高密封性垃圾焚烧余热锅炉的制作方法

本实用新型涉及垃圾焚烧锅炉的技术领域，尤其是涉及一种高密封性垃圾焚烧余热锅炉。

背景技术：

目前大量产生生活垃圾和医疗垃圾主要是采用焚烧的方式处理，产生的热能为用来发电等其他用途。但是焚烧过程中会产生大量的烟气，这些烟气都需要进行严格处理。一般而言，垃圾焚烧烟气的成分与炉膛温度、垃圾组分及状态、焚烧过程等众因素多密切相关，仅从焚烧的角度完全控制烟气成分，尤其是有害污染物的含量是不可能的，必须配合严格的烟气后处理系统。

为除去烟气中的污染物，首先需要对烟气进行降温，一般都使用锅炉降温，再通过急冷器进行进一步降温，温度降到230℃以下后再进行后续的脱酸反应、除尘等工艺。

目前的锅炉结构是将烟气降温到550℃，再通过急冷器进一步降温，锅炉的换热效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高密封性垃圾焚烧余热锅炉，通过改进锅炉的内部结构，大大提高了换热效率，烟气降温效果更好，烟气无需再通过急冷器降温，而且锅炉密封性也很好。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高密封性垃圾焚烧余热锅炉，包括壳体和设置在壳体外的回流水管；所述壳体包括膜式壁壳层和包覆于膜式壁壳层的耐火隔热层；膜式壁壳层包括若干块首尾相连的膜式壁单元，且相邻膜式壁单元连接处完全通过焊接连接；膜式壁壳层内循环流通有冷却水。

通过采用上述技术方案，整个壳体内部均为膜式壁壳层，膜式壁壳层内循环流通有冷却水大大提高了换热效率，膜式壁壳层吸收辐射热，使软化飞灰变硬不至于粘结在受热面上，膜式壁壳层上粘灰少，换热效率更高；相邻膜式壁单元连接处完全通过焊接连接，能够很好的保证气密性，烟气不容易泄露，利于环境保护，而且对工人的人身安全也更好。耐火隔热层具有很好的隔热效果，锅炉最外层不会发热，更加安全，也不容易造成热源的浪费。经测试发现，本申请的锅炉可以直接将烟气降温到230℃以下，烟气无需再通过急冷器降温，节省了占地空间，也不会产生更多的二噁英。

本实用新型进一步设置为：壳体内分为高温区、中温区和低温区；膜式壁壳层内焊接连接有第一膜式壁和第二膜式壁，壳体上靠近第一膜式壁处设有进烟口，壳体上靠近第二膜式壁处设有出烟口；第一膜式壁和第二膜式壁之间的空腔形成中温区；第一膜式壁和开设有进烟口的壳体内壁形成高温区；第二膜式壁和开设有出烟口的壳体内壁形成低温区；第一膜式壁远离进烟口的一端设有第一通气口，第二模式壁远离第一通气口的一端设有第二通气口；出烟口远离第二通气口，第一膜式壁和第二膜式壁内均循环流通有冷却水。

通过采用上述技术方案，垃圾焚烧产生的烟气通过进烟口进入高温区，第一膜式壁内的冷却水吸收烟气中的辐射热，使烟尘中的软化飞灰变硬，不容易粘结在壳体内侧壁和第一膜式壁上，烟气进入中温区和低温区继续通过第二膜式壁降温，吸热效率更高；烟气从进烟口经过整个高温区，通过第一通气口进入中温区，通过整个中温区后再进入低温区，通过整个低温区后再从出烟口排出，热能转换更充分，提高了锅炉效率。

第一膜式壁和第二膜式壁均与膜式壁壳层焊接连接，气密性好，烟气能够更好的按照既定的轨迹流通，换热效率高，降温速度快。

本实用新型进一步设置为：所述低温区内设有降温管组，降温管组内循环流通有冷却水。

通过采用上述技术方案，提高了低温区的热交换效率，降温效果更好。

本实用新型进一步设置为：所述降温管组设置为若各个平行相对的蛇形管。

通过采用上述技术方案，大大增加了烟气与降温管组的接触面积，降温效果更好，蛇形管平行相对设置，结构简单，便于安装，而且也利于烟气均匀换热。

本实用新型进一步设置为：降温管组进入壳体内的进水口靠近出烟口，从壳体内伸出的出水口靠近第二通气口。

通过采用上述技术方案，实现了烟气的流通方向和水流的方向基本相反，降温效果更好。

本实用新型进一步设置为：第二膜式壁到相对的壳体内壁的距离d1与蛇形管的宽度d2基本相同。

通过采用上述技术方案，进一步增加了烟气与降温管组的接触面积，换热效率更高，降温效果更好。

本实用新型进一步设置为：第二膜式壁正对第一通气口处设置为弧形的缓冲段和竖直的阻挡段；缓冲段一端与膜式壁壳层焊接连接，另一端与阻挡段相连；阻挡段和第一膜式壁相对的面相互平行。

通过采用上述技术方案，缓冲段设置为弧形，能够承受更大的冲击力，有利于延长使用寿命，缓冲段和阻挡段配合更利于转变烟气的流通方向。

本实用新型进一步设置为：第二膜式壁还包括与第一膜式壁平行相对设置的主体段，主体段和阻挡段通过弧形的扩展段连接，主体段到第一膜式壁所在平面的距离大于阻挡段到第一膜式壁所在平面的距离。

通过采用上述技术方案，扩展段设置为弧形，能够承受更大的冲击力，更利于实现烟气流通方向的改变，便于扩大中温区的体积。

本实用新型进一步设置为：所述中温区设有若干组冷却管组，每个冷却管组包括若干个回流冷却管，回流冷却管内均循环流通有冷却水。

通过采用上述技术方案，进一步增大烟气在中温区的冷却面积，冷却效果更好。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.整个壳体内部均为膜式壁壳层，膜式壁壳层内循环流通有冷却水大大提高了换热效率，膜式壁壳层吸收辐射热，使软化飞灰变硬不至于粘结在受热面上，膜式壁壳层上粘灰少，换热效率更高；相邻膜式壁单元连接处完全通过焊接连接，能够很好的保证气密性，烟气不容易泄露，利于环境保护，而且对工人的人身安全也更好。耐火隔热层具有很好的隔热效果，锅炉最外层不会发热，更加安全，也不容易造成热源的浪费。

2.垃圾焚烧产生的烟气通过进烟口进入高温区，第一膜式壁内的冷却水吸收烟气中的辐射热，使烟尘中的软化飞灰变硬，不容易粘结在壳体内侧壁和第一膜式壁上，烟气进入中温区和低温区继续通过第二膜式壁降温，吸热效率更高；烟气从进烟口经过整个高温区，通过第一通气口进入中温区，通过整个中温区后再进入低温区，通过整个低温区后再从出烟口排出，热能转换更充分，提高了锅炉效率。第一膜式壁和第二膜式壁均与膜式壁壳层焊接连接，气密性好，烟气能够更好的按照既定的轨迹流通，换热效率高，降温速度快。

3.冷却管组进一步增大烟气在中温区的冷却面积，冷却效果更好。降温管组提高了低温区的热交换效率，降温效果更好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例图1中A-A剖面和B-B剖面的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例壳体从顶部俯视时的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例壳体从底部仰视时进烟口的内部结构示意图。

图中：1、壳体；11、回流水管；12、第一膜式壁；121、第一通气口；13、第二膜式壁；131、第二通气口；132、缓冲段；133、阻挡段；134、主体段；135、扩展段；14、进烟口；15、出烟口；16、膜式壁壳层；17、耐火隔热层；18、预存渣斗；181、排渣口；182、开关阀；191、悬挂件；192、支撑架；21、高温区；22、中温区；23、低温区；3、回流冷却管；4、降温管组；41、蛇形管。

具体实施方式

以下结合附图1-4和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

一种高密封性垃圾焚烧余热锅炉，如图1和图2所示，包括壳体1和设置在壳体1外的回流水管11；结合图3和图4，壳体1包括膜式壁壳层16和包覆于膜式壁壳层16的耐火隔热层17；膜式壁壳层16包括若干块首尾相连的膜式壁单元，且相邻膜式壁单元连接处完全通过焊接连接；膜式壁壳层16内循环流通有冷却水。整个壳体1内部均为膜式壁壳层16，膜式壁壳层16内循环流通有冷却水大大提高了换热效率，膜式壁壳层16吸收辐射热，使软化飞灰变硬不至于粘结在受热面上，膜式壁壳层16上粘灰少，换热效率更高；相邻膜式壁单元连接处完全通过焊接连接，能够很好的保证气密性，烟气不容易泄露，利于环境保护，而且对工人的人身安全也更好。耐火隔热层17具有很好的隔热效果，锅炉最外层不会发热，更加安全，也不容易造成热源的浪费。

壳体1内分为高温区21、中温区22和低温区23；膜式壁壳层16内焊接连接有第一膜式壁12和第二膜式壁13，壳体1上靠近第一膜式壁12处设有进烟口14，壳体1上靠近第二膜式壁13处设有出烟口15；第一膜式壁12和第二膜式壁13之间的空腔形成中温区22；第一膜式壁12和开设有进烟口14的壳体1内壁形成高温区21；第二膜式壁13和开设有出烟口15的壳体1内壁形成低温区23；第一膜式壁12远离进烟口14的一端设有第一通气口121，第二模式壁远离第一通气口121的一端设有第二通气口131；出烟口15远离第二通气口131，第一膜式壁12和第二膜式壁13内均循环流通有冷却水。

垃圾焚烧产生的烟气通过进烟口14进入高温区21，第一膜式壁12内的冷却水吸收烟气中的辐射热，使烟尘中的软化飞灰变硬，不容易粘结在壳体1内侧壁和第一膜式壁12上，烟气进入中温区22和低温区23继续通过第二膜式壁13降温，吸热效率更高；烟气从进烟口14经过整个高温区21，通过第一通气口121进入中温区22，通过整个中温区22后再进入低温区23，通过整个低温区23后再从出烟口15排出，热能转换更充分，提高了锅炉效率。第一膜式壁12和第二膜式壁13均与膜式壁壳层16焊接连接，气密性好，烟气能够更好的按照既定的轨迹流通，换热效率高，降温速度快。

进烟口14设置在壳体1底部，出烟口15设置在壳体1顶部, 烟气进入进烟口14口会与壳体1内侧壁及第一膜式壁12有一定的碰撞，便于烟尘的沉积。

中温区22设有若干组冷却管组，每个冷却管组包括若干个回流冷却管3，回流冷却管3内均循环流通有冷却水。相邻的冷却管组平行相对设置。同一根回流冷却管3的两端与第一膜式壁12或第二膜式壁13连通，且回流冷却管3的两端高度不同。便于给回流冷却管3内通循环水，结构简单，便于安装。冷却水可以从回流冷却管3的底部流向高处，与烟气的流通方向形成对流，降温效果更好。

本实施例中靠近第一通气口121的冷却管组与第一膜式壁12连通，靠近第二通气口131的冷却管组与第二膜式壁13连通。第一膜式壁12内的冷却水温度相对要高一点，第二膜式壁13内的水温度相对低一点，按照上述设置冷却效果更好。

同一组内的回流冷却管3内相互套设，且同一组内的回流冷却管3垂直于第一膜式壁12的中心轴线相互重合。同一组内回流冷却管3排列更加密集，增加冷却面积，降温效果更好。

如图1所示，低温区23内设有降温管组4，降温管组4内循环流通有冷却水。降温管组4设置两组，每组降温管组4设置为若各个平行相对的蛇形管41。大大增加了烟气与降温管组4的接触面积，降温效果更好，蛇形管41平行相对设置，结构简单，便于安装，而且也利于烟气均匀换热。

降温管组4进入壳体1内的进水口靠近出烟口15，从壳体1内伸出的出水口靠近第二通气口131。实现了烟气的流通方向和水流的方向基本相反，降温效果更好。第二膜式壁13到相对的壳体1内壁的距离d1与蛇形管41的宽度d2基本相同。蛇形管41的宽度为最靠近第二膜式壁13的点到最靠近第二膜式壁13相对的壳体1内壁的点的距离，进一步增加了烟气与降温管组4的接触面积，换热效率更高，降温效果更好。

如图1所示，第二膜式壁13正对第一通气口121处设置为弧形的缓冲段132和竖直的阻挡段133；缓冲段132一端与膜式壁壳层16焊接连接，另一端与阻挡段133相连；阻挡段133和第一膜式壁12相对的面相互平行。第二膜式壁13还包括与第一膜式壁12平行相对设置的主体段134，主体段134和阻挡段133通过弧形的扩展段135连接，主体段134到第一膜式壁12所在平面的距离大于阻挡段133到第一膜式壁12所在平面的距离。缓冲段132设置为弧形，能够承受更大的冲击力，有利于延长使用寿命，缓冲段132和阻挡段133配合更利于转变烟气的流通方向。扩展段135设置为弧形，也能够承受更大的冲击力，更利于实现烟气流通方向的改变，便于扩大中温区22的体积。

壳体1底部均匀设有若干个预存渣斗18，预存渣底部开设有排渣口181，排渣口181处设有开关阀182。飞灰变硬后很容易掉落在预存渣斗18内，定期打开开关阀182，将灰尘从排渣口181排出即可，不容易影响换热效率，也利于延长锅炉的使用寿命。

结合图1和图2所示，高温区21的体积为中温区22和低温区23的体积之和，高温区21底部设有四个预存渣斗18，中温区22和低温区23下方均设置两个预存渣斗18。一方面是因为高温区21体积大，设置更多的预存渣斗18，排烟尘效果更好；另一方面高温区21内为最开始进入锅炉的烟气，烟尘比较多，多设置两个预存渣斗18，收集烟尘的效果更好，因此锅炉内的烟尘排出的更加干净，锅炉的换热效率保持的更好。

壳体1顶部设有悬挂件191，且壳体1受到一定的悬挂作用力；壳体1底部设有支撑架192。采用悬吊结构，使整个锅炉的受热膨胀均匀，有利于延长锅炉的使用寿命。支撑架起到很好的支撑和限位作用，使锅炉更稳定的运行。

壳体1顶部一端设置进水控制组件5，用于显示锅炉压力，控制进水速度。

将本申请的锅炉进行生活垃圾焚烧处理，经测试发现，本申请的锅炉可以直接将烟气从1100℃降温到220℃以下，烟气无需再通过急冷器降温，节省了占地空间，也不会产生更多的二噁英。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。