CN205156648U - 自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，该系统前端设置高温烟气进口，后端设置低温烟气出口，系统内沿烟气流通方向依次设置火管式蒸发器、过热器、水管式蒸发器、省煤器和除氧蒸发器。火管式蒸发器、水管式蒸发器和除氧蒸发器的两端分别设置有上升管和下降管，火管式蒸发器、水管式蒸发器上的上升管和下降管分别与汽包相连，除氧蒸发器上的上升管和下降管与除氧水箱相连，过热器的出口端设有过热蒸汽管，入口端设有饱和蒸汽管，饱和蒸汽管与汽包连通，过热蒸汽管与用户管路连通。本实用新型可充分回收利用烟气中的高热量，不仅有效抗拒烟气对传热面的高、低温腐蚀，还具有自除氧功能，避免了锅炉系统已经产生的高压蒸汽的大量消耗。

Description

自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统

技术领域

本实用新型涉及一种自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，属于余热回收利用技术领域。

背景技术

据申请人了解，在碳素行业中，石油焦的煅烧过程是利用焦体本身产生的挥发份燃烧实现的，煅烧炉产生大量烟气，且烟气的温度高达1000℃左右，如直接排放不仅浪费能源还对环境造成了热污染。因此，对煅烧炉产生的高温废气进行余热回收成为刻不容缓的事。目前，煅烧炉排出的尾气经余热锅炉产生约450℃的高压过热蒸汽，高压过热蒸汽可供发电或工艺使用，而发电后的冷凝水添加部分新鲜补水又成为提供给用户的给水，这就需要余热锅炉回收系统具有自除氧的功能。此外，一般用户通常将蒸汽过热器设置于余热锅炉的高温烟气进口处，蒸汽过热器的管束直接与1000℃左右的高温烟气接触，不可避免地产生高温腐蚀，高温腐蚀是指在高温情况下，烟气中的含硫物质与锅炉系统中传热管的金属管壁发生化学反应引起的腐蚀现象；对于设置在低温烟气部分的省煤器，用户常采用普通省煤器结构，不可避免地产生了烟气的低温露点腐蚀，低温露点腐蚀是指在低温情况下，烟气中的硫氧化物与水分凝结，生成硫酸及亚硫酸，硫酸和亚硫酸与金属管壁发生化学反应所引起的腐蚀现象。因此，现有的余热锅炉系统存在的主要问题之一，即是尾气余热不能充分回收，最后排烟温度仍然较高，在300℃左右，甚至更高；主要问题之二是烟气对传热面的高、低温腐蚀不可避免；主要问题之三是传统的余热锅炉系统在除氧时需要消耗该系统已经产生的高压蒸汽，造成一定程度的能量浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，可充分回收利用烟气中的高热量，不仅有效抗拒烟气对传热面的高、低温腐蚀，还具有自除氧功能，避免了锅炉系统产生的高压蒸汽的大量消耗。

本实用新型解决其技术问题的技术方案如下：

一种自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，该系统的前端设置高温烟气进口，后端设置低温烟气出口，系统内沿烟气流通方向依次设置火管式蒸发器、过热器、水管式蒸发器、省煤器和除氧蒸发器，火管式蒸发器、水管式蒸发器和除氧蒸发器的两端分别设置有上升管和下降管，火管式蒸发器、水管式蒸发器上的上升管和下降管分别与汽包相连，除氧蒸发器上的上升管和下降管与除氧水箱相连，过热器的出口端设有过热蒸汽管，入口端设有饱和蒸汽管，饱和蒸汽管与汽包连通，过热蒸汽管与用户管路连通。

上述结构中，一方面通过过热器、省煤器使高温烟气的余热回收系统一直处于较为合适的温度环境中，避免余热锅炉出现高温、低温腐蚀现象；另一方面采用除氧蒸发器产生的低压蒸汽替代传统余热锅炉系统产生的中、高压蒸汽，供来自系统外的冷水除氧，节约了能量。

本实用新型进一步完善的技术方案如下：

优选地，火管式蒸发器内置一组贯穿其腔体的第一传热管，第一传热管为螺旋槽管，可以增强管内气流的扰动，强化气流的对流传热，增强管外水的沸腾传热。

优选地，省煤器内置一组横向布置的径向热管，径向热管的外侧缠绕有换热翅片，可强化气体的对流传热；径向热管的内管内的冷水入口通过除氧水管路与除氧水箱连通，内管内的冷水出口通过热水管路与汽包连通。

优选地，水管式蒸发器内置一组第二传热管，除氧蒸发器内置一组第三传热管，第二、第三传热管的外侧均缠绕有换热翅片，可强化气体的对流传热，换热翅片均采用高频焊翅片，以减小翅片与管壁间的接触热阻。

采用以上优选结构后，扩展了传热管的传热面积，强化了传热作用。

优选地，除氧水箱与提供冷水的外接水源连接。

优选地，除氧水管路上安装有水泵。

本实用新型可充分回收利用烟气中的高热量，不仅有效抗拒烟气对传热面的高、低温腐蚀，还具有自除氧功能，避免了锅炉系统产生的高压蒸汽的大量消耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。

实施例

如图1所示，本实施例的自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，该系统本体的前端设置高温烟气进口，后端设置低温烟气出口，系统本体内沿烟气流通方向依次设置火管式蒸发器1、过热器2、水管式蒸发器3、省煤器4和除氧蒸发器5。火管式蒸发器1内置一组贯穿其腔体的第一传热管，第一传热管采用螺旋槽管，螺旋槽管能对其内流动的烟气产生较强的扰动作用，进而导致传热管传热效果加强，且火管式蒸发器1内的第一传热管的工质出口设置有第一上升管6，工质进口设有第一下降管7，第一上升管6、第一下降管7与汽包12连通，火管式蒸发器1布置在烟气的高温阶段，烟气流经第一传热管的管内，对于设备保温极其方便。过热器2的出口端设有过热蒸汽管10，入口端设有饱和蒸汽管11，饱和蒸汽管11与汽包12连通，过热蒸汽管10与用户管路连通，将过热器2布置在火管式蒸发器1与水管式蒸发器3之间，对火管式蒸发器1和水管式蒸发器3产生的过热蒸汽进行过热以达到要求温度，同时由于过热器2没有位于烟气路径的最高温处，能避免锅炉系统出现高温腐蚀现象。水管式蒸发器3内置一组第二传热管，且水管式蒸发器3内的第二传热管的工质出口设有第二上升管8，工质入口设有第二下降管9，第二上升管8、第二下降管9与汽包12连通。省煤器4内置一组横向布置的径向热管，采用径向热管其传热面壁温比普通管式省煤器提高约10℃，能有效地防止锅炉系统出现低温露点腐蚀，径向热管的内管内的冷水入口通过除氧水管路16与除氧水箱13连通，内管内的冷水出口通过热水管路17与汽包12连通，除氧水管路16上安装有水泵18。除氧蒸发器5内置一组第三传热管，除氧蒸发器5产生的蒸汽压力较低，通常约为0.2MPa，可用作外界冷水除氧，除氧蒸发器5内的第三传热管的工质出口设置有第三上升管14，工质入口设置有第三下降管15，第三上升管14和第三下降管15与除氧水箱13相连，除氧水箱13兼作低压汽包与提供冷水的外接水源连接。

水管式蒸发器3、省煤器4和除氧蒸发器5依次设置在烟气的中、低温段，烟气流经第二、第三传热管及径向热管等管束的外表面，由于第二、第三传热管及径向热管的外侧均缠绕有高频焊翅片，扩展了传热管的传热面积，强化了传热作用。

运行过程如下：

将煅烧炉出口的高温烟气经高温烟气进口通入余热锅炉系统，并依次经火管式蒸发器1、过热器2、水管式蒸发器3、省煤器4和除氧蒸发器5热交换，最终降温后经低温烟气出口排出。第一传热管外、第二传热管内的工质吸收热量后从液体变成蒸汽，并流入汽包12，与此同时汽包12内蒸汽冷凝后产生饱和水，流回第一传热管外、第二传热管内；径向热管内管内的工质吸收热量后温度升高，并进入汽包12，与此同时通过水泵18从除氧水箱13向径向热管补充低温液态工质—除氧水，而除氧水箱13内的除氧水进入第三传热管后吸收热量变成除氧用的蒸汽，再返回除氧水箱13，实现余热回收利用。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (6)

1.自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，该系统的前端设置高温烟气进口，后端设置低温烟气出口，其特征是，所述系统内沿烟气流通方向依次设置火管式蒸发器、过热器、水管式蒸发器、省煤器和除氧蒸发器，所述火管式蒸发器、水管式蒸发器和除氧蒸发器的两端分别设置有上升管和下降管，所述火管式蒸发器、水管式蒸发器上的上升管和下降管分别与汽包相连，所述除氧蒸发器上的上升管和下降管与除氧水箱相连，所述过热器的出口端设有过热蒸汽管，入口端设有饱和蒸汽管，所述饱和蒸汽管与汽包连通，所述过热蒸汽管与用户管路连通。

2.根据权利要求1所述自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，其特征是，所述火管式蒸发器内置一组贯穿其腔体的第一传热管，所述第一传热管为螺旋槽管。

3.根据权利要求2所述自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，其特征是，所述省煤器内置一组横向布置的径向热管，所述径向热管的外侧缠绕有换热翅片；所述径向热管的内管内的冷水入口通过除氧水管路与除氧水箱连通，内管内的冷水出口通过热水管路与汽包连通。

4.根据权利要求3所述自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，其特征是，所述水管式蒸发器内置一组第二传热管，所述除氧蒸发器内置一组第三传热管，所述第二、第三传热管的外侧均缠绕有换热翅片，所述换热翅片采用高频焊翅片。

5.根据权利要求1所述自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，其特征是，所述除氧水箱与提供冷水的外接水源连接。

6.根据权利要求1所述自除氧防腐型煅烧炉废气余热锅炉系统，其特征是，所述除氧水管路上安装有水泵。