一種用於轉爐高溫煙氣餘熱回收的餘熱鍋爐的製作方法
2024-03-31 01:41:05 2
本實用新型涉及轉爐高溫煙氣冷卻技術領域，尤其是涉及一種用於轉爐高溫煙氣餘熱回收的新型抗爆防爆型直立煙道式餘熱鍋爐。
背景技術：
目前轉爐從汽化煙道出口的高溫煙氣，溫度在800～1000℃之間，國內外採用的是噴水冷卻，其熱能一直被國內外認為不可能回收。
北京熱盾節能技術有限公司在申請號為201610110902.X，名稱為「一種新型抗爆防爆型直立煙道式熱管餘熱鍋爐」的專利中公開了一種餘熱鍋爐，其用於煉鋼轉爐高溫煙氣不噴水冷卻同步熱能回收工藝，以應對轉爐煙氣--高溫、高粉塵、高CO以及保連鑄--連續性生產特性的不噴水冷卻工藝而提供的一種轉爐高溫煙氣熱能轉化為蒸汽回收過程鍋爐爐體內不漏水的新工藝裝備，該發明通過在爐牆裝有熱管傳熱元件，換熱元件設為對插式布置，爐體內側為熱管吸熱端、爐體外側為熱管放熱端，所述熱管放熱端套設於水管內，水管設有進水口和蒸汽口，通過熱管換熱，避免了直接爐內噴水以及蒸汽回收過程不漏水。該餘熱鍋爐成功實現轉爐高溫煙氣不噴水冷卻，同步實現煙氣餘熱轉化為蒸汽回收。
然而，用戶要求，提供水管式直立煙道式餘熱鍋爐多一種選擇。對於水管式這種抗爆防爆型直立煙道式餘熱鍋爐，從功能角度分析，達到煙氣冷卻、換熱產汽的要求。但對於轉爐環境和煙氣特性分析，存在如下不足：
·轉爐煙氣除塵系統，現代工廠設計在原料跨與精煉跨之間，場地十分有限，這樣模式壁直通上下的結構，很難安裝，應用受到限制；
·一旦餘熱鍋爐漏水，處理時間長，會影響連鑄生產。
總之，現有技術中的餘熱鍋爐結構複雜，不便於安裝和維護，一旦發生故障，維護周期長，影響轉爐的連鑄生產，由此導致的經濟損失很大。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種用於轉爐高溫煙氣餘熱回收的餘熱鍋爐，以解決現有技術中存在的餘熱鍋爐結構複雜，不便於安裝和維護，一旦發生故障，維護周期長，影響轉爐的連鑄生產，由此導致的經濟損失很大的技術問題。
為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種用於轉爐高溫煙氣餘熱回收的餘熱鍋爐，包括直立的煙道式筒狀爐體和爐體外部支撐結構；所述爐體由若干個爐段密封拼接而成；
每個所述爐段為筒狀；
所述爐段的爐牆上設置有連通爐體內外的中間管；
所述爐段內設置有換熱管，換熱管的進水端和出汽端分別經過所述中間管伸入所述爐體外；
所述換熱管的進水端和出汽端與所述中間管之間密封設置。
進一步地，所述爐段為方筒狀或者圓筒狀。
進一步地，所述中間管包括上管和下管，上管和下管分別設置在所述爐段的爐牆的上部和下部，所述換熱管的出汽端經過所述上管伸出爐體外，所述換熱管的進水端經過所述下管伸出爐體外。
進一步地，所述爐段內設置有兩組所述換熱管，兩組換熱管對插布置，兩組換熱管形成對稱設置的換熱管系。
進一步地，所述爐段上設置有兩對所述上管和下管；兩對所述上管和下管左右相對設置，從上部看呈橫置錯排。
優選地，所述兩對所述上管和下管分別左右對稱設置。
進一步地，所述換熱管為盤繞在所述爐段內的蛇形管。
其中，每個爐段的高度＝1/2安裝層高+換熱管高+1/2安裝層高；而安裝層高一般取值為700～800mm。
進一步地，所述爐段的爐牆上設置有檢測人孔；檢測人孔上密封設置有蓋板。
進一步地，在高度方向上，所述換熱管設置在所述爐段的中部，所述檢測人孔設置在所述換熱管的上部和/或下部。
進一步地，每個所述爐段的外部設置有集水箱和集汽箱；所述集水箱與所述換熱管的進水端連接，所述集汽箱與所述換熱管的出汽端連接。
進一步地，所述爐段的爐牆內側設置有用於架設所述換熱管的支撐臺。
進一步地，所述筒狀爐體頂端設置有與轉爐煙道連通的煙氣入口，筒狀爐體的底部設置有煙氣出口。
進一步地，所述筒狀爐體包括自下而上依次密封連接的冷卻段、省煤器段、蒸發段和過熱段；所述冷卻段、省煤器段、蒸發段和過熱段分別由一個或者若干個所述爐段組成。
進一步地，所述爐牆為非水冷爐牆，爐牆包括自外向內依次設置的爐壁、澆築料絕熱層、龜甲網和硬質澆築料耐磨層；所述龜甲網通過支撐架與所述爐壁固定連接。
進一步地，所述爐牆為分段式模式壁，其包括多根豎直換熱管，豎直換熱管上下兩端分別與半圓形管連通，豎直換熱管之間設置有筋板；相鄰兩個爐段對接時，上下兩個爐段的半圓形管對焊連接一起形成氣體或流體通道。
進一步地，所述氣體或流體通道與集汽箱、集水箱連通。
進一步地，所述爐壁外側設置有保溫層和彩鋼護板。
進一步地，所述爐段的爐牆上設置有洩爆孔。
採用上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果：
本實用新型提供的一種用於轉爐高溫煙氣冷卻、餘熱回收同步的餘熱鍋爐採用模塊化設計理念，爐體有多個爐段拼接而成，由此便於在狹小的廠房空間內安裝爐體，同時便於後期的檢修和維護，當其中一個爐段出現損壞時可以隨時進行更換，由此大大縮短了維修周期，減少了因維護而導致的停產損失。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例1提供的用於轉爐高溫煙氣餘熱回收的餘熱鍋爐的結構示意圖；
圖2為本實用新型實施例1提供的餘熱鍋爐的爐段的結構示意圖；
圖3為本實用新型實施例1提供的餘熱鍋爐的對插布置的換熱管的分解示意圖；
圖4為本實用新型實施例1提供的餘熱鍋爐的爐段的前視圖；
圖5為本實用新型實施例1提供的餘熱鍋爐的爐牆的剖視圖；
圖6為本實用新型實施例2提供的餘熱鍋爐的爐牆的結構示意圖。
附圖標記：
1-料車； 2和3-帶鎖氣的儲丸倉；
4-煙氣出口； 5-丸灰倉密封閥；
6-帶鎖氣的中間儲灰倉； 7-振動分離器；
8-氣力輸灰站； 9-煙氣入口；
10-爐體； 11-儲灰丸倉；
20-外部支撐結構； 30-爐段；
31-爐牆； 31a-爐壁；
31b-澆築料絕熱層； 31c-龜甲網；
31d-硬質澆築料耐磨層；
31e-支撐架； 32-中間管；
32a-下管； 32b-上管；
33-換熱管； 33a-進水端；
33b-出汽端； 34-檢測人孔；
35-洩爆孔； 36-支撐臺；
37-集水箱； 38-集汽箱；
39-夾管； 40-豎直換熱管；
41-半圓形管。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
下面結合具體的實施方式對本實用新型做進一步的解釋說明。
實施例1
如圖1-2所示，本實施例提供的一種用於轉爐高溫煙氣餘熱回收的餘熱鍋爐，包括直立的煙道式筒狀爐體10和爐體外部支撐結構20；爐體10由若干個爐段30密封拼接而成；
外部支撐結構20包括爐體外周向設置的爐柱和若干個橫置環梁。
筒狀爐體10頂端設置有與轉爐煙道連通的煙氣入口9，煙氣入口9與轉爐的汽化煙道三段出口連接，用於向餘熱鍋爐內引入熱煙氣。
筒狀爐體10的底部設置有煙氣出口4，其中1為料車，2和3為帶鎖氣的儲丸倉；11為儲灰丸倉，5為丸灰倉密封閥，6為帶鎖氣的中間儲灰倉；7為振動分離器，8為氣力輸灰站。
筒狀爐體10包括自下而上依次密封連接的冷卻段、省煤器段、蒸發段和過熱段；冷卻段、省煤器段、蒸發段和過熱段分別由一個或者若干個爐段30組成。
其中，如圖2所示，每個爐段30為方筒狀或者圓筒狀；
爐段30的爐牆31上設置有連通爐體10內外的中間管32；
爐段內設置有換熱管33，換熱管33的進水端33a和出汽端33b分別經過中間管32伸入爐體10外；換熱管33為蛇形管。
換熱管33的進水端33a和出汽端33b與中間管32之間密封設置。
中間管32包括上管32b和下管32a，上管32b和下管32a分別設置在爐段30的爐牆31的上部和下部，換熱管33的出汽端33b經過上管32b伸出爐體10外，換熱管33的進水端33a經過下管32a伸出爐體10外。
爐段30的爐牆31內側設置有用於架設換熱管33的支撐臺36。
爐段30的爐牆31上設置有檢測人孔34；檢測人孔34上密封設置有蓋板。
如圖3-4所示，為了加大換熱面積以及方便安裝和維修，爐段30內設置有兩組換熱管33，兩組換熱管33對插布置，兩組換熱管33形成對稱設置的換熱管系。
爐段30上設置有兩對上管32b和下管32a；兩對上管32b和下管32a左右相對設置。
其中，兩對上管32b和下管32a分別左右對稱設置。
而換熱管33為盤繞在爐段30內的蛇形管。
其中，每個爐段30的高度＝1/2安裝層高+換熱管的高度+1/2安裝層高；而安裝層高一般取值為700～800mm。
在高度方向上，換熱管33設置在爐段30的中部，檢測人孔34設置在換熱管33的上部或者下部。
每個爐段30的外部設置有集水箱37和集汽箱38；集水箱37與換熱管33的進水端33a連接，集汽箱38與換熱管33的出汽端33b連接。
冷卻段的集水箱37與水泵連接，集汽箱38與除氧器連接。省煤器段的集水箱37與補水水泵連接，集汽箱38與汽包連接；
蒸發段的集水箱37和集汽箱38分別與汽包連接，即由汽包供水；加熱後的蒸汽同樣返回汽包內；
過熱段的集水箱37與汽包連接，由汽包供汽，出口與輸送管路連接，向用戶輸送蒸汽。
爐段30的爐牆31上設置有洩爆孔35。
如圖5所示，爐牆31為非水冷爐牆31，爐牆31包括自外向內依次設置的爐壁31a、澆築料絕熱層31b、龜甲網31c和硬質澆築料耐磨層31d；龜甲網31c通過支撐架31e與爐壁31a固定連接。支撐架31e用於固定龜甲網31c。
爐壁31a由鍋爐板焊接而成；爐壁31a外側設置有保溫層和彩鋼護板(未示出)。
實施例2
本實施例與實施例1結構基本相同，不同之處在於：
如圖6所示，爐牆31為分段式模式壁，其包括多根豎直換熱管40，豎直換熱管40上下兩端分別與半圓形管41連通，豎直換熱管40之間設置有筋板(未示出)；相鄰兩個爐段30對接時，上下兩個爐段30的半圓形管41對焊連接一起形成氣體或流體通道。該氣體或流體通道與集汽箱、集水箱連通。其中，39為夾管。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。