下集箱（9）的连接焊口设置在炉外。

10.根据权利要求1～9任一项所述的VI烟道冶炼余热锅炉，其特征在于，所述竖井烟道（1）与第一烟道（20）上部相通，第一烟道（20）与第二烟道（21）下部相通，第二烟道（21）与第三烟道（22）上部相通，第三烟道（22）与第四烟道（23）下部相通，第四烟道（23）与第五烟道（24）上部相通；所述锅筒（7）通过汽水连接管（10）与上集箱（8）连通。