隧道式窯爐余熱鍋爐制造技術(shù)

隧道式窯爐余熱鍋爐，其特征在于：具有鋼架梯臺，鋼架梯臺上設(shè)有除氧水箱，除氧水箱依次與給水泵、省煤器相連接。在窯爐冷卻段頂部依次設(shè)置有第二級蒸發(fā)換熱裝置、第三級蒸發(fā)換熱裝置、第四級蒸發(fā)換熱裝置、省煤器，第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置出口端通過上升管與鍋筒相連接，并通過下降管將鍋筒與第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置進口端相連接，使第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置與鍋筒之間形成自然循環(huán)回路。鍋筒還依次連接有低溫過熱器、減溫器、高溫過熱器、過熱蒸汽集箱，低溫過熱器、高溫過熱器和第一級蒸發(fā)換熱裝置位于窯爐保溫段頂部。該設(shè)備可以在不改變窯內(nèi)壓力平衡、不改變窯爐結(jié)構(gòu)和空氣供應(yīng)量的前提下把窯爐中的余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能，熱效率高。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)具體涉及一種對建材磚瓦、陶瓷行業(yè)常用的隧道窯(陶瓷行業(yè)是輥道窯)產(chǎn)生的熱量進行轉(zhuǎn)換的換熱裝置，特別涉及一種隧道式窯爐余熱鍋爐，該鍋爐將其余熱轉(zhuǎn)化為次中溫中壓蒸汽或中溫中壓蒸汽來發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)，也可轉(zhuǎn)化為低溫低壓蒸汽供暖及其它用途，最終實現(xiàn)節(jié)能減排。
技術(shù)介紹
隧道式窯爐是我國磚瓦、陶瓷行業(yè)重點推廣的高效焙燒窯爐，其特點是產(chǎn)量大、能耗低、自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、燒成參數(shù)可控。由于磚瓦、陶瓷的高溫?zé)珊彤a(chǎn)量大的特點決定了隧道式窯爐的冷卻帶有大量的高品位余熱。由于磚瓦、陶瓷企業(yè)的余熱只能用于磚坯干燥或加熱水來洗浴、冬季供暖，大量的余熱只能排放；并且磚坯干燥和加熱水只需150 300°C的溫度，企業(yè)一般是將500°C及以上的高溫?zé)?風(fēng))降低溫度后利用，違背了余 熱“高質(zhì)高用、梯級利用”的原則。磚坯的干燥主要是蒸發(fā)磚坯中的水分，利用隧道窯100 200°C的余熱足夠干燥所需熱量；若直接利用隧道窯高品位余熱用于干燥，則會導(dǎo)致干燥窯熱量過剩，同時大大地降低余熱的利用價值，使隧道窯的能源浪費轉(zhuǎn)移到干燥窯；干燥窯能源損失量大，而能量品位又低，散失了余熱再利用的價值。另外由于隧道式窯爐是冷卻帶進風(fēng)(可把冷風(fēng)加熱后助燃)，預(yù)熱帶排煙，高溫區(qū)域不能大量排煙(風(fēng))，采用傳統(tǒng)的對流換熱式余熱鍋爐結(jié)構(gòu)，把高溫?zé)煔獬槌龈G爐換熱的方式，將破壞窯爐的煙風(fēng)壓力平衡，最終導(dǎo)致燒成溫度無法控制在±20°C的范圍，致使產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種隧道式窯爐余熱鍋爐，以解決現(xiàn)有技術(shù)問題。本鍋爐應(yīng)用于磚瓦行業(yè)(包括耐火材料)的隧道窯和陶瓷行業(yè)的輥道窯，在不改變窯內(nèi)壓力平衡、不改變窯爐結(jié)構(gòu)和空氣供應(yīng)量的前提下把余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能，熱效率高、可根據(jù)用戶需求設(shè)定壓力和溫度、密封效果好，安裝維護方便、運行穩(wěn)定可靠、無二次污染、無燃料成本。本技術(shù)解決問題采用的技術(shù)方案是隧道式窯爐余熱鍋爐，具有鋼架梯臺15，鋼架梯臺15上設(shè)有除氧水箱13，除氧水箱13依次與給水泵6、省煤器16相連接。其中在窯爐冷卻段依次設(shè)置有第二級蒸發(fā)換熱裝置7、第三級蒸發(fā)換熱裝置11、第四級蒸發(fā)換熱裝置12、省煤器16，第一級蒸發(fā)換熱裝置2位于窯爐保溫段，其中第一級至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12均設(shè)置在窯爐頂部。第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12出口端分別通過上升管9與鍋筒8相連接，并通過下降管10將鍋筒8分別與第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12進口端相連接，使第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12與鍋筒8之間形成4個不相連通的循環(huán)回路。鍋筒8還依次連接有低溫過熱器5、減溫器4、高溫過熱器3、過熱蒸汽集箱1，其中低溫過熱器5和高溫過熱器3位于窯爐保溫段頂部、第一級蒸發(fā)換熱裝置2的低溫側(cè)，過熱蒸汽集箱I靠近高溫過熱器出口端。第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12、低溫過熱器5和高溫過熱器3的換熱管屏均為膜式壁結(jié)構(gòu)。省煤器16為蛇形管結(jié)構(gòu)。在給水泵6和省煤器16之間串接有給水集箱17，給水集箱17靠近窯尾的省煤器進口端。本技術(shù)的有益效果本技術(shù)中的隧道式窯爐余熱鍋爐遵循“梯級利用”原貝U，通過輻射換熱原理，在不改變窯內(nèi)壓力平衡、不改變窯爐結(jié)構(gòu)和空氣供應(yīng)量的前提下把余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能，熱效率高、可根據(jù)用戶需求設(shè)定壓力和溫度、密封效果好，安裝維護方便、運行穩(wěn)定可靠、無二次污染、無燃料成本。在冷卻段安裝換熱裝置，主要吸收200°C以上的高品位熱量，而對200°C以下的熱量則用于磚坯干燥，這樣既不影響生產(chǎn)現(xiàn)狀，也可避免高品位能量的降級利用問題?！じ綀D說明圖I是本技術(shù)的主視圖；圖2是本技術(shù)的俯視圖；圖3是本技術(shù)的左視圖。圖中1、過熱蒸汽集箱；2、第一級蒸發(fā)換熱裝置；3、高溫過熱器；4、減溫器；5、低溫過熱器；6、給水泵；7、第二級蒸發(fā)換熱裝置；8、鍋筒；9、上升管；10、下降管；11、第三級蒸發(fā)換熱裝置；12、第四級蒸發(fā)換熱裝置；13、除氧水箱；14.除氧塔；15、鋼架梯臺；16、省煤器；17、給水集箱。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本技術(shù)做進一步詳細說明。如圖I至圖3中所示的隧道式窯爐余熱鍋爐，具有鋼架梯臺15，鋼架梯臺15上設(shè)有除氧水箱13，除氧水箱13依次與給水泵6、省煤器16相連接。其中在窯爐冷卻段依次設(shè)置有第二級蒸發(fā)換熱裝置7、第三級蒸發(fā)換熱裝置11、第四級蒸發(fā)換熱裝置12、省煤器16，第一級蒸發(fā)換熱裝置2位于窯爐保溫段，其中第一級至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12均設(shè)置在窯爐頂部。第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12出口端分別通過上升管9與鍋筒8相連接，并通過下降管10將鍋筒8分別與第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12進口端相連接，使第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12與鍋筒8之間形成4個不相連通的循環(huán)回路。鍋筒8還依次連接有低溫過熱器5、減溫器4、高溫過熱器3、過熱蒸汽集箱1，其中低溫過熱器5和高溫過熱器3位于窯爐保溫段頂部、第一級蒸發(fā)換熱裝置2的低溫側(cè)，過熱蒸汽集箱I靠近高溫過熱器出口端。第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12、低溫過熱器5和高溫過熱器3的換熱管屏均為膜式壁結(jié)構(gòu)，其上部用吊鉤掛在窯頂橫梁上，并用保溫材料覆蓋，以增大換熱面積，保證窯爐的密封性能。省煤器16采用蛇形管結(jié)構(gòu)，其上部用吊鉤掛在窯頂橫梁上，省煤器16上方利用窯爐原有的吊頂板和保溫層密封、保溫。由于本實施例中是將鍋爐分別設(shè)置在兩個窯爐內(nèi)，因此在給水泵6和省煤器16之間串接有給水集箱17，給水集箱17是向每條窯爐內(nèi)的鍋爐省煤器16進行給水分配的裝置。同時，兩個窯爐使用同一個除氧水箱13、過熱蒸汽集箱1，其他設(shè)備在每個窯爐內(nèi)均設(shè)有。當(dāng)為多個窯爐時，所有窯爐共用一個除氧水箱13、給水集箱17、過熱蒸汽集箱1，上述三個設(shè)備設(shè)置在窯爐外部，其他設(shè)備分別設(shè)置在每個窯爐內(nèi)。其中除氧水箱13設(shè)置在鋼架梯臺15上，過熱蒸汽集箱I靠近高溫過熱器3出口端。更詳細的說明本實施例中以某廠兩條燒成寬度4. 6米、長144米(年產(chǎn)6000萬標(biāo)磚)的隧道窯為例經(jīng)鍋爐水處理系統(tǒng)處理后的常溫軟化水從除氧水箱13上方除氧塔14的上端入口進入除氧塔14內(nèi)，而減壓后的飽和蒸汽(約O. 2MPa)從除氧塔14下端入口進入除氧塔14內(nèi)，為除氧水箱13提供熱源。在加熱軟化水的同時，去除軟化水中的溶解氧。一臺30KW給水泵6進口與除氧水箱13連接，出口通過給水母管(Φ 57鋼管)與給水集箱17 (用Φ 108鋼管加工，長1.8米)連接，給水集箱17再將給水分配到每條窯爐的省煤器16進口。安裝在隧道窯冷卻段的省煤器16 (用Φ 32鋼管加工成蛇形結(jié)構(gòu)，外型尺寸長5米、寬5. 4米、高O.I米)出口用一根Φ60鋼管與鍋筒8連接。在窯爐冷卻段18 25#車位每窯安裝第一至第四級余熱鍋爐蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12(用Φ60鋼管加工，外型尺寸長4. 8米、寬5. 4米、高I米)，用20根Φ 108上升管9把第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12出口與鍋筒8連接，吸收磚坯的余熱產(chǎn)生飽和蒸汽。用8根Φ89下降管10把鍋筒8與余熱鍋爐第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置2、7、11、12進口連接。鍋筒8上部與低溫過熱器5(長3米、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
隧道式窯爐余熱鍋爐，其特征在于：具有鋼架梯臺(15)，鋼架梯臺(15)上設(shè)有除氧水箱(13)，除氧水箱(13)依次與給水泵(6)、省煤器(16)相連接；其中在窯爐冷卻段依次設(shè)置有第二級蒸發(fā)換熱裝置(7)、第三級蒸發(fā)換熱裝置(11)、第四級蒸發(fā)換熱裝置(12)、省煤器(16)，第一級蒸發(fā)換熱裝置(2)位于窯爐保溫段，其中第一級至第四級蒸發(fā)換熱裝置(2、7、11、12)均設(shè)置在窯爐頂部；第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置(2、7、11、12)出口端分別通過上升管(9)與鍋筒(8)相連接，并通過下降管(10)將鍋筒(8)分別與第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置(2、7、11、12)進口端相連接，使第一至第四級蒸發(fā)換熱裝置(2、7、11、12)與鍋筒(8)之間形成4個不相連通的循環(huán)回路；鍋筒(8)還依次連接有低溫過熱器(5)、減溫器(4)、高溫過熱器(3)、過熱蒸汽集箱(1)，其中低溫過熱器(5)和高溫過熱器(3)位于窯爐保溫段頂部、第一級蒸發(fā)換熱裝置(2)的低溫側(cè)，過熱蒸汽集箱靠近高溫過熱器出口端。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王文君，
申請(專利權(quán))人：四川國立能源科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：