CN215676523U - 一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，包括：在隧道砖窑的冷却段设置的模块窑式锅炉，所述模块窑式锅炉包括顶壁和侧壁，所述顶壁和侧壁为一体式结构，所述模块窑式锅炉内依次安装有过热器受热模块、对流管束受热模块以及省煤器受热模块，所述过热器受热模块、对流管束受热模块以及省煤器受热模块分别与设置于隧道砖窑外部的锅筒连接，将锅筒设置于地面，多条隧道砖窑之间可共用一个锅筒；本实用新型彻底摒弃了传统的在隧道砖窑基础上加装受热面的余热锅炉设计思路，单独制造模块窑式锅炉，整体漏风率低、布局合理、热利用效率高、成本低廉；适用于窑炉余热回收领域的技术领域。

Description

一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置

技术领域

本实用新型涉及窑炉余热回收领域的技术领域，具体涉及一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置。

背景技术

隧道砖窑的结构是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶或吊顶，窑车在底部铺设的轨道上运行，燃烧段设在隧道砖窑中部，构成固定的预热段、高温段、烧成段、冷却段四部分。在现有的砖窑余热利用装置中，将锅筒设于窑顶上，再将烧砖窑的窑顶掀开，在窑顶布设排管，也就是将窑顶改造成锅炉，在改造过程中，势必需要掀开窑顶，对整体烧砖窑的密封性造成影响，使烧砖窑的整体漏风率增大，对烧砖窑的产能造成影响；同时，传统的砖窑余热利用装置只对窑顶进行改造，忽略了对窑壁的改造，热利用效率仍有很大的提升空间；另一方面，传统的砖窑余热利用装置的受热面布局不合理，造成了资源浪费的同时换热效果不够理想。

实用新型内容

针对相关技术中存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，能够大大降低隧道砖窑的漏风率，同时，在隧道砖窑冷却段根据窑内余热品质变化进行模块化窑式锅炉布置，提高隧道砖窑冷却段的余热利用率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，包括：在隧道砖窑的冷却段设置的模块窑式锅炉，所述模块窑式锅炉包括顶壁和侧壁，所述顶壁和侧壁为一体式结构，所述顶壁和侧壁整体的形状、大小分别与所述隧道砖窑的窑壁形状、大小相适配，所述模块窑式锅炉内从炉头到炉尾依次安装有过热器受热模块、对流管束受热模块以及省煤器受热模块，所述过热器受热模块、对流管束受热模块以及省煤器受热模块均包括多种不同的换热管束，所述过热器受热模块、对流管束受热模块以及省煤器受热模块分别与设置于隧道砖窑外部的锅筒连接。

优选的，所述过热器受热模块包括紧贴所述顶壁和侧壁安装的莫氏壁换热管束，所述莫氏壁换热管束下方设置有间排换热管束，所述莫氏壁换热管束以及间排换热管束均呈拱状。

优选的，所述对流管束受热模块包括紧贴所述顶壁和侧壁安装的莫氏壁换热管束，所述莫氏壁换热管束下方设置有间排换热管束，所述间排换热管束下方设置有螺旋翅片换热管束，所述莫氏壁换热管束、间排换热管束以及螺旋翅片换热管束均呈拱状。

优选的，所述省煤器受热模块包括紧贴所述顶壁和侧壁安装的莫氏壁换热管束，所述莫氏壁换热管束下方设置有双层螺旋翅片换热管束，所述莫氏壁换热管束以及螺旋翅片换热管束均呈拱状。

优选的，所述顶壁的顶部设有上升管，两个所述侧壁的底部均设有下降管，所述莫氏壁换热管束、间排换热管束以及螺旋翅片换热管束的一端均与上升管连接，所述莫氏壁换热管束、间排换热管束以及螺旋翅片换热管束的另一端均与下降管连接，所述上升管和下降管分别与锅筒连接。

优选的，所述过热器受热模块、对流管束受热模块以及省煤器受热模块外部均包覆有保温材料。

优选的，所述锅筒设置于地面上。

本实用新型的有益技术效果在于：

1、本实用新型的的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，用模块窑式锅炉代替隧道砖窑冷却段，并在模块窑式锅炉内根据窑内温度品质的变化依次设置过热器受热模块、对流管束受热模块以及省煤器受热模块，并分别与设置于隧道砖窑外部的锅筒连接。

本实用新型彻底摒弃了传统的在隧道砖窑基础上加装受热面的余热锅炉设计思路，在冷却段各部分根据余热品质的变化，合理安排适合的各种类型的受热模块，极大的提高了隧道砖窑余热回收的效率；同时避免了在冷却段不同的温度区间均采用同一种受热面，而造成的不同的温度区间余热吸收不充分、布局不合理、造价过高的问题。

2、本实用新型所示的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，莫式壁换热管束是为了有效的解决氧气腐蚀，减少氧气对管束的侵蚀，同时兼具锅炉的炉墙的撑重结构，起到密封作用，延长锅炉的使用年限；间排换热管束，利用间排结构，使高温气体产生一定的紊流，能够有效增加锅炉的换热出力；螺旋翅片换热管束主要是使高温气体在锅炉内形成隔断，延缓高温气体的流动速度，有利于砖的均匀冷却，增加对流换热强度。

3、本实用新型所示的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，利用上升管和下降管，将各个受热模块分别与锅筒连接，在使用时，先用水泵将凝结水或给水打入省煤器受热模块，凝结水或给水吸收部分热量后温度升高至设计值进入锅筒与饱和水混合，锅筒内的饱和水经下降管进入对流管束受热模块进行换热，对流管束受热模块吸收冷却段烧结砖的余热，将给水加热成饱和水经上升管进入锅筒内，锅筒内产生的饱和蒸汽经蒸汽出口进入过热器受热模块加热成过热蒸汽再进入汽轮机发电或供热。实现隧道砖窑冷却段的余热回收利用。

4、本实用新型所示的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，所述锅筒设置于地面上。

传统的砖窑余热利用装置中，将锅筒设于窑顶上，再将烧砖窑的窑顶掀开，在窑顶布设排管，也就是将窑顶改造成锅炉，在改造过程中，势必需要掀开窑顶，对整体烧砖窑的密封性造成影响，使烧砖窑的整体漏风率增大，也会对烧砖窑的产能造成影响，同时，传统的砖窑余热利用装置通常只对窑顶进行改造，忽略了对窑壁的改造，热利用效率仍有很大的提升空间，本实用新型所示的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收系统，在烧砖窑建设过程中，先将高温区之后原本用于改造锅炉的五个车位空出来，将模块窑式锅炉单独制作，单独制作的模块窑式锅炉顶壁和侧壁为一体式结构，且无论是顶壁和侧壁上均布设有多层换热管束，制作完成后，将模块窑式锅炉前后分别与烧砖窑密封连接，并在缝隙内填充密封材料；由于模块窑式锅炉是单独制造的，也就不必限定锅筒必须设立于隧道砖窑窑顶上，亦可将锅筒设置于地面上，节约将锅筒设于窑顶的成本，而且多条隧道砖窑生产线之间可共用一个锅筒，进一步节约了成本，同时还可以对余热回收装置产生的蒸汽进行集中管理，使产生的蒸汽使用压力恒定。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置的安装结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的过热器受热模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的对流管束受热模块的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的省煤器受热模块的结构示意图；

图中：10为模块窑式锅炉，101为顶壁，102为侧壁，103为上升管，104为下降管，105为保温材料，20为过热器受热面模块，30为对流管束受热模块，40为省煤器受热模块，50为换热管束，501为莫氏壁换热管束，502为间排换热管束，503为螺旋翅片换热管束，60为锅筒。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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作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。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

以下结合附图1-5详细说明所述一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置的一个实施例。

如图1-5所示，一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，可包括：在隧道砖窑的冷却段设置的模块窑式锅炉10，所述模块窑式锅炉10可包括顶壁101和侧壁102，所述顶壁101和侧壁102为一体式结构，所述顶壁101和侧壁102整体的形状、大小分别与所述隧道砖窑的窑壁形状、大小相适配，所述模块窑式锅炉10内从炉头到炉尾依次安装有过热器受热模块20、对流管束受热模块30以及省煤器受热模块40，所述过热器受热模块20、对流管束受热模块30以及省煤器受热模块40均包括多种不同的换热管束50，所述过热器受热模块20、对流管束受热模块30以及省煤器受热模块40分别与设置于隧道砖窑外部的锅筒60连接。

本实施例所示的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，用模块窑式锅炉10代替隧道砖窑冷却段，并在模块窑式锅炉10内根据窑内温度品质的变化依次设置过热器受热模块20、对流管束受热模块30以及省煤器受热模块40，并分别与设置于隧道砖窑外部的锅筒60连接。

本实用新型彻底摒弃了传统的在隧道砖窑基础上加装受热面的余热锅炉设计思路，在冷却段各部分根据余热品质的变化，合理安排适合的各种类型的受热模块，极大的提高了隧道砖窑余热回收的效率；同时避免了在冷却段不同的温度区间均采用同一种受热面，而造成的不同的温度区间余热吸收不充分、布局不合理、造价过高的问题。

进一步的，所述过热器受热模块20可包括紧贴所述顶壁101和侧壁102安装的莫氏壁换热管束501，所述莫氏壁换热管束501下方设置有间排换热管束502，所述莫氏壁换热管束501以及间排换热管束502均呈拱状。

进一步的，所述对流管束受热模块30可包括紧贴所述顶壁101和侧壁102安装的莫氏壁换热管束501，所述莫氏壁换热管束501下方设置有间排换热管束502，所述间排换热管束502下方设置有螺旋翅片换热管束503，所述莫氏壁换热管束501、间排换热管束502以及螺旋翅片换热管束503均呈拱状。

进一步的，所述省煤器受热模块40可包括紧贴所述顶壁101和侧壁102安装的莫氏壁换热管束501，所述莫氏壁换热管束501下方设置有双层螺旋翅片换热管束503，所述莫氏壁换热管束501以及螺旋翅片换热管束503均呈拱状。

本实用新型中，莫式壁换热管束501是为了有效的解决氧气腐蚀，减少氧气对管束的侵蚀，同时兼具锅炉的炉墙的撑重结构，起到密封作用，延长锅炉的使用年限；间排换热管束502，利用间排结构，使高温气体产生一定的紊流，能够有效增加锅炉的换热出力；螺旋翅片换热管束503主要是使高温气体在锅炉内形成隔断，延缓高温气体的流动速度，有利于砖的均匀冷却，增加对流换热强度。本实用新型采用多种功能不同的换热管束50，并根据冷却段各部分根据余热品质的变化，对这些换热管束50 进行合理搭配，组成不同功能的换热模块，在保证冷却段各个不同的温度区间余热回收率的同时尽可能地降低受热模块的布置成本，实现合理布局。

进一步的，所述顶壁101的顶部可设有上升管103，两个所述侧壁102的底部均设有下降管104，所述莫氏壁换热管束501、间排换热管束502以及螺旋翅片换热管束503 的一端均与上升管103连接，所述莫氏壁换热管束501、间排换热管束502以及螺旋翅片换热管束503的另一端均与下降管104连接，所述上升管103和下降管104分别与锅筒60连接。

本实施例利用上升管103和下降管104，将各个受热模块分别与锅筒60连接，在使用时，先用水泵将凝结水或给水打入省煤器受热模块40，凝结水或给水吸收部分热量后温度升高至设计值进入锅筒60与饱和水混合，锅筒60内的饱和水经下降管进入对流管束受热模块30进行换热，对流管束受热模块30吸收冷却段烧结砖的余热，将给水加热成饱和水经上升管进入锅筒60内，锅筒60内产生的饱和蒸汽经蒸汽出口进入过热器受热模块20加热成过热蒸汽再进入汽轮机发电或供热。实现隧道砖窑冷却段的余热回收利用。

进一步的，所述过热器受热模块20、对流管束受热模块30以及省煤器受热模块 40外部均包覆有保温材料105。

进一步的，所述锅筒60设置于地面上。

传统的隧道砖窑余热回收工艺中，将锅筒60设于窑顶上，再将烧砖窑的窑顶掀开，在窑顶布设排管，也就是将窑顶改造成锅炉，在改造过程中，掀开窑顶势必会对整体烧砖窑的密封性造成影响，使烧砖窑的整体漏风率增大，对烧砖窑的产能也会造成影响，同时，传统的砖窑余热回收装置通常只对窑顶进行改造，忽略了对窑壁的改造，热利用效率仍有很大的提升空间，本实用新型所示的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，在烧砖窑建设过程中，先将高温区之后原本用于改造锅炉的五个车位空出来，将模块窑式锅炉10单独制作，单独制作的模块窑式锅炉10顶壁101和侧壁102为一体式结构，且无论是顶壁101和侧壁102上均布设有多层换热管束，制作完成后，将模块窑式锅炉10前后分别与烧砖窑密封连接，并在缝隙内填充密封材料；由于模块窑式锅炉10是单独制造的，也就不必限定锅筒60必须设立于隧道砖窑窑顶上，亦可将锅筒60设置于地面上，节约将锅筒60设于窑顶的成本，而且多条隧道砖窑生产线之间可共用一个锅筒60，进一步节约了成本，同时还可以对余热回收装置产生的蒸汽进行集中管理，使产生的蒸汽使用压力恒定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，其特征在于，包括：在隧道砖窑的冷却段设置的模块窑式锅炉（10），所述模块窑式锅炉（10）包括顶壁（101）和侧壁（102），所述顶壁（101）和侧壁（102）为一体式结构，所述顶壁（101）和侧壁（102）整体的形状、大小分别与所述隧道砖窑的窑壁形状、大小相适配，所述模块窑式锅炉（10）内从炉头到炉尾依次安装有过热器受热模块（20）、对流管束受热模块（30）以及省煤器受热模块（40），所述过热器受热模块（20）、对流管束受热模块（30）以及省煤器受热模块（40）均包括多种不同的换热管束（50），所述过热器受热模块（20）、对流管束受热模块（30）以及省煤器受热模块（40）分别与设置于隧道砖窑外部的锅筒（60）连接。

2.根据权利要求1所述的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，其特征在于，所述过热器受热模块（20）包括紧贴所述顶壁（101）和侧壁（102）安装的莫氏壁换热管束（501），所述莫氏壁换热管束（501）下方设置有间排换热管束（502），所述莫氏壁换热管束（501）以及间排换热管束（502）均呈拱状。

3.根据权利要求1所述的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，其特征在于，所述对流管束受热模块（30）包括紧贴所述顶壁（101）和侧壁（102）安装的莫氏壁换热管束（501），所述莫氏壁换热管束（501）下方设置有间排换热管束（502），所述间排换热管束（502）下方设置有螺旋翅片换热管束（503），所述莫氏壁换热管束（501）、间排换热管束（502）以及螺旋翅片换热管束（503）均呈拱状。

4.根据权利要求1所述的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，其特征在于，所述省煤器受热模块（40）包括紧贴所述顶壁（101）和侧壁（102）安装的莫氏壁换热管束（501），所述莫氏壁换热管束（501）下方设置有双层螺旋翅片换热管束（503），所述莫氏壁换热管束（501）以及螺旋翅片换热管束（503）均呈拱状。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，其特征在于，所述顶壁（101）的顶部设有上升管（103），两个所述侧壁（102）的底部均设有下降管（104），所述多种不同的换热管束（50）的一端均与上升管（103）连接，所述多种不同的换热管束（50）的另一端均与下降管（104）连接，所述上升管（103）和下降管（104）分别与锅筒（60）连接。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，其特征在于，所述过热器受热模块（20）、对流管束受热模块（30）以及省煤器受热模块（40）外部均包覆有保温材料（105）。

7.根据权利要求1所述的一种自燃式煤矸石隧道窑热回收装置，其特征在于，所述锅筒（60）设置于地面上。

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