专利名称:一种矿热炉用模块组合式余热锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通用的炉、窑、烘烤炉或蒸馏炉的零部件或锅炉，尤其涉及一
种应用于矿热炉的将余热转换为能源的余热锅炉。
技术背景
矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉。它主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂 等原料。主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中重要工业原料 及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培电极。电极 插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料的，因炉料的电阻而产生能量来 熔炼金属，陆续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。
而目前现有技术下的矿热炉，其本质是一种耗电量巨大的工业电炉系统。主要由 炉壳，炉盖、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，电极壳，电极压放及升降系统，上下 料系统，把持器，烧穿器，液压系统，矿热炉变压器及各种电器设备等组成。矿热炉由于其工 艺和设备结构组成的特殊性，在冶炼过程中排出大量中温废气，加上其本身消耗大量的电 能，造成严重的环境污染和大量的能源浪费。
而锅炉工业余热中的矿热炉余热利用为各种锅炉工业余热利用中的一种，通过将 矿热炉排出的废热(气)通过余热锅炉的热能转化为其他能源，如电能、蒸汽能或作为动力 直接去拖动其他机械装置及供热，余热锅炉被广泛应用于矿热炉工业余热及其他各类的锅 炉工业余热利用领域中。
公开号CN101532781，
公开日2009年09月16日的中国专利， 一种密闭矿热炉系 统，解决了现有直流电弧炉无法应用在矿热炉以及交流密闭矿热炉电耗高、电极消耗大、安 全性较低的问题。其解决方案是包括密闭矿热炉、余热回收利用装置和废气处理利用装 置；余热回收利用装置包括汽轮发电机和热泵；废气处理利用装置包括与密闭矿热炉废气 出口相连的余热锅炉、与余热锅炉气体出口相连的废气除尘装置、与废气除尘装置气体出 口相连的废气反应装置；热泵进水口与中空电极冷却系统出水口、汽轮发电机出水口相连， 热泵热水出口与余热锅炉热交换器入口相连，热泵冷水出口与中空电极冷却系统入水口相 连；余热锅炉热交换器出口与汽轮发电机蒸汽入口相连。
该专利通过对现有技术下的矿热炉加装余热回收利用装置和废气处理利用装置 对矿热炉进行了改造，但是该专利仍然存在余热回收利用装置和废气处理利用装置结构复 杂，余热锅炉本身安装麻烦，不易维修这一问题，且该专利的设计结构和本实用新型无关。
公开号CN201103886，
公开日2008年08月20日的中国专利， 一种余热锅炉，包括
具有自然循环受热面和强制循环受热面的炉体；循环系统，包括分别设置有用于向汽包内 供水的进水管、自然循环出水管、强制循环出水管、自然循环回流管、强制循环回流管、和出 汽管的汽包；设置在自然循环受热面处且其进口和出口分别通过自然循环出水管和自然循 环回流管与汽包相连的自然循环热交换器；设置在强制循环受热面处且其进口和出口分别 通过强制循环出水管和强制循环回流管与汽包相连的强制循环热交换器；和安装在强制循
3环出水管上的循环泵。
该专利通过对进出水管及循环装置，以及设置在自然循环受热面处且其进口和出 口分别通过自然循环出水管和自然循环回流管与汽包相连的自然循环热交换器做出了改 进，对锅炉整体做出了改造，但是仍然未对锅炉本身的结构安装特征做出改动，也没有解决 安装麻烦这一问题，且与本实用新型的设计结构无关。
公开号CN2924395，
公开日2007年07月18日的中国专利， 一种新型直通卧式余热 锅炉，是一种特别是具有连接膨胀补偿的锅炉。现有的锅筒锅炉上下锅筒相对位置在同一 铅垂线上，通过连通管相连接，这种连接没有办法处理管束间热膨胀不均匀问题，常常在锅 炉运行中造成对流管接口处泄漏，严重的影响锅炉的运行。本实用新型组成包括下锅筒、 与所述的下锅筒相连的上锅筒，所述的下锅筒与所述的上锅筒之间装有带补偿膨胀弯头的 对流管束装置。
该专利通过对现有技术下的卧式锅炉，通过加装有带补偿膨胀弯头的对流管束装 置，对锅炉运行中造成对流管接口处泄漏问题做出了改进，但是并没有对其为何泄漏的锅 炉总体结构问题做出改进，与本实用新型的设计结构无关。
综上所述，现有技术下的矿热炉用余热锅炉，由于技术条件下的制约，导致其布置 方向的问题，使得受热面积大，造成占地面积也大，而现有技术下的各种改进也仅仅是对余 热锅炉的附件做出的改动，并未对其主体结构做出改进，使得现有技术下的一体式设计的 余热锅炉安装麻烦，维修保养更麻烦，而用于矿热炉用余热锅炉由于上述原因更加容易发 生爆管，漏水，过热烧损等故障，严重时甚至会引起爆炸事故。
现迫切需要一种占地面积小，安装组合方便，且维修保养简单，不易发生事故的矿 热炉用余热锅炉。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，针对 现有技术下的一体式设计的余热锅炉，由于设计结构造成的安装维护保养的问题，将余热 锅炉的主要组成部分的过热器、蒸发器和预热器制成组合模块形式，方便了安装、保养和维 护，且不易发生事故，本实用新型的具体结构如下所述
—种矿热炉用模块组合式余热锅炉，包括余热锅炉组件和余热锅炉平台，其特征 在于
所述的余热锅炉组件设置于余热锅炉平台上；
所述的余热锅炉组件包括从左至右顺序连接设置的烟气进口烟箱、过热器模块 组、蒸发器模块组、预热器模块组和烟气出口烟箱，在过热器模块组、蒸发器模块组和预热 器模块组的上部还设置有一汽包组件，余热锅炉组件总体为卧式。
本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉既可用自然循环方式，又可用强制循 环方式。
根据本实用新型的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的烟气
进口烟箱的一端设置有烟气进口，烟气进口烟箱的另一端与过热器模块组连接。
根据本实用新型的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的烟气
出口烟箱的一端设置有烟气出口，烟气出口烟箱的另一端与过预热器模块组连接。[0020] 根据本实用新型的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的设置 于过热器模块组、蒸发器模块组和预热器模块组上部的汽包组件，该汽包组件与过热器模 块组、蒸发器模块组和预热器模块组管路连接。
汽包组件的具体大小由安装在其下部并与其管路连接的过热器模块组、蒸发器模 块组和预热器模块组实际数量决定。
根据本实用新型的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的过热 器模块组具体由广3个过热器组成。
过热器模块组根据现场需要由1 3个过热器组成，安装调整方便。
根据本实用新型的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的蒸发
器模块组具体由广7个蒸发器组成。
蒸发器模块组根据现场需要由1 7个蒸发器组成，安装调整方便。
根据本实用新型的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的预热
器模块组具体由广3个预热器组成。
预热器模块组根据现场需要由1 3个预热器组成，安装调整方便。
本实用新型与现有技术下的矿热炉用余热锅炉最大的区别在于改变了现有技术
下的一体式余热锅炉设计，将余热锅炉的关键组成部分的过热器、蒸发器和预热器制作成
可根据现成需要分离拆卸的模块组形式，预先在锅炉生产厂把各个部件设计加工成一个一
个模块，运到现场只要把这些模块拼装焊接即可，另外可根据现场需要随时安装调节，改进
了现有技术下的一体式的固定安装且不能更改的问题，且这种安装方式使得余热锅炉安装
完成后的后续维修保养更加方便。
使用本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉，获得如下有益效果
1.本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉由于各个组件的受压件加工和检
验都在工厂制造时已经完成，大大提高了加工质量；
2.本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉由于其关键组成部分为模块组合 式设计，使得在安装时可以方便的调整具体数量，并在以后需要额外添加或者减少组件数 量时，只需安装或者拆除相应部件即可，无需拆装整个余热锅炉，大大减少了施工周期，同 时也减少了余热锅炉各个部件的现场安装和检验工作量.同时也保证余热锅炉的整体质
3.本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉，由于其方便安装拆卸调节，使得 其维修保养更加方便，出现问题只需更换对应组件即可，大大改善了现有技术下的一体式 余热锅炉维修保养困难的问题，同时也间接地减少了故障发生频率。
图1为本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉的具体结构主视图；
图2为本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉的具体结构侧视图；
图3为本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉的具体结构俯视图。
图中A-余热锅炉组件，B-余热锅炉平台，l-烟气进口烟箱，2-过热器模块组，
3_蒸发器模块组，4-预热器模块组，5-烟气出口烟箱，6-汽包组件，7-烟气进口 ， 8-烟气出□。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉做进一步
的描述
实施例
如图1、图2和图3所示，本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉从左至右顺 序设置了烟气进口烟箱l，过热器模块组2，蒸发器模块组3，预热器模块组4和烟气出口烟 箱5，另外在过热器模块组、蒸发器模块组和预热器模块组上部设置一汽包组件6，组成一 个本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉。
本实施例中的模块型式及拼装方式如图1所示，具体为一个烟气进口烟箱l，过热 器模块组2中的过热器数量为2个，蒸发器模块组3中的蒸发器数量为3个，预热器模块组 4中的预热器数量为2个，再加上一个烟气出口烟箱5，另外在过热器模块组、蒸发器模块组 和预热器模块组上部设置一与其管路连接的汽包组件6，即组成了一个完整的余热锅炉组 件A，安装时非常方便，只要把这些模块一一 吊上准备好的余热锅炉平台B上，前后模块组 只需对应位置接口后，在连接处的外壳上焊上密封焊即可，至此整个本实用新型的矿热炉 用模块组合式余热锅炉安装完成。
本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉在模块设计时可以为了简化安装起 见，烟气进口烟箱1，过热器模块组2，蒸发器模块组3，预热器模块组4和烟气出口烟箱5的 外壳均设计成一样大小，使得吊装、焊接方便，节省了施工时间，内部换热面积布置可以根 据是过热器、蒸发器、预热器的具体数量的实际情况而定，
另外，本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉根据现场施工条件或者安装需 求也可将过热器模块组2、蒸发器模块组3和预热器模块组4采用不同的规格，只需在连接 处的外壳上对应采用焊接连接管路式的焊接方法即可，使得各个组件可同时生产，大大减 少了设计工作量。
本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉的整个热力系统的工作循环如下汽 轮机凝结水经凝结水泵送入真空除氧器进行除氧(图中未示出)，由给水泵送余热锅炉组 件A的预热器模块组4，将其从4(TC加热到195. 0°C (1. 6MPa)左右后送至分离用的汽包 组件6作为给水，汽包组件里的饱和热水由循环热水泵送余热锅炉的蒸发器模块组3吸热 (或用自然循环的方式通过余热锅炉的蒸发器模块组吸热)成汽水混合物，再回到汽包组 件后进行汽水分离，热水继续进行循环，分离出来的饱和蒸汽送余热锅炉组建的过热器模 块组2进行过热，过热好的蒸汽送汽轮机作功发电(图中未示出)，后由汽机的冷凝器把作 过功的乏汽凝结成水，再经凝结水泵送入除氧器除氧，从而形成完整的热力循环系统。 本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉的各个组件的压力加工和检验都在 工厂制造时已经完成，安全可靠，其关键组成部分为模块组合式设计，使得在安装时可以方 便的调整具体数量，并在以后需要额外添加或者减少组件数量时，只要现场情况允许，只需 安装或者拆除相应部件即可，无需拆装整个余热锅炉，大大减少了施工周期，同时也减少了 余热锅炉各个部件的现场安装和检验工作量，也保证余热锅炉的整体质量，另外本实用新 型的矿热炉用模块组合式余热锅炉，由于其方便安装拆卸调节，使得其维修保养更加方便， 出现问题只需更换对应零部件即可，大大改善了现有技术下的一体式余热锅炉维修保养困难的问题，同时也间接地减少了故障发生频率。
本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉能在矿热炉余热利用领域中上发挥 很好的节能环保效益，具有极高的应用价值。
权利要求
一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，包括余热锅炉组件(A)和余热锅炉平台(B)，其特征在于所述的余热锅炉组件(A)设置于余热锅炉平台(B)上；所述的余热锅炉组件(A)包括从左至右顺序连接设置的烟气进口烟箱(1)、过热器模块组(2)、蒸发器模块组(3)、预热器模块组(4)和烟气出口烟箱(5)，在过热器模块组、蒸发器模块组和预热器模块组的上部还设置有一汽包组件(6)，余热锅炉组件总体为卧式。
2. 如权利要求
1所述的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的烟气 进口烟箱(1)的一端设置有烟气进口 (7)，烟气进口烟箱的另一端与过热器模块组(2)连 接。
3. 如权利要求
1所述的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的烟气 出口烟箱(5)的一端设置有烟气出口 (8)，烟气出口烟箱的另一端与过预热器模块组(4)连 接。
4. 如权利要求
1所述的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的设置 于过热器模块组(2)、蒸发器模块组(3)和预热器模块组(4)上部的汽包组件(6)，该汽包 组件与过热器模块组、蒸发器模块组和预热器模块组管路连接。
5. 如权利要求
1所述的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的过热 器模块组(2)具体由广3个过热器组成。
6. 如权利要求
1所述的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的蒸发 器模块组(3)具体由广7个蒸发器组成。
7. 如权利要求
1所述的一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，其特征在于，所述的预热 器模块组(4)具体由广3个预热器组成。
专利摘要
一种矿热炉用模块组合式余热锅炉，包括余热锅炉组件和余热锅炉平台，余热锅炉组件设置于余热锅炉平台上，余热锅炉组件包括从左至右顺序连接设置的烟气进口烟箱、过热器模块组、蒸发器模块组、预热器模块组和烟气出口烟箱，在过热器模块组、蒸发器模块组和预热器模块组的上部还设置有一汽包组件，余热锅炉组件总体为卧式。本实用新型的矿热炉用模块组合式余热锅炉的关键组成部分为模块组合式设计，在安装时可以方便的调整具体数量，并在以后需要额外添加或者减少组件数量时，只需安装或者拆除相应部件即可，无需拆装整个余热锅炉，大大减少了施工周期，同时也减少了余热锅炉各个部件的现场安装和检验工作量，也保证余热锅炉的整体质量。
文档编号F22B1/18GKCN201547745SQ200920214163
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月25日
发明者倪中, 李俊 申请人:上海能创科技有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan