CN207716889U - 一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，包括设置在加热炉窑、焚烧炉的壳体外部，包围加热炉窑、焚烧炉炉窑的半封闭式空气加热风道，所述空气加热风道与所述炉窑外壁之间形成空腔，所述空腔内设置有导流板；所述空气加热风道的空气进口自然敞开，与大气相通；所述空气加热风道的空气出口连接有引风机。本实用新型装置利用工业炉窑的外壁高温加热空气，进行热量再利用，热量利用的方式主要有两种：第一种，将加热后的热空气通入烟囱前烟道与低温烟气混合，实现回收外壁热量，用于消除烟气白雾的目的；第二种，将加热后的热空气与烟气进行换热，加热烟气，实现消除白雾的目的，同时换热后的热空气作为助燃风送入焚烧系统。

Description

一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置

技术领域

本实用新型涉及工业炉窑、焚烧炉外部散热损失的余热回收利用技术，特别涉及一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置。

背景技术

随着能源形势和环境污染状况日趋严重，节能减排是我国正面临的重要问题。在目前工业生产的各类炉窑中，壳体或炉墙的外壁散热损失是热量损失的重要来源，占总发热量的1.5％～3％，相当于排烟温度增加50～80℃所损失的热量。

散热损失的大小取决于炉窑外壁表面温度，如果炉窑外壁表面温度越高，则散热损失越大，相应炉窑热效率就越低。一般炉窑外壁温度取70～90℃以降低散热损失。工业炉窑中如果烟气含硫，一般采用防雨罩措施来控制壁面温度，其外壁设计温度约180℃左右，以防止炉壁面产生低温腐蚀。该工艺下外壁散热损失达到5％以上，这些热量都白白散失到大气中。

另一方面，工业炉窑、焚烧炉中燃料含有大量氢元素、水分以及工艺流程中散失到烟气中的水分会积累到烟气中，经水洗等装置后，烟气温度达到60～70℃甚至更低，这些低温烟气排入大气时和大气混合降温，水分会凝结成白雾，一方面对当地气候产生影响，影响当地居民正常生活，另一方会在装置区形成酸性气氛的液滴，液滴长期积累蒸发在设备表面产生腐蚀。

目前采取的消除白雾措施，一般为用蒸汽/烟气换热器加热烟气、采用冷凝液/烟气换热器对烟气冷凝等，上述措施均消耗大量能量，并不产生经济效益。此外，通过烟气加热消白的措施，对于烟气换热器的材质要求较高。

目前没有同时防止炉外壁低温腐蚀、有效回收炉窑外壁热量、低能耗消除白雾的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置。本实用新型装置利用工业炉窑的外壁高温加热空气，进行热量再利用，热量利用的方式主要有两种：第一种，将加热后的热空气通入烟囱前烟道与低温烟气混合，实现回收外壁热量，用于消除烟气白雾的目的；第二种，将加热后的热空气与烟气进行换热，加热烟气，实现消除白雾的目的，同时换热后的热空气作为助燃风送入焚烧系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，包括设置在加热炉窑、焚烧炉的壳体外部，包围加热炉窑、焚烧炉炉窑的半封闭式空气加热风道，所述空气加热风道与所述炉窑外壁之间形成空腔，所述空腔内设置有导流板；所述空气加热风道的空气进口自然敞开，与大气相通；所述空气加热风道的空气出口连接有引风机。

所述引风机的另一端与加热炉窑、焚烧炉的尾部烟道相连接，一方面利用热空气的稀释作用，将烟气的烟气含水率降低至饱和含水含量以下，另一方面通过热空气与低温烟气混合，提高排烟温度，以达到消除白雾的目的。

所述引风机的另一端与烟气换热器相连接，利用热空气换热，加热低温烟气实现消除白雾目的。

所述烟气换热器与焚烧系统的入口相连接，换热后的空气作为助燃风送入焚烧系统进行补燃。

所述炉窑的内衬厚度随炉窑外壁与空气加热风道之间的空气温度升高而增加，所述空气加热风道的横截面积随空气加热风道之间的空气温度升高而缩小，从而提高流通风速，以达到控制炉壁温度，防止低温腐蚀的目的。

所述导流板采用弓形、圆环形、矩形、螺旋形、折流杆式或格栅折流板的其中一种型式。

本实用新型的有益效果是：

(1)在立式或者卧式炉窑的外壁设置一个包围该炉窑的半封闭的空气加热风道，在空气加热风道上设有空气进口和空气出口，空气进口与大气相通，空气出口连接引风机，可以加热冷空气，将散热损失回收利用。

(2)在空气加热风道内部布置导流板，使进入空腔的空气按照一定的路径流经整个外壁；通过炉窑内部衬里和外部空气加热风道内的风速控制炉外壁温度，防止低温腐蚀和壁面高温失效。

(3)从空气加热风道中的热风经引风机通入尾部烟道，与尾部烟气进行换热，提高烟气温度，以消除烟囱出口烟气产生的白雾现象。

(4)从空气加热风道中的热风经引风机通入烟气换热器，加热低温烟气实现消除白雾目的；同时，经烟气换热器后的空气仍有一定的热量，可回收余热作为助燃风返回焚烧系统。

附图说明

图1：本实用新型技术方案一结构示意图；

图2：本实用新型技术方案二结构示意图。

附图标注：1-空气进口；2-空气加热风道；3-导流板；4-壳体；5-内衬；6-空气出口；7-尾部烟道；8-引风机；9-烟囱；10-烟气换热器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

技术方案一

如图1所示，一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，包括设置在加热炉窑、焚烧炉的壳体4外部，包围加热炉窑、焚烧炉炉窑的半封闭式空气加热风道2，所述空气加热风道2与所述炉窑外壁之间形成空腔，所述空腔内设置有导流板3，形成空气流通通道，所述导流板3采用弓形、圆环形、矩形、螺旋形、折流杆式或格栅折流板的其中一种型式。所述空气加热风道2的空气进口1自然敞开，与大气相通；所述空气加热风道2的空气出口6连接有引风机8。冷空气自敞开端端进入，在风道空腔中与炉窑高温外壁换热后温度升高，升温后的热风经引风机8后进入后续工艺，进行热量再利用。所述引风机8的另一端与加热炉窑、焚烧炉的尾部烟道7相连接，加热后的热风与经烟气处理后的低温烟气在烟道中进行混合，一方面利用热空气的稀释作用，将烟气的烟气含水率降低至饱和含水含量以下，另一方面通过热空气与低温烟气混合，提高烟气温度，有效防止烟气在烟囱9出口冷凝形成白雾，以达到消除白雾的目的。

本实用新型中，通过设计炉内内衬5厚度、空气加热风道2中的风速，以达到控制炉壁温度，防止低温腐蚀的目的。所述炉窑的内衬5厚度随炉窑外壁与空气加热风道2之间的空气温度升高而增加，即，空气进口1处空气温度最低，此时，炉窑的内衬5厚度最小，空气出口6处空气温度最高，此时，炉窑的内衬5厚度最大。所述空气加热风道2的横截面积随空气加热风道2之间的空气温度升高而缩小，从而提高流通风速，即，通过设计空气加热风道2与所述炉窑外壁之间的距离以控制风速：空气加热风道2与所述炉窑外壁之间的距离增大，空气通过空腔的单位面积增大，风速减慢，空气加热风道2与所述炉窑外壁之间的距离减小，空气通过空腔的单位面积减小，风速增大。

本实用新型为一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，通过在工业炉窑壳体4的外部设置一个半封闭空气加热风道2，在空气加热风道2中设置导流板3，形成空气流通通道，使空气按照一定的方式流经炉窑的整个外壁，防止外壁局部没有空气冷却而造成局部超温的现象，同时通过不同位置内衬5厚度变化的设计以及空气加热风道2各处风速设计，使外壁温度控制在烟气低温腐蚀温度以上，防止壁面局部产生低温腐蚀。冷空气从空气进口1进入空气加热风道2，在设置好的空气通道中流动。同时受到炉窑的外壁加热，高温空气出口6流出后，经引风机8送入尾部烟道7，与尾部烟道7中的低温烟气充分混合，提升烟气温度，并稀释烟气中的水分含量，从而防止烟囱9出口烟气中水分凝结产生的白雾现象。

本装置的优点在于：

1、由于在炉窑的外壁设置了空气加热风道2，通过风速和内衬5厚度控制合适的外壁温度，防止低温腐蚀和壁面高温失效。

2、该装置还能加热冷空气，将散热损失回收利用。

3、加热的空气通入尾部烟道，降低烟气干气含水量，提高烟气温度，从而消除烟囱出口烟气产生的白雾现象。

本装置是一种方便经济的余热回收利用手段。

技术方案二：

如图2所示，一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，包括设置在加热炉窑、焚烧炉的壳体4外部，包围加热炉窑、焚烧炉炉窑的半封闭式空气加热风道2，所述空气加热风道2与所述炉窑外壁之间形成空腔，所述空腔内设置有导流板3，形成空气流通通道，所述导流板3采用弓形、圆环形、矩形、螺旋形、折流杆式或格栅折流板的其中一种型式。所述空气加热风道2的空气进口1自然敞开，与大气相通；所述空气加热风道2的空气出口6连接有引风机8。冷空气自敞开端端进入，在风道空腔中与炉窑高温外壁换热后温度升高，升温后的热风经引风机8后进入后续工艺，进行热量再利用。所述引风机8的另一端与烟气换热器10相连接，加热经烟气处理后的低温烟气，利用热空气加热低温烟气，提高烟气温度，提高烟气中水的饱和度，有效防止烟气在烟囱9出口形成白雾。所述烟气换热器10与焚烧系统的入口相连接，加热经烟气处理后的低温烟气，换热后的空气作为助燃风送入焚烧系统进行补燃。

本实用新型中，通过设计炉内内衬5厚度、空气加热风道2中的风速，以达到控制炉壁温度，防止低温腐蚀的目的。所述炉窑的内衬5厚度与炉窑外壁与空气加热风道2之间的空气温度成反比，即，空气进口1处空气温度最低，此时，炉窑的内衬5厚度最大，空气出口6处空气温度最高，此时，炉窑的内衬5厚度最小。进入所述空气加热风道2的空气风速与空气加热风道2与所述炉窑外壁之间的距离成反比，即，通过设计空气加热风道2与所述炉窑外壁之间的距离以控制风速：空气加热风道2与所述炉窑外壁之间的距离增大，空气通过空腔的单位面积增大，风速减慢，空气加热风道2与所述炉窑外壁之间的距离减小，空气通过空腔的单位面积减小，风速增大。

本实用新型为一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，通过在工业炉窑壳体4的外部设置一个半封闭空气加热风道2，在空气加热风道2中设置导流板3，形成空气流通通道，使空气按照一定的方式流经炉窑的整个外壁，防止外壁局部没有空气冷却而造成局部超温的现象，同时通过不同位置内部衬里5厚度变化的设计以及空气加热风道2各处风速设计，使外壁温度控制在烟气低温腐蚀温度以上，防止壁面局部产生低温腐蚀。冷空气从空气进口1进入空气加热风道2，在设置好的空气通道中流动。同时受到炉窑的外壁加热，高温空气出口6流出后，经引风机8送入烟气换热器10，与尾部烟道中的低温烟气进行换热，烟气温度升高，从而防止烟囱9出口烟气中水分凝结产生的白雾现象。换热后的空气作为助燃风送入焚烧炉。

本装置的优点在于：

1、由于在炉窑的外壁设置了空气加热风道2，通过风速和内衬5厚度控制合适的外壁温度，防止低温腐蚀和壁面高温失效。

2、该装置还能加热冷空气，将散热损失回收利用。

3、加热的冷空气与尾部烟气进行换热，提高烟气温度，以消除烟囱出口烟气产生的白雾现象。

4、经换热器后的空气仍有一定的热量，可回收余热作为助燃风返回焚烧系统。

本装置的优势在于不改变排入烟囱的烟气成分和烟气量，同时，不需增加系统中风机的数量。是一种方便经济的余热回收利用手段。经过经济性分析，对于6t/天的废物处理装置，利用焚烧炉外壁回收热量消白措施比利用天然气燃烧或蒸汽加热消白每年节省约110万～125万。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，其特征在于，包括设置在加热炉窑、焚烧炉的壳体外部，包围加热炉窑、焚烧炉炉窑的半封闭式空气加热风道，所述空气加热风道与所述炉窑外壁之间形成空腔，所述空腔内设置有导流板；所述空气加热风道的空气进口自然敞开，与大气相通；所述空气加热风道的空气出口连接有引风机。

2.根据权利要求1所述的一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，其特征在于，所述引风机的另一端与加热炉窑、焚烧炉的尾部烟道相连接，一方面利用热空气的稀释作用，将烟气的烟气含水率降低至饱和含水含量以下，另一方面通过热空气与低温烟气混合，提高排烟温度，以达到消除白雾的目的。

3.根据权利要求1所述的一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，其特征在于，所述引风机的另一端与烟气换热器相连接，利用热空气换热，加热低温烟气实现消除白雾目的。

4.根据权利要求3所述的一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，其特征在于，所述烟气换热器与焚烧系统的入口相连接，换热后的空气作为助燃风送入焚烧系统进行补燃。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，其特征在于，所述炉窑的内衬厚度随炉窑外壁与空气加热风道之间的空气温度升高而增加，所述空气加热风道的横截面积随空气加热风道之间的空气温度升高而缩小，从而提高流通风速，以达到控制炉壁温度，防止低温腐蚀的目的。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种回收炉窑外壁热量用于烟气消除白雾的装置，其特征在于，所述导流板采用弓形、圆环形、矩形、螺旋形、折流杆式或格栅折流板的其中一种型式。