硫铁矿余热锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种硫铁矿余热锅炉，由锅筒、连接管、带有缩口的进烟口、轻型炉墙、外护板、内设膜式水冷壁和集箱的垂直烟道、内设交叉空腔受热面和横向受热面的水平烟道、内设挡烟板的灰斗、支座、烟道出口、垂直下水管、烟气挡板、连通管、分支管等构成，交叉空腔受热面包括两侧的数排水冷壁、左右侧上、下集箱，两侧上集箱分别与另一侧的水冷壁管和下集箱依次相连，两侧下集箱之间设有连通管；横向受热面包括左右侧上、下集箱、连接上、下集箱的立集箱和连接立集箱的、并通过“Ｌ”形受热管与两侧的立集箱相连的横集箱，每根立集箱中部设有一节流孔板。本实用新型专利技术具有炉体高度低、钢材消耗量少、稳定性好、水冷壁使用寿命长、传热效率高、除尘方便的特点。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种余热锅炉，特别是用于硫铁矿制酸系统中的自然循环余热锅炉。
技术介绍
在硫铁矿制酸过程中，要对硫铁矿进行焙烧，焙烧时产生900℃左右的高温和高矿尘浓度(300-400g/Nm3)烟气，烟气进入余热锅炉中进行热交换，吸收烟气中的余热产生蒸汽，并除去约70％的矿尘，烟气降至约380℃后离开锅炉去下道工序制造硫酸。目前，广泛使用的余热锅炉，如“硫酸工业”杂志1992年第二期《硫铁矿制酸余热锅炉国内外发展状况综述》一文中公开了自然循环余热锅炉的几种形式，及专利号ZL92220015.7自然循环余废热锅炉属悬吊式四烟道“W”型余热锅炉，它炉体高大，操作检修不便，烟气大部分呈纵向冲刷受热面，传热效率低，因而钢耗大，造价高；专利号ZL95242918.7的“L”型直角烟道自然循环废热锅炉，存在以下缺点1.柔性对流管束顶部和二侧面强度和钢度偏低，影响锅炉的稳定性；2.垂直烟道中的水冷壁管受烟气中矿尘的机械冲击，使用寿命短；3.水平烟道中的换热元件的结构不合理，传热效率偏低；4.为除尘而设置的机械振打装置，结构复杂，效果差。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能克服上述缺点，具有炉体高度低、钢材消耗量少、稳定性好、水冷壁管使用寿命长、传热效率高、除尘方便的锅炉。为实现上述目的，本技术的硫铁矿余热锅炉，包括进烟口、轻型炉墙、外护板、内设膜式水冷壁和集箱的垂直烟道、内设水平受热面的水平烟道、位于烟道下的数个灰斗、数个支座、烟道出口、锅筒和与炉体中的上集箱相连的连接管，其中水平受热面内的上集箱通过连接管与锅筒相连，所述的内设水平受热面的水平烟道包括交叉空腔受热面和横向受热面，交叉空腔受热面由烟道两侧的数排水冷壁管、左右侧上集箱、左右侧下集箱组成，其中左右侧上集箱分别与相对一侧的水冷壁管和下集箱依次相连，呈交叉连接，形成中空烟道，可增加受热面积和换热水的行程，让烟气横向冲刷受热面，提高传热效率；锅筒的两端各设有一根带有支座的垂直下水管，垂直下水管通过分支管与烟道内的下集箱相连，提高锅炉的稳定性。所述的横向受热面为数排“π”型受热面管，包括位于烟道两侧的左右侧上集箱、左右侧下集箱、数排连接上、下集箱的立集箱和连接每排两立集箱的横集箱，每排横集箱还通过“L”形受热管与两侧的立集箱相连，每根立集箱中部还设有一节流孔板，可增加受热面积，节流孔板的设置，可保证换热水充分流入每一根“L”形受热管，既能充分换热，又能保护“L”形受热管。作为本技术的进一步改进，所述的数排“π”型受热面管按烟气流向逐排增加同管径的“L”形受热管的数量，使烟气流道截面逐级减小，以保持适当烟速吹去管壁上的积灰，取消机械振打装置；在所述的数排“π”型受热面管的“L”形受热管的直管部分、在烟气的流动方向上焊接有数个翅片，达到增加受热面和不易积灰的效果；在迎烟方向、第一排“π”型受热面管的立集箱与最下方的“L”形受热面管相交处的外侧设置有监视管接头，可观察管内的结垢、沉渣情况。作为本技术的进一步改进，当锅炉容量较小时，所述的横向受热面为数排旗面型受热面管，包括位于烟道两侧的左右侧上集箱、左右侧下集箱、数排连接上、下集箱的立集箱和连接两上集箱的横集箱，每排立集箱焊有数根不等的弓形受热管，每根立集箱中部还设有一节流孔板；作为本技术的进一步改进，在所述的交叉空腔受热面和横向受热面的左右侧下集箱之间设有连通管，可增加锅炉左右二侧强度和刚度，使锅炉更稳定；作为本技术的进一步改进，所述的进烟口设有上小下大的缩口，可使垂直烟道中、靠近炉墙的水冷壁管免受烟气中矿尘的机械冲击，延长使用寿命；作为本技术的进一步改进，当锅炉需要发电时，在所述的交叉空腔换热面的中空烟道还设有过热器，且第1-5排管上设置有耐热钢防磨板；作为本技术的进一步改进，在灰斗中设置有挡烟板，可防止烟气分流而降低换热效率。本技术的工作过程为900℃左右的烟气由进烟口进入垂直烟道，此时主要通过辐射与膜式水冷壁进行热交换，烟气中较重的矿尘颗粒直接落入灰斗中，由于缩口的遮挡作用，膜式水冷壁免受烟气中较重的矿尘颗粒的机械冲击；降至750-800℃的烟气进入水平烟道，其中的矿尘受重力作用，逐渐落入灰斗中，达到进一步除尘的作用，烟气先横向冲刷水平烟道中的交叉空腔受热面和过热器，进行热交换，过热器的第1-5排管上设置有耐热钢防磨板，可减少磨损；烟气继续横向冲刷“π”型受热面管排或旗面型受热面管排，进行热交换，最后降温至350℃左右，从烟道出口排出。本技术的硫铁矿余热锅炉，具有锅体高度低，不足“W”型锅炉的50％，因而操作、检修更方便；锅炉为自支撑角管式，没有柱和梁以及悬吊装置，整台锅炉依靠水冷壁受热面、集箱、连接管、垂直下水管、支座等支撑整台锅炉，钢材消耗量约为“W”型锅炉的60％，所以锅炉造价低；通过垂直下水管和连通管的设置，提高了稳定性；通过进气缩口的设置，延长了垂直烟道中水冷壁管使用寿命；通过换热元件结构的改变和挡烟板的设置，提高了传热效率和方便除灰。附图说明图1为本技术的主剖视图。图2为本技术的侧剖视图。图3为交叉空腔受热面的结构示意图。图4为“π”型受热面管的结构示意图。图5为翅片的结构示意图。图6为垂直烟道中膜式水冷壁和集箱的结构示意图。图7为滑动支座的结构示意图。图8为旗面型受热面管结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的说明。由图1和图2所示，本技术的硫铁矿余热锅炉，包括锅筒1、连接管2、设置在锅筒两端并带有支座的垂直下水管14、带缩口的进烟口4、轻型炉墙5、外护板6、内设膜式水冷壁和集箱的垂直烟道7、内设交叉空腔受热面8和横向受热面9的水平烟道、位于烟道下的四个灰斗11、插入灰斗11内的挡烟板15、与烟道内的下集箱19固定连接的数个支座12和烟道出口13，其中，膜式水冷壁紧靠轻型炉墙5，可免受烟气中矿尘的机械冲击，由图6可知，膜式水冷壁的上集箱焊上抓钉31后固定于轻型炉墙5中，此为现有技术；由图3可知，交叉空腔受热面8由烟道两侧的数排水冷壁管21、左右侧上集箱18、左右侧下集箱19组成，其中左右侧上集箱18分别与相对一侧的水冷壁管21和下集箱19相连，呈交叉连接，两下集箱19通过连通管20相连，形成中空烟道，由图1所示，过热器3置于其中，且过热器3的第1-5排管上设置有耐热钢防磨板36；由图4所示，横向受热面9为数排“π”型受热面管，包括位于烟道两侧的左右侧上集箱18、左右侧下集箱19、数排连接上、下集箱的立集箱24、连接每排两立集箱24的横集箱26和连接两下集箱19的连通管20，每排横集箱26还通过等径的“L”形受热管16与两侧的立集箱24相连，形成横截面为“π”型的受热面，且按烟气流向逐排增加“L”形受热管16的数量，在“L”形受热管16的直管部分、在烟气的流动方向上焊接有数个翅片17(如图5所示)，在每根立集箱中部还设有一节流孔板25，在迎烟方向、第一排“π”型受热面管的立集箱与最下方的“L”形受热面管23相交处的外侧设置有监视管接头27；由图2所示，交叉空腔受热面8和“π”型受热面的上集箱18均通过连接管2与锅筒1相连，垂直下水管14通过分支管22与烟道内的下集箱19相连。本技术的硫铁矿余热锅炉不限于上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫铁矿余热锅炉，包括进烟口、轻型炉墙、外护板、内设膜式水冷壁和集箱的垂直烟道、内设水平受热面的水平烟道、位于烟道下的数个灰斗、数个支座、烟道出口、锅筒和连接管，其中所述的内设水平受热面的水平烟道包括交叉空腔受热面和横向受热面，其特征在于交叉空腔受热面包括烟道两侧的数排水冷壁管、左右侧上集箱、左右侧下集箱，左右侧上集箱分别与相对一侧的水冷壁管和下集箱依次相连，呈交叉连接；横向受热面为数排“π”型受热面管，包括位于烟道两侧的左右侧上集箱、左右侧下集箱、数排连接上、下集箱的立集箱和连接每排两立集箱的横集箱，每排横集箱还通过“Ｌ”形受热管与两侧的立集箱相连，锅筒的两端还各设有一根带有支座的垂直下水管，垂直下水管通过分支管与烟道内的下集箱相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏禄殿，夏正，
申请(专利权)人：自贡市东方锅炉联销技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]