一种兰炭炉余热锅炉及兰炭炉的制作方法

本实用新型属于兰炭炉余热回收技术领域，尤其涉及一种兰炭炉余热锅炉及兰炭炉。

背景技术：

兰炭又称半焦、焦粉，是利用西北煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的。作为一种新型的炭素材料，以其固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、低铝、低硫、低磷的特性，逐步取代冶金焦，而广泛运用于电石、铁合金、硅铁、碳化硅等产品的生产，逐渐成为一种不可替代的炭素材料。

兰炭的生产过程不但产生大量热烟气，而且产品本身也带有大量物理显热。类似于炼焦炉的气态余热利用技术已经日趋成熟，而固态兰炭产品携带的物理显热的余热利用却尚在研究阶段。

兰炭生产线熄焦余热是一种分散的、难回收的固体显热。兰炭炉将煤挥发份干馏出，干馏温度在800℃，兰炭炉出口兰炭温度为750℃，与热烟气相比，同温度同体积的固体的热容量要大得多，也就是物理显热要大的多，如果不加以利用，显然是一种浪费，也不符合当前的节能政策的要求。

但是，现在对兰炭熄焦余热传热方面的研究才刚刚开始，也许还有很长的路要走。

余热利用系统研究的主要难点是，由于缺乏对固固对流传热的研究，目前在国内没有成熟的固体显热传热计算的理论经验公式，研究者只能利用大量经验核算出固体显热传热数值，相对来说不够准确。

余热利用系统研究的另一难点是，以往的传热结构绝大多数为流体间的传热结构形式，传热面的均匀性比较容易解决，而固体与固体间传热的均匀性问题要难解决得多，这是因为固体的流动性要比流体差得多。

余热利用系统研究的第三个难点是，由于兰炭炉的结构限制，余热利用系统(锅炉)只能设置在炉体下面，这就造成受热装置内的介质自然循环高度的限制，使系统安全性受到影响。

针对上述问题，提出一种能够解决现有技术中兰炭余热回收效率差问题的兰炭炉余热锅炉。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本实用新型提供一种兰炭炉余热锅炉，能够解决现有技术中兰炭余热回收效率差的问题。

本实用新型的在一个目的在于提出一种兰炭炉，包括如以上所述的兰炭炉余热回收锅炉。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种兰炭炉余热锅炉，其包括锅筒、下降管、导汽管和冷焦箱，所述冷焦箱内设置有多个网格状兰炭通道，所述兰炭通道采用模式水冷壁作为受热面，所述模式水冷壁的进口端与下降管连通，出口端与导汽管连接。

作为上述兰炭炉余热锅炉的一种优选方案，所述冷焦箱内设置有多个兰炭通道组，每个兰炭通道组均包括多个并排设置的矩形单元。

作为上述兰炭炉余热锅炉的一种优选方案，所述兰炭通道组的进口端均连通有一个下降管子管，所述下降管子管与下降管连通；

所述兰炭通道组的出口端均连通一个导气子管，所述导气子管与导汽管连通。

作为上述兰炭炉余热锅炉的一种优选方案，包括下集箱，所述下降管子管通过下集箱与下降管连通。

作为上述兰炭炉余热锅炉的一种优选方案，包括上集箱，所述导气子管通过上集箱与导汽管连通。

作为上述兰炭炉余热锅炉的一种优选方案，所述兰炭通道为竖直设置的通道。

作为上述兰炭炉余热锅炉的一种优选方案，所述冷焦箱的入焦口连接至兰炭炉的热焦排放口，冷焦箱的出焦口与出焦设备连通。

作为上述兰炭炉余热锅炉的一种优选方案，所述锅筒中设置有用于分离蒸汽的汽水分离装置，锅筒上部设置有用于将蒸汽排放至用气场所的气阀。

作为上述兰炭炉余热锅炉的一种优选方案，所述锅筒上设置有安全阀。

一种兰炭炉，其包括如以上所述的兰炭余热锅炉。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的兰炭余热锅炉采用多个网格状兰炭通道组成的格子式结构，该格子型结构有效地解决了固体炭块间热阻大的问题，解决了传热的均匀性问题，提高了传热效率。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式提供的兰炭炉余热锅炉的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式提供的兰炭炉余热锅炉的侧视图；

图3为图1“A-A向”的剖视图；

【附图标记说明】

1：锅筒；2：下降管；3：导汽管；4：冷焦箱。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

如图1至图3所示，本实用新型公开了一种兰炭炉余热锅炉，其包括锅筒1、下降管2、导汽管3和冷焦箱4，冷焦箱4内设置有多个网格状兰炭通道，兰炭通道采用模式水冷壁作为受热面，模式水冷壁的进口端与下降2管连通，出口端与导汽管3连接。

在本实施方式中，采用多个网格状兰炭通道组成的格子式结构，该格子型结构有效地解决了固体炭块间热阻大的问题，解决了传热的均匀性问题，提高了传热效率。

具体的，冷焦箱4内设置有多个兰炭通道组，每个兰炭通道组均包括多个并排设置的矩形单元。且兰炭通道为竖直设置的通道。

其中，兰炭通道组的进口端均连通有一个下降管子管，下降管子管与下降管2连通。

兰炭通道组的出口端均连通一个导气子管，导气子管与导汽管3连通。

优选的，兰炭炉余热锅炉包括下集箱，下降管子管通过下集箱与下降管2连通。

兰炭炉余热锅炉还包括上集箱，导气子管通过上集箱与导汽管3连通。

对于较小的兰炭炉，采用介质的自然循环，自然循环是靠下降管2和导汽管3中工质密度差所产生的重位压差来推动工质在循环回路中流动。可以采用提高锅筒高度及集中下降管2的办法，解决自然循环的密度差不够的问题。在结构上锅筒1通过导汽管3和集中下降管2，分别与上集箱和下集箱连接。这种解决方法避免了复杂的管路系统，能降低成本。

对于较大的兰炭炉，可采用强制循环方式。强制循环是一种借助外力(如水泵)进行锅内介质循环的方式，比起自然循环有很强的可靠性。对于较大的兰炭炉，强制循环方式造成的成本增加，不足以对产品的性价比有大的影响，水泵可以安装在下降管2侧以推动工质在循环回路中循环流动。

冷焦箱的入焦口连接至兰炭炉的热焦排放口，冷焦箱4的出焦口与出焦设备连通。

锅炉中设置有用于分离蒸汽的汽水分离装置，锅筒1上部设置有用于将蒸汽排放至用气场所的气阀。

锅筒1上还设置有安全阀。以提高锅炉的使用安全性。

为了对上述兰炭余热锅炉的效果进行充分说明，本实施方式还提供了兰炭余热锅炉在实际使用时的参数：

G15/750-3-1.25型锅炉：兰炭炉出力15t/h；进口兰炭温度750℃；出口兰炭温度400℃；锅炉出力3t/h；锅炉工作压力1.25Mpa；热效率41％。

G35/750-6-1.25型锅炉：兰炭炉出力35t/h；进口兰炭温度750℃；出口兰炭温度470℃；锅炉出力6t/h；锅炉工作压力1.25Mpa；热效率41％。

实际运行参数为：

G15/750-3-1.25型锅炉：出口兰炭温度395℃；锅炉出力3.4t/h；锅炉工作压力1.23Mpa；热效率42.1％。

G35/750-6-1.25型锅炉：出口兰炭温度434℃；锅炉出力6.7t/h；锅炉工作压力1.24Mpa；热效率42.5％。

从上述运行的状况看，兰炭炉具有较高的热效率。

在本实施方式中，还提供了一种兰炭炉，其包括如以上所述的兰炭余热锅炉。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。