CN205316281U - 一种新型烟化炉余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型烟化炉余热锅炉，包括炉体、烟化炉顶帽、进烟口、出烟口、上集箱、下集箱、顶梁、汽水连接管、立集箱，其中：所述炉体内设有烟道组、隔墙水冷壁，所述隔墙水冷壁将所述烟道组分隔成若干烟道，所述烟化炉顶帽与若干烟道中的第一个烟道相通，所述出烟口与所述若干烟道中的最后一个烟道相通，且所述出烟口设在最后一个烟道的下部；所述最后一个烟道内设有省煤器换热管组，所述烟道中均设有爆破清灰器。该锅炉操作方便、能耗较低、故障少、运行安全、稳定性、结构紧凑，且使用寿命长、节能环保。

Description

一种新型烟化炉余热锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种新型烟化炉余热锅炉。

背景技术

目前，在冶炼工业中烟化炉是以金属氧化炉烟尘为产品的低熔点有色金属挥发熔炼炉，间断作业，产品如氧化锌粉、氧化铅粉。其烟气温度1200～1300℃，烟气量不稳定，含尘量约在100～150g/Nm³，烟尘粘接性强。烟化炉出来的热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烟化炉出口接烟化炉顶帽斜烟道，斜烟道上部采用水冷壁结构，底部采用30度倾角水冷水夹套结构，冷却效果较差，容易出故障，结构较复杂，还有斜烟道较长，容易造成底部水夹套烟尘高温粘附；②烟化炉顶帽出口与余热锅炉通过膨胀节连接，解决相互之间的膨胀问题，由于烟气温度较高，制作成本较高；③辐射大空腔冷却室较大；④低温区对流换热管组容易酸腐蚀；⑤锅炉除灰传统设计为仓壁振打器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型烟化炉余热锅炉，该锅炉操作方便、能耗较低、故障少、运行安全、稳定性、结构紧凑，且使用寿命长、节能环保。

本实用新型实现其发明目的，所采用的技术方案是：

一种新型烟化炉余热锅炉，包括炉体、烟化炉顶帽、进烟口、出烟口、上集箱、下集箱、顶梁、汽水连接管、立集箱，其中：所述炉体内设有烟道组、隔墙水冷壁，所述隔墙水冷壁将所述烟道组分隔成若干烟道，所述烟化炉顶帽与若干烟道中的第一个烟道相通，所述出烟口与所述若干烟道中的最后一个烟道相通，且所述出烟口设在最后一个烟道的下部；所述最后一个烟道内设有省煤器换热管组，所述烟道中均设有爆破清灰器。

进一步地，上述炉体上方设有中压锅筒，所述中压锅筒位于炉体外部，所述中压锅筒通过所述上集箱与隔墙水冷壁连通，所述隔墙水冷壁的底部与下集箱连通；所述中压锅筒上设有与其连通的集中下降管，所述中压锅筒通过汽水连接管与上集箱连通。

进一步地，上述烟道内设有对流换热管组，所述对流换热管组与所述立集箱的连接焊口设置在炉外。

进一步地，上述隔墙水冷壁的一端设有烟窗，所述烟窗将各烟道连通。

进一步地，上所述炉体内壁上设有膜式水冷壁，所述膜式水冷壁的下部向中心弯折，形成锥体形缩口，所述集中下降管与膜式水冷壁连通。

进一步地，上述炉体的底部还设有灰斗，在灰斗下方设有刮板除渣机。

进一步地，上述炉体的上方设有顶梁，所述炉体的一端设有与其相连的立柱，所述立柱顶部与顶梁相连；所述炉体还设有与顶梁相连的吊挂件。

进一步地，上述炉体的外壁安装有机械振打器。

进一步地，上述炉体上方设有低压锅筒，所述低压锅筒连接有上部水夹套，所述上部水夹套连接有下部水夹套。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（一）、本实用新型的烟化炉顶帽增大了烟化炉有效空间，有利于金属氧化和煤粉燃烧，改善烟化炉的吹炼状况；且烟化炉顶部的膜式水冷壁与锅炉形成一整体，它们之间的膨胀得到很好处理，减少高温膨胀节，锅炉钢架也形成整体，增加了钢架稳定性。

（二）、本实用新型通过热水循环水泵送水冷却水夹套，出来的热水送去锅炉给水，达到余热利用。

（三）、本实用新型能够更好的处理烟尘，通过灰斗能够分别对烟尘进行处理，相对传统的灰斗，效果更佳。

（四）、本实用新型防止了炉体内部的积灰，也防止了烟尘粘接于炉体内壁上，且防止了烟道堵塞。

（五）、本实用新型的对流换热管组，增加传热面积，提高冷却效果，让锅炉结构更紧凑。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例主视的剖视结构示意图。

图2为图1左视的剖视结构示意图。

图3为图1中的L-L剖视结构示意图。

图4为图1中A-A剖面放大结构示意图。

图5为图1中B-B剖面放大结构示意图。

图6为图1中C-C剖面放大结构示意图。

图7为图1中D-D剖面放大结构示意图。

图8为图1中Ⅰ处放大结构示意图。

图9为图8中E-E剖视放大结构示意图。

图10为图3中Ⅱ处放大结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1～10所示，本例的一种具体实施方式为：一种新型烟化炉余热锅炉，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上方的烟化炉顶帽1，以及设置于炉体2内与烟化炉顶帽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与烟化炉顶帽1相通；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。

本例的第三烟道22、第四烟道23内的对流换热管组14与立集箱9a的连接焊口设置在炉外。而且所述第二烟道21、第三烟道22、第四烟道23和第五烟道24中均设有爆破清灰器27。

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，在灰斗16下方设刮板除渣机3，对锅炉排出的灰渣输入到下一到工序。

其中，烟化炉顶帽1设在烟化炉上方，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，所述烟化炉顶帽1增大了烟化炉有效空间，有利于金属氧化和煤粉燃烧，改善烟化炉的吹炼状况。这样烟化炉顶部水冷壁与余热锅炉形成一整体，烟化炉与余热锅炉之间的膨胀得到很好处理，减少高温膨胀节，锅炉钢架也形成整体，增加了钢架稳定性。

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为七个，其中四个设置于第一烟道20和第二烟道21底部，另两个设置于第三烟道22和第四烟道23底部，最后一个设置于第五烟道24底部。通过七个灰斗，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器26。所述第二烟道21、第三烟道22、第四烟道23和第五烟道24中均设有爆破清灰器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和第四烟道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23两侧的膜式水冷壁11的下部均向中心弯折，形成锥体形缩口，便于排灰。

另外，所述烟化炉顶帽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。

更进一步地，所述低压锅筒32通过连接管与烟化炉上部水夹套30进水口连通，所述上部水夹套出水口通过连接管与低压锅筒32连通，汽水侧形成自然循环，产生低压饱和蒸汽供除氧器加热给水；烟化炉下部水夹套31通过热水循环水泵送水冷却水夹套，出来的热水送去锅炉给水，达到余热利用。

本例的工作原理和过程是：

烟气导入烟化炉顶帽1中，烟气呈高速向上流动，四周为膜式水冷壁，吸收烟气中高温辐射热，进口烟气温度约1200℃，烟气流速约7m/s。

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；烟化炉顶帽和第一烟道交界处，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器，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器；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；第三烟道中对流换热管组弯出炉外与立集箱9a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，可通过机械振打器和爆破清灰器，保证烟道畅通。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型烟化炉余热锅炉，包括炉体、烟化炉顶帽、进烟口、出烟口、上集箱、下集箱、顶梁、汽水连接管、立集箱，其特征在于：所述炉体内设有烟道组、隔墙水冷壁，所述隔墙水冷壁将所述烟道组分隔成若干烟道，所述烟化炉顶帽与若干烟道中的第一个烟道相通，所述出烟口与所述若干烟道中的最后一个烟道相通，且所述出烟口设在最后一个烟道的下部；所述最后一个烟道内设有省煤器换热管组，所述烟道中均设有爆破清灰器。

2.根据权利要求1所述的一种新型烟化炉余热锅炉，其特征在于：所述炉体上方设有中压锅筒，所述中压锅筒位于炉体外部，所述中压锅筒通过所述上集箱与隔墙水冷壁连通，所述隔墙水冷壁的底部与下集箱连通；所述中压锅筒上设有与其连通的集中下降管，所述中压锅筒通过汽水连接管与上集箱连通。

3.根据权利要求2所述的一种新型烟化炉余热锅炉，其特征在于：所述烟道内设有对流换热管组，所述对流换热管组与立集箱的连接焊口设置在炉外。

4.根据权利要求3所述的一种新型烟化炉余热锅炉，其特征在于：所述隔墙水冷壁的一端设有烟窗，所述烟窗将各烟道连通。

5.根据权利要求4所述的一种新型烟化炉余热锅炉，其特征在于：所述炉体内壁上设有膜式水冷壁，所述膜式水冷壁的下部向中心弯折，形成锥体形缩口，所述集中下降管与膜式水冷壁连通。

6.根据权利要求5所述的一种新型烟化炉余热锅炉，其特征在于：所述炉体的底部还设有灰斗，在灰斗下方设有刮板除渣机。

7.根据权利要求6所述的一种新型烟化炉余热锅炉，其特征在于：所述炉体的上方设有顶梁，所述炉体的一端设有与其相连的立柱，所述立柱顶部与顶梁相连；所述炉体还设有与顶梁相连的吊挂件。

8.根据权利要求7所述的一种新型烟化炉余热锅炉，其特征在于：所述炉体的外壁安装有机械振打器。

9.根据权利要求8所述的一种新型烟化炉余热锅炉，其特征在于：所述炉体上方设有低压锅筒，所述低压锅筒连接有上部水夹套，所述上部水夹套连接有下部水夹套。