专利名称：一种冶镍系统尾气余热锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加强尾气余热利用锅炉，特别是涉及一种适用于冶镍尾气利用的余热锅炉。
背景技术：
在冶镍窑生产线中，由于冶镍工艺的原因，冶镍余热锅炉在矿石燃烧阶段为负氧燃烧，会产生大量的CO，CO随废气排入大气中也会严重污染环境。煤在回转窑内燃烧后废气中含有15-20%的CO和SO2，且出口废气温度在900摄氏度左右。因此，解决废气中的CO并充分利用热源使资源得到有效利用，成为我们需要解决的一个问题。并且，由于CO在达到一定的浓度就会产生爆炸，而余热锅炉出口粉尘含量为150g/NM3。含有0)、0)2、502等和大量粉尘的废气在冲刷换热管时也会严重磨损换热管，为避免CO气体爆炸、延长锅炉使用寿命和提高换热效果成为我们需要进一步解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种冶镍系统加强尾气余热利用锅炉，该装置包括换热装置、灰斗11、燃烧室I和燃烧器4，通过对尾气的燃烧，进一步加强对尾气的利用。本发明进一步要解决的技术问题是对冶镍系统尾气的充分燃烧及燃烧过程中的防爆问题，以及尾气粉尘对锅炉的磨损问题，包括燃烬室2、送风装置3、防爆装置5和带有羊角鳍片13的凝渣管6，能够对尾气进行充分燃烧，并防止燃烧过程爆炸，大大减轻尾气粉尘对锅炉的磨损。本发明或发明采用的技术方案如下:一种冶镍系统尾气余热锅炉，包括换热装置和灰斗11，其特征在于:
还包括燃烧室I和燃烧器4 ；
燃烧室I设置于废气通道与换热装置之间；
燃烧室I和换热装置下面分别设置有灰斗11 ;
燃烧器4位于燃烧室I内，布置于废气通道引入管四周。作为优化，所述燃烧器4包含至少两个。作为优化，还包括燃烬室2，位于燃烧室I和换热装置之间。作为优化,还包括防爆装置5,位于燃烧室I或燃焊室2的顶部。作为优化，还包括送风装置3，位于距引入管边缘250-350mm与引入管中心同一标高处。作为优化，所述送风装置3位于距引入管边缘300mm处。作为优化，还包括凝渣管6，位于燃烬室2和换热装置之间。作为优化，所述凝渣管6带有鳍片13。作为优化，所述的鳍片13成羊角状。作为优化，所述带有羊角鳍片13的凝渣管6包括换热管12和焊接在换热管12上的鳍片13
与现有技术相比，本发明的有益效果是:
1.设置燃烧室和燃烧器，有利于对尾气的燃烧，充分利用尾气成分且减轻空气污染；
2.在各装置下设置有灰斗，有利于对粉尘的分级收集；
3.设置有燃烬室、送风装置，有利于对尾气的充分燃烧；
4.设置有防爆装置，避免尾气燃烧过程中产生爆炸；
5.设置有带有羊角鳍片的凝渣管，起到进一步除尘的目的，减轻粉尘对锅炉的磨损。
图1为本发明其中一实施例的一种冶镍系统尾气余热锅炉原理示意图。图2为图1的部分左视图。图3为图1所示实施例中锅炉防磨示意图。图4为图3所示锅炉防磨中其中一根凝渣管的剖面图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本说明书中公开的所有特征，除了互相排除的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1和图2所示，一种冶镍系统尾气余热锅炉，包括换热装置和灰斗11，还包括燃烧室I和燃烧器4 ；
燃烧室I设置于废气通道与换热装置之间；
燃烧室I和换热装置下面分别设置有灰斗11 ;
燃烧器4位于燃烧室I内，布置于废气通道引入管四周。所述燃烧器4包含至少两个。换热装置包括过热器7、蒸发器8、省煤器9和锅筒10。余热利用过程为:经过水处理达标的水通过给水泵进入省煤器9，在省煤器9加热后的水被引入锅筒10，锅筒10内的水通过强制循环进入各蒸发器8，各蒸发器8产生的汽水混合物回到锅筒10，在锅筒10内进行汽水分离后再被引入过热器7，经过热器7加热后被送至用汽点。设置燃烧室I和燃烧器4，在本具体实施例中有4个燃烧器，有利于对尾气的燃烧，充分利用尾气余热且减轻空气污染；在各装置下设置有灰斗，有利于对粉尘的分级收集。含有CO、CO2, SO2等和大量粉尘的废气由废气通道引入燃烧室I，在废气通道引入管四周布置铺助燃烧的燃烧器4，燃烧器4同时为助燃料进口，与废气入口形成斜切，形成切圆燃烧，以充分燃尽废气中的大量CO。还包括燃烬室2，位于燃烧室I和换热装置之间。为加强尾气的进一步燃烧，设置了燃烬室2，在燃烧室I内未燃尽的气体在燃烬室进一步燃烧。由于燃烬室内温度已达到1400摄氏度以上，因此燃烬室内无需设置燃烧器进行点火。
还包括防爆装置5，位于燃烧室I或燃烬室2的顶部。
在燃烧室I或燃烬室2的顶部布置防爆5装置以解决锅炉的爆炸问题，由于燃烧室I和燃烬室2空间相通，因此只需在燃烧室I或燃烬室2的顶部布置一个防爆装置5即可，但布置在燃烬室2的顶部最好:废气在燃烧室被铺助燃烧的燃烧器4点燃后在尾部引风机的作用下会自然地流动到燃烬室，从燃烧室进口到燃烬室出口是废气的整个燃烧过程，在此过程中如燃烧不充分，就会集聚大量的CO，当CO达到一定的浓度就会产生爆炸。而燃烬室除在出口布置凝渣管6外就未布置其它装置，因此在此布置防爆装置5比在其它地方布置较易。
在此，所述防爆装置为重力型防爆装置。防爆装置是依靠其防爆门自身重量来密封烟道出气口，当烟道因CO浓度发生爆炸时烟道瞬间压力大于其重量，烟道压力就将防爆门冲开泄压，当烟道压力低于防爆门重量时，防爆门自然回落在防爆座上。而烟道压力又根据烟道承压能力确定，所以防爆门的设置有效地保护了烟道。
还包括送风装置3，位于距引入管边缘250_350mm与引入管中心同一标高处。
所述送风装置3位于距引入管边缘300mm处。
在距废气引入管边缘250_350mm与引入管中心同一标高的地方布置一送风装置3以助燃烧，废气进入燃烧室后由于引风机的作用，必定转向往燃烬室I方向流动，为了延长废气的燃烧时间因此在进风口后送二次风进燃烧室1，同时也扰乱废气流相，增加传热效果并补充氧气以使废气中的CO充分燃烧。由于冶镍燃烧是负氧燃烧，废气中含有大量CO且严重缺氧，因此设置了送风装置，对燃烧室I进行送风助燃。
对于送风装置3的位置应布置在距离引入管边缘250_350mm处，由于引入的空气温度远低于废气温度，送风装置3太近会影响废气的着火而太远又会因氧气补充不及时影响燃烧的稳定甚至于熄火。送风装置3布置在距离引入管边缘250-350mm处既保证了废气着火又及时地补充了燃烧的氧气。
还包括凝渣管6，位于燃烬室2和换热装置之间。
所述凝渣管6带有鳍片13。
所述的鳍片13成羊角状:因余热锅炉的一大特点就是防磨，而冶镍废气粘性较大，废气灰尘易于粘结。因此，冶镍余热炉既要考虑防磨又要考虑防粘结；而羊角鳍片成角度布置在换热管的迎风面，鳍片底部因距离较近不易磨损保护换热管，鳍片顶部因距离较大而又不易粘结；废气横向冲刷鳍片时由于惯性作用灰尘碰撞鳍片后在重力作用下往下掉落，而鳍片布置方向与灰尘掉落方向一致有利于除灰。
所述带有羊角鳍片13的凝渣管6包括换热管12和焊接在换热管12上的鳍片13。
冶镍系统尾气余热锅炉的废气中含有大量的粉尘必须考虑其磨损性，故在废气进入换热装置前设置凝渣管6。如图3所示:左侧箭头为烟气方向箭头。燃烬室I燃烧混合后的废气因含有大量的粉尘对换热管12具有一定的磨损性，为防止换热管12被磨损，延长锅炉使用寿命和降低制造成本，采用带羊角鳍片的凝渣管6。如图4所示，带羊角鳍片的凝渣管6由换热管12、鳍片13焊制而成，带粉尘的废气在穿过凝渣管束时，首先与鳍片13接触，粉尘在与鳍片13碰撞时因重力作用往下掉落于凝渣管6下的灰斗11从而达到分离和防磨的效果。
燃烧后的废气通过凝渣管6进入换热区域的过热器7、蒸发器8、省煤器9，最后经烟囱排入大气。废气在通过凝渣管6、过热器7、蒸发器8、省煤器9时分离出来的粉尘掉落到布置在各换热器下面的灰斗11。
含有15_20%C0的废气进入燃烧室1，利用布置在废气引入管四周的助燃燃烧器4在送风装置3的配合下将废气中的CO燃烧以充分利用低热值尾气。在燃烧室I燃烧后的废气进入燃烬室2进一步完全燃烧以期将CO燃烬，在燃烬室2顶部布置防爆装置5以解决锅炉的爆炸问题。
权利要求
1.一种冶镍系统尾气余热锅炉，包括换热装置和灰斗(11)，其特征在于: 还包括燃烧室(I)和燃烧器(4 ); 燃烧室(I)设置于废气通道与换热装置之间； 燃烧室(I)和换热装置下面分别设置有灰斗(I I)； 燃烧器(4)位于燃烧室(I)内，布置于废气通道引入管四周。
2.根据权利要求1所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 所述燃烧器(4)包含至少两个。
3.根据权利要求1所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 还包括燃烬室(2 )，位于燃烧室(I)和换热装置之间。
4.根据权利要求3所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 还包括防爆装置(5)，位于燃烧室(I)或燃烬室(2)的顶部。
5.根据权利要求1所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 还包括送风装置(3)，位于距引入管边缘250-350mm与引入管中心同一标高处。
6.根据权利要求5所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 所述送风装置(3)位于距引入管边缘300mm处。
7.根据权利要求3所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 还包括凝渣管(6 )，位于燃烬室(2 )和换热装置之间。
8.根据权利要求7所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 所述凝渣管(6 )带有鳍片(13)。
9.根据权利要求8所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 所述的鳍片(13)成羊角状。
10.根据权利要求9所述的一种冶镍系统尾气余热锅炉，其特征在于: 所述带有羊角鳍片(13)的凝渣管(6)包括换热管(12)和焊接在换热管(12)上的鳍片(13)。
全文摘要
本发明提供了一种冶镍系统尾气余热锅炉，该装置包括换热装置、灰斗(11)、燃烧室(1)和燃烧器(4)，还包括燃烬室(2)、送风装置(3)、防爆装置(5)和带有羊角鳍片(13)的凝渣管(6)，通过对尾气的燃烧，进一步加强对尾气的利用，防止了环境污染，并防止了燃烧过程爆炸，大大减轻尾气粉尘对锅炉的磨损。
文档编号F27D17/00GK103196125SQ201310130178
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月16日 优先权日2013年4月16日
发明者徐国义, 丁淑辉, 陈黎, 唐宏伟 申请人:四川川润动力设备有限公司