节能除尘卧式回转窑余热锅炉的制作方法

本发明涉及一种节能除尘卧式回转窑余热锅炉。

背景技术：

目前，在冶炼工业中对矿料在回转窑中焙烧，焙烧产生500～650℃左右的高矿尘浓度、高粘接性烟气，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。同时将除去烟气中约75%矿尘，烟气温度降至180℃后离开锅炉去下道工序生产氧化锌。目前市场上运行的自然循环余热锅炉存在以下问题：①回转窑出来的烟气进入锅炉前的沉降室（起除尘作用的）采用砖砌的，制作成本较高，密封性差；②锅炉采用立式结构，体积较大，锅炉投资成本较高；③锅炉设计的排烟温度约250℃，尾部烟气排烟温度高，除尘设备投资高，余热损失较大；④锅炉设计的蒸汽为饱和蒸汽，发电效率偏低；⑤锅炉受热面积灰严重，清理较困难；⑥锅炉除灰传统设计为仓壁振打器。

技术实现要素：

本发明的目的在于改善上述问题，提供一种节能除尘卧式回转窑余热锅炉。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

节能除尘卧式回转窑余热锅炉，包括具有进烟口和出烟口的炉体，以及与炉体的进烟口连通的水冷沉降室；所述水冷沉降室顶部设有高温过热器，以及设置于水冷沉降室内部的水冷烟气挡板，所述水冷沉降室底部设有沉降室灰斗；所述炉体上方还设有位于炉体外部的锅筒，所述炉体底部设有炉体灰斗。

进一步地，所述水冷沉降室一端与回转窑出口相连，另一端通过沉降室烟气出口与炉体连通；所述沉降室烟气出口通过连接烟道与炉体的进烟口相连。

再进一步地，所述炉体内设有位于进烟口下方的垂直烟道，以及设置于炉体内与垂直烟道相通的水平烟道；所述水平烟道内依次设有中温过热器、低温过热器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第一省煤器、第二省煤器和除氧蒸发器；所述中温过热器靠近垂直烟道，所述除氧蒸发器靠近出烟口；所述锅筒分别与水冷沉降室、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器相连；所述除氧蒸发器与设置于炉体外部的除氧器相连。其中，垂直烟道墙壁采用膜式水冷壁结构。

更进一步地，所述水冷沉降室、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器的顶部分别通过依次连通的上集箱、汽水连接管与锅筒连通；所述水冷沉降室、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器的底部分别通过依次连通的下集箱、分配管与锅筒连通。

另外，所述炉体通过集中下降管与分配管连通。

此外，所述除氧蒸发器顶部通过设置于除氧蒸发器上方的上集箱、汽水连接管与除氧器连通，所述除氧蒸发器底部通过设置于除氧蒸发器下方的下集箱与除氧器连通。

进一步地，所述炉体中温过热器、低温过热器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第一省煤器、第二省煤器和除氧蒸发器的顶部、侧边均设有安装在炉体上的爆破清灰装置；所述第一省煤器、第二省煤器和除氧蒸发器采用蛇形管结构，悬挂在顶棚上，且每组蒸发器顶部采用钢板密封，便于检修和清理受热面上积灰，密封用的钢板连接于侧壁上，防止热膨胀；而且每组受热面间设有检修人孔和通道。

再进一步地，所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器均由若干片槽形受热面管组组成；所述槽形受热面管组由受热面管进水集箱、受热面管出水集箱和槽形受热面管组成；所述受热面管进水集箱与下集箱连通，所述受热面管出水集箱与上集箱连通。

更进一步地，所述水冷沉降室外部还设有机械振打装置。

另外，所述炉体灰斗和沉降室灰斗均分割成多个灰斗，且在每个灰斗下方均设有排灰口，所述炉体灰斗上部还设有炉体烟气挡板；所述炉体灰斗和沉降室灰斗下方设有刮板除渣机。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明具有用户锅炉投资少、结构紧凑、能耗较低、故障少、有很好的除尘效果、减少蒸发受热面积灰、使用寿命长、节能等优点，为用户提供优质的过热蒸汽，提高发电效率。

附图说明

图1为本发明的主剖视图。

图2为本发明侧视图。

图3为图1中A-A向剖面示意图。

其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-炉体，2-进烟口，3-垂直烟道，4-中温过热器，5-低温过热器，6-第一蒸发器，7-第二蒸发器，8-第三蒸发器，9-第一省煤器，10-第二省煤器，11-除氧蒸发器，12-出烟口，13-锅筒，14-上集箱，15-下集箱，16-汽水连接管，17-集中下降管，18-分配管，19-炉体灰斗，20-刮板除渣机，21-回转窑出口，22-水冷沉降室，23-高温过热器，24-沉降室灰斗，25-水冷烟气挡板，26-沉降室出烟口，27-连接烟道，28-机械振打装置，29-爆破清灰装置，30-除氧器，31-炉体烟气挡板，32-排灰口，33-槽形受热面管组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1～3所示，节能除尘卧式回转窑余热锅炉，包括具有进烟口2和出烟口12的炉体1，以及与炉体的进烟口连通的水冷沉降室22；所述水冷沉降室顶部设有高温过热器23，以及设置于水冷沉降室内部的水冷烟气挡板25，所述水冷沉降室底部设有沉降室灰斗24；所述炉体上方还设有位于炉体外部的锅筒13，所述炉体底部设有炉体灰斗19。

本发明能够使烟气先经过水冷沉降室，水冷沉降室对烟气进行初步处理，主要是通过重力沉降除尘，减少大量粉尘带入后面的烟道中，减少烟道堵塞，从而方便后续的操作。

具体地，所述水冷沉降室一端与回转窑出口21相连，另一端通过沉降室烟气出口26与炉体连通；所述沉降室烟气出口通过连接烟道27与炉体的进烟口相连。所述水冷沉降室采用膜式水冷壁结构。其中，水冷沉降室为大空腔，烟气流速较低，便于粉尘沉降，同时也吸收烟气中的热量，回转窑出口直接冲到水冷沉降室中的水冷烟气挡板上和沉降室出烟口向上出烟气，迫使烟气转向，由于重力作用让烟气中粉尘沉降在沉降室灰斗中，达到除尘的作用，减少后面受热面积灰；由于进中温过热器的烟气温度较低，在水冷沉降室顶部设置高温过热器，能够防止过热器出口蒸汽温度达不到设定值，能够更好地保证过热器出口蒸汽温度，提高发电效率，同时也对水冷沉降室顶部进行密封。

具体地，所述炉体内设有位于进烟口下方的垂直烟道3，以及设置于炉体内与垂直烟道相通的水平烟道；所述水平烟道内依次设有中温过热器4、低温过热器5、第一蒸发器6、第二蒸发器7、第三蒸发器8、第一省煤器9、第二省煤器10和除氧蒸发器11；所述中温过热器靠近垂直烟道，所述除氧蒸发器靠近出烟口；所述锅筒分别与水冷沉降室、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器相连；所述除氧蒸发器与设置于炉体外部的除氧器30相连。其中，所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器均由若干片槽形受热面管组33组成。所述槽形受热面管组由受热面管进水集箱、受热面管出水集箱和槽形受热面管组成；所述受热面管进水集箱与下集箱连通，所述受热面管出水集箱与上集箱连通；采用槽形受热面管能够让烟气横向冲刷受热面，提高传热效率。

为了提高上述蒸发器受热面烟气流速，所述第一蒸发器中槽形受热面管节距比第二蒸发器大，第二蒸发器中槽形受热面管节距比第三蒸发器大。通过上述设置能够提高传热效率，减少受热面钢材消耗量。上述蒸发器顶部还采用钢板密封，便于检修和清理受热面上积灰，密封钢板连接于侧壁上，防止热膨胀。同时在上述蒸发器之间还设有检修人孔和通道，以便于工作人员进行检修。

具体地，所述水冷沉降室、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器的顶部分别通过依次连通的上集箱14、汽水连接管16与锅筒连通；所述水冷沉降室、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器的底部分别通过依次连通的下集箱15、分配管18与锅筒连通；所述炉体通过集中下降管17与分配管连通。通过上述设置能够实现分别循环，避免各部件之间出现影响。

具体地，所述除氧蒸发器顶部通过设置于除氧蒸发器上方的上集箱14、汽水连接管16与除氧器连通，所述除氧蒸发器底部通过设置于除氧蒸发器下方的下集箱15与除氧器连通。通过上述设置，使除氧蒸发器与除氧器形成一个独立的低压水循环系统，把由除氧水泵送来的冷水加热到104℃并除氧，除氧水通过给水泵再送到锅筒内。

为了清除受热面上积灰，所述炉体中温过热器、低温过热器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第一省煤器、第二省煤器和除氧蒸发器的顶部、侧边均设有安装在炉体上的爆破清灰装置29；所述第一省煤器、第二省煤器和除氧蒸发器采用蛇形管结构，悬挂在炉体顶部，两侧墙为膜式水冷壁结构。通过上述设置，从而能够依靠重力原理，清灰效果好，并不占锅炉四周空间，减少受热面积灰。

为了防止水冷沉降室积灰，防止烟尘粘接于炉体内壁上，防止烟道堵塞，所述水冷沉降室外部还设有机械振打装置28。

具体地，所述炉体灰斗和沉降室灰斗均分割成多个灰斗，且在每个灰斗下方均设有排灰口32，所述炉体灰斗上部还设有炉体烟气挡板31；所述炉体灰斗和沉降室灰斗下方设有刮板除渣机20。通过设置炉体烟气挡板，可防止烟气分流而降低换热效率，值得说明的是，每个蒸发器下方均有一个灰斗，当然中温过热器和低温过热器下方也有一个灰斗。同时由于设置了刮板除渣机，能够对排出的灰渣输入到下一道工序。

值得说明的是，在上述过热器、蒸发器、省煤器和除氧蒸器顶部及侧面布置爆破清灰，第一、二省煤器和除氧蒸发器采用蛇形管结构，悬挂在顶棚上，便于更好的清除受热面上的积灰，减少烟道堵塞，具有故障少、使用寿命较长的优点。而且本发明还能为用户提供优质的过热蒸汽，提高发电效率。其中，优质的过热蒸汽：因此系统烟气温度不稳定并偏低，烟尘粘接性能强，传统设计不能设计过热器，只能产饱和蒸汽，按此种技术方案锅炉可以达到设计的稳定的过热蒸汽压力和温度，提高发电效率，满足用户经济稳定可靠的要求。

本发明的工作过程：500～650℃左右的烟气由回转窑出口进入水冷沉降室，烟气通过辐射、对流与膜式水冷壁进行换热，部分烟气粉尘直接冲到水冷烟气挡板上，烟气发生转向，烟气中较重的矿尘颗粒直接落入灰斗；大空腔烟道烟气采用低流速设计，便于矿尘颗粒沉降；由于水冷沉降室烟气温度较高，在水冷沉降室顶部布置高温过热器，便于保证过热器出口蒸汽温度；水冷沉降室出口烟道通过连接烟道进炉体进烟口，由进烟口进入垂直烟道，烟气通过辐射、对流与膜式水冷壁进行换热，烟气中较重的矿尘颗粒直接落入灰斗；大空腔垂直烟道烟气采用低流速设计，便于矿尘颗粒沉降；降到450℃左右的烟气进入水平烟道，其中的矿尘受重力作用，逐渐落入灰斗中，达到进一步除尘作用，烟气先横向冲刷水平烟道的中、低温过热器，在中、低温过热器管迎风设置有耐高温的防磨瓦，可减少过热器管磨损。降到400℃左右的烟气进入水平烟道第一、二、三段蒸发器，第一、二省煤器和除氧蒸发器，烟气横向冲槽形受热面管，进行热交换，每段受热面采用变流通截面设计，提高传热效率，从而提高了钢材的利用率，烟气温度最后降至180℃左右，从烟气出口排出进入下一道工序。在水平烟道中烟气平 均流速在8m/s左右，烟气冲刷受热面具有自身清灰作用。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。