CN208382112U - 一种余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种余热锅炉，包括辐射部以及水冷挡屏，其中，辐射部为由水冷管壁围成的空腔结构，烟气从一端进入并从另一端流出，水冷挡屏设置于辐射部内，且水冷挡屏平行于辐射部的长度方向，即水冷挡屏与烟气的流动方向平行；在使用时，烟气在水冷挡屏之间、水冷挡屏和辐射部壁之间流通过，水冷挡屏的迎风面大幅减小，烟气对于水冷挡屏的冲击降低，烟尘不易粘附于水冷挡屏表面，能够防止结块的产生，便于维护清理，且相对于现有技术中水冷挡屏横向设置，水冷挡屏的两个表面能够同时与烟气进行换热，增加了有效的换热面积，提高了换热效率。

Description

一种余热锅炉

技术领域

本实用新型涉及烟气处理技术领域，特别涉及一种余热锅炉。

背景技术

在有色冶炼技术领域，火法冶炼是主要的生产工艺，该工艺主要是将原料在冶金炉内进行高温冶炼，将产生大量的高温烟气，由冶金炉排出，温度高达1200℃-1500℃，高温烟气中还夹杂着大量的粉尘和SO2。这种烟气一般要经过余热回收、除尘和回收SO2后方可外排。

在余热回收过程中，目前基本上采用的是隧道直流式锅炉，这种锅炉按换热方式可以分为辐射部和对流部，其中辐射部是由水冷管壁组成的空腔结构。在辐射部的空腔内，高温烟气绝大部分由进口直流到出口，而后进入到对流部，较少地弥漫于空腔中，因此，高温烟气与水冷管壁的接触量较少，主要的换热方式是辐射换热，换热效率低。为了处理高达1200℃-1500℃的温度，在出口时将温度降到750℃以内，就需要建造巨大的辐射部；同时又要控制对流部出口温度控制在350℃-400℃的温度范围，因此通常都是按生产中最大的烟气量设计、建造余热锅炉，余热锅炉一旦建成，工况的限制造成余热锅炉对烟气的处理适应范围受到限制。

为此，CN201318682Y和CN102410521B采用了在辐射部设置增加水冷挡屏的方式用于调节余热锅炉的烟气处理量，以提供余热锅炉的适应能力。该种技术采用的水冷挡屏横向设置，即水冷挡屏垂直于烟气流动方向，通过改变烟气流动路径，增加高温烟气与换热壁的接触面积和时间，从而提高余热锅炉的换热能力。但如此布置，水冷挡屏的迎风面较大，容易受到较大的烟气冲击，使得水冷挡屏受损较快。另外，由于迎风面较大，水冷挡屏在接受烟气冲刷的一面，容易粘附烟尘，形成结块，结块的清理也容易对水冷挡屏造成损害。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种余热锅炉，以降低水冷挡屏的维护频率，延长其使用寿命。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案：

一种余热锅炉，包括辐射部以及设置于所述辐射部内的水冷挡屏，所述水冷挡屏平行于所述辐射部的长度方向。

优选地，所述辐射部内设置有多个平行并排布置的所述水冷挡屏，且所述水冷挡屏均可拆卸地吊挂于所述辐射部的顶部。

优选地，各个所述水冷挡屏均具有独立的回水管路。

优选地，所述辐射部的顶部设置有联箱，所述联箱上依不同高度设置有阀门短接与所述水冷挡屏的回水管路连接。

优选地，所述水冷挡屏与竖直方向平行。

优选地，所述水冷挡屏的表面为光滑的板面。

优选地，还包括冷风喷头，所述冷风喷头沿烟气流动方向设置于所述水冷挡屏的上游。

优选地，每个所述水冷挡屏的上游均设置有所述冷风喷头。

优选地，还包括控制器以及设置于所述辐射部内的流量监测装置，所述控制器的信号输出端与所述冷风喷头上的控制阀门连接，所述控制器的信号输入端与所述流量监测装置连接。

优选地，所述冷风喷头与氮气源连接。

为实现上述目的，本实用新型提供的余热锅炉，包括辐射部以及水冷挡屏，其中，辐射部为由水冷管壁围成的空腔结构，烟气从一端进入并从另一端流出，水冷挡屏设置于辐射部内，且水冷挡屏平行于辐射部的长度方向，即水冷挡屏与烟气的流动方向平行；在使用时，烟气在水冷挡屏之间、水冷挡屏和辐射部壁之间流通过，水冷挡屏的迎风面大幅减小，烟气对于水冷挡屏的冲击降低，烟尘不易粘附于水冷挡屏表面，能够防止结块的产生，便于维护清理，且相对于现有技术中水冷挡屏横向设置，水冷挡屏的两个表面能够同时与烟气进行换热，增加了有效的换热面积，提高了换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的余热锅炉的主视图；

图2为本实用新型实施例提供的余热锅炉的俯视图。

图1和图2中：

1为辐射部；2为对流部；3为水冷挡屏；4为冷风喷头；5为烟气进口。

具体实施方式

本实用新型的目的在于提供一种余热锅炉，该余热锅炉的结构设计能够降低水冷挡屏的维护频率，延长其使用寿命。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的余热锅炉的主视图。

本实用新型实施例提供的一种余热锅炉，包括辐射部1以及水冷挡屏3。

其中，辐射部1为由水冷管壁围成的空腔结构，烟气从一端进入并从另一端流向其后的对流部2，水冷挡屏3设置于辐射部1内，且水冷挡屏3平行于辐射部1的长度方向，即水冷挡屏3与烟气的流动方向平行，在其他方向上，水冷挡屏3可根据实际需要进行布置，比如，水冷挡屏3可吊装于辐射部1顶部和/或设置于辐射部1的侧壁。

与现有技术相比，本实用新型提供的余热锅炉，在使用时，烟气在水冷挡屏3之间、水冷挡屏3和辐射部1壁之间流通过，水冷挡屏3的迎风面大幅减小，烟气对于水冷挡屏3的冲击降低，烟尘不易粘附于水冷挡屏3表面，能够防止结块的产生，便于维护清理，且相对于现有技术中水冷挡屏3横向设置，水冷挡屏3的两个表面能够同时与烟气进行换热，增加了有效的换热面积，提高了换热效率。

进一步地，不同工况下产生的烟气量不同，对于水冷挡屏3换热能力的需求也随之变化，因此，为使余热锅炉的应用更加灵活，可在辐射部1设置多个能够与水冷挡屏3可拆卸配合的悬挂装置，多个水冷挡屏3可通过与悬挂装置的配合平行并排地设置于辐射部1内，该悬挂装置可设置一排或沿辐射部1的长度方向设置多排，在使用时，用户可预估烟气量，并在合适为位置悬挂合适数量的水冷挡屏3。具体的，当烟气量较大时，可以放置多个水冷挡屏3，以提高辐射部1的换热能力，当烟气量减少时，可减少水冷挡屏3的数量，调整水冷挡屏3的间距或者不放置水冷挡屏3。

烟气流经同一排相邻两水冷挡屏3之间时，处于中间位置的烟气与处于两边的烟气得到的换热量不同，为使中间位置的烟气也能够得到有效的换热，优选地，当悬挂装置设置有多排时，相邻两排的悬挂装置可交错布置，通过这种悬挂结构，在前一排两相邻水冷挡屏3中间位置的烟气在流向后一排水冷挡屏3时，可被后一排的水冷挡屏3分开，贴着该水冷挡屏3的两个表面流过，从而使得烟气换热更加均匀，进一步提升余热回收的效果。

众所周知，烟气中可能携带灰尘、雾滴、杂质等，容易聚集在水冷挡屏3的表面，影响水冷挡屏3的换热效率，为避免上述问题，在本实用新型实施例中，水冷挡屏3与竖直方向平行，这样，烟气中的烟尘会在自身重力作用下进入辐射部1底部的收尘仓，不易在水冷挡屏3的表面聚集，防止烟尘在水冷挡屏3表面结块。进一步优化上述技术方案，水冷挡屏3均吊挂于辐射部1的顶部。

为了保证余热的回收并保护水冷挡屏3，应当使各个水冷挡屏3均具有独立的回水管路，当其中一个回水管路出现问题时，其他水冷挡屏3不受影响，保持冷却水的循环，避免高温烟气对所有的水冷挡屏3造成损失，还能够保证应有的换热效果，从而保证余热的回收效果。并且可在各回水管路上设置阀门，以便控制每个水冷挡屏3的冷却水循环量，从而实现对水冷挡屏3换热能力的控制。

进一步优化上述技术方案，在本实用新型实施例中，辐射部1的顶部设置有联箱，联箱上依不同高度设置有阀门短接与水冷挡屏3的回水管路连接，联箱上的阀门短接至少要设置两个，一个处于联箱上的最低点，水冷挡屏3与该处的阀门短接连接后能够完全吊挂于辐射部1内，另一个处于联箱上的最高点，水冷挡屏3与该处的阀门短接连接后能够完全吊挂于辐射部1外。

为避免烟气中的烟尘在水冷挡屏3表面结块，在本实用新型实施例中，水冷挡屏3的表面为光滑的板面，能够大大降低烟尘在水冷挡屏3表面附着的可能，从而减少水冷挡屏3表面的结块，减少维护次数，延长水冷挡屏3的使用寿命。

虽然上述水冷挡屏3的迎风面大幅减小，但作为其迎风面的侧部依然容易受到烟气的冲击及腐蚀，容易导致水冷挡屏3部分损坏，为此，在本实用新型实施例中，余热锅炉还包括冷风喷头4，冷风喷头4沿烟气流动方向设置于水冷挡屏3的上游，在使用时，若烟气量较小，可不使用水冷挡屏3，仅开启冷风喷头4通入冷却风对烟气进行降温。

进一步优化上述技术方案，为保证每个水冷挡屏3都能够受到冷风喷头4的保护，应当在每个水冷挡屏3的上游均设置冷风喷头4，使冷却风喷头与对应的水冷挡屏3在一条线上，如图2所示；进一步地，冷却风喷头垂直向下，靠近水冷挡屏3的前端，确保冷却风对水冷挡屏3前端的冷却保护；在相应的水冷挡屏3从辐射部1提出来后，可以考虑关闭与该水冷挡屏3对应的冷风喷头4。

在烟气量较大的情况下，可以放置多个水冷挡屏3，同时开启相应位置的冷风喷头4，向辐射部1内喷入冷却风，在较小降低烟气温度的同时，对水冷挡屏3靠近烟气进口5的一端起到冷却保护的作用，使该端温度不会过高。

在烟气量较小的额情况下，可以放置一个水冷挡屏3或者不放置水冷挡屏3，开启一个或者不开启冷风喷头4，使烟气通过辐射部1，以减少换热面积，降低换热能力，确保出口处的温度在合理的范围。

进一步优化上述技术方案，在本实用新型实施例中，为便于对冷却风供应量的控制，余热锅炉还包括控制器以及设置于辐射部1内的流量监测装置，控制器的信号输出端与冷风喷头4上的控制阀门连接，控制器的信号输入端与流量监测装置连接，流量监测装置用于监测烟气量，当烟气量大于预设值时，向控制器发送信号，控制器控制冷风喷头4的控制阀门开度增加，增加冷却风的供应量，当烟气量不大于预设值时，控制器控制冷风喷头4的控制阀门开度减小，降低冷却风的供应量。当然，该控制器也可同时控制水冷挡屏3回水管路上的阀门的开度，从而实现水冷挡屏3循环水量的自动控制。

由于烟气中含有SO₂，若冷却风中含有氧气，容易使SO₂转化为SO₃，并进一步产生硫酸盐或强腐蚀性硫酸，其中，硫酸盐在较高温度时粘性比较大，容易粘结在水冷挡屏3和烟气处理设备上，给烟气处理设备以及其他管道带来较大的腐蚀，为避免硫酸盐或硫酸的产生，在本实用新型实施例中，选择氮气作为冷却风，将冷风喷头4与氮气源连接，当然，冷却风并不限于氮气，还可以采用其他的不会氧化SO₂的无毒气体，氮气为制氧过程中产生的副产品。喷入氮气在起到降低烟气温度的同时，可以避免烟气中的SO₂转化为SO₃，避免硫酸盐及硫酸的产生，同时，用氮气代替空气还可以提高烟气的SO₂浓度，还可以降低SO₂转化制酸的处理量，相应的减少建设投资。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种余热锅炉，包括辐射部以及设置于所述辐射部内的水冷挡屏，其特征在于，所述水冷挡屏平行于所述辐射部的长度方向。

2.根据权利要求1所述的余热锅炉，其特征在于，所述辐射部内设置有多个平行并排布置的所述水冷挡屏，且所述水冷挡屏均可拆卸地吊挂于所述辐射部的顶部。

3.根据权利要求2所述的余热锅炉，其特征在于，各个所述水冷挡屏均具有独立的回水管路。

4.根据权利要求3所述的余热锅炉，其特征在于，所述辐射部的顶部设置有联箱，所述联箱上依不同高度设置有阀门短接与所述水冷挡屏的回水管路连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的余热锅炉，其特征在于，所述水冷挡屏与竖直方向平行。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的余热锅炉，其特征在于，所述水冷挡屏的表面为光滑的板面。

7.根据权利要求2-4任意一项所述的余热锅炉，其特征在于，还包括冷风喷头，所述冷风喷头沿烟气流动方向设置于所述水冷挡屏的上游。

8.根据权利要求7所述的余热锅炉，其特征在于，每个所述水冷挡屏的上游均设置有所述冷风喷头。

9.根据权利要求7所述的余热锅炉，其特征在于，还包括控制器以及设置于所述辐射部内的流量监测装置，所述控制器的信号输出端与所述冷风喷头上的控制阀门连接，所述控制器的信号输入端与所述流量监测装置连接。

10.根据权利要求7所述的余热锅炉，其特征在于，所述冷风喷头与氮气源连接。