烧结冷却机低温废气余热锅炉制造技术

本实用新型专利技术提供一种能耗低、体积小、不易积灰、耐磨损、密封性能好且能有效利用低温传热发电的余热锅炉。余热锅炉整体采用立式布置、管箱式结构，锅炉管箱内由上而下依次设有过热器、蒸发区、低压蒸发区、省煤器和低压省煤器，其中蒸发区、低压蒸发区设有多组蒸发器，蒸发器倾斜放置在烟道内，倾斜角度为５°～１５°；蒸发器为灯笼管结构，所述蒸发器设有上集箱、下集箱和对流管束，上、下集箱之间通过纵向螺旋翅片管组成错列的对流管束连接，蒸发器具有独立的下降管、汽水引出管，其中蒸发区的蒸发器通过下降管、汽水引出管与汽包连接，低压蒸发区的蒸发器通过下降管、汽水引出管与低压汽包连接；锅炉受热面设有螺旋鳍片管。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

烧结冷却机低温废气余热锅炉一、
本专利技术属于一种锅炉设备，特别涉及一种烧结冷却机低温废气余热锅炉。二、
技术介绍
现有技术《国家重点行业清洁生产技术导向目录》国经贸资源137 号(第一批)和国家经贸委与国家环境保护总局联合公告21号(第二批) 发布了与钢铁行业直接相关的28项清洁生产技术。从焦化、炼铁、炼钢、轧钢 生产技术中选取最能体现钢铁联合企业清洁生产成果，反映钢铁行业"节能"、"减 污"，最具代表性的指标，烧结余热回收就定为其中一项。烧结工序是钢铁企业 生产流通中的耗能大头，其能耗仅次于炼铁工序，占钢铁产业总能耗的10%,而 在烧结工序总能耗中有近50%的能耗都是以烧结机烟气和冷却机废气的显热形式 排入大气，既浪费热能又污染环境。由于烧结废气温度不高，以往钢铁企业对这 部分热能的回收利用重视不够，但事实上由于烧结废气的量很大，从而可供回收 的热量也相当可观。利用低温烟气产生低参数的过热蒸汽供汽轮机发电，可大大 降低钢铁企业的生产成本，产生显著的经济效益和环保效果。因此烧结废气发电 前景大有可为。烧结冷却机在运行过程中释放大量的低温热源，如果通过对现有的冶金企业 烧结厂烧结冷却设备，如冷却车罩子、落矿斗、冷却风机进行适当的改造使低温 热废气温度提高到38(TC左右，通过余热锅炉产生1.25 2.45MPa、 290 33(TC过 热蒸汽，为烧结机余热发电提供前提条件。目前国内烧结冷却机的低温余热主要应用于1、引一小部分热废气到点火 器用于助燃；2、利用热管夹套式余热锅炉产生l.OMpa以下的饱和蒸汽。锅炉排 烟温度20(TC以上，废气余热利用率低，而且一台大型烧结冷却机需要布置许多 套小容量热管余热锅炉运行、维修管理不方便。这两种方法都不能从根本上解决 烧结机能耗高的问题。 三、
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，提供一种能耗低、体积小、不易积灰、耐磨损、 密封性能好且能有效利用低温传热发电的余热锅炉。本专利技术的技术解决方案为 一种烧结冷却机低温废气余热锅炉，包括过热 器、蒸发区、低压蒸发区、省煤器和低压省煤器，设备之间设有连通烟道和水汽 管，其特征在于余热锅炉整体采用立式布置、管箱式结构，锅炉管箱内由上而下 依次设有过热器、蒸发区、低压蒸发区、省煤器和低压省煤器，其中蒸发区、低 压蒸发区设有多组蒸发器，蒸发器倾斜放置在烟道内，倾斜角度为5°~15°;蒸 发器为灯笼管结构，所述蒸发器设有上集箱、下集箱和对流管束，上、下集箱之 间通过纵向多排螺旋翅片管组成错列的对流管束连接，每个蒸发器具有独立的下 降管、汽水引出管，其中蒸发区的蒸发器通过下降管、汽水引出管与汽包连接， 低压蒸发区的蒸发器通过下降管、汽水引出管与低压汽包连接。管箱结构为由钢 板和型钢构成的四周包围上下敞开的箱体，箱体内侧板加装膨胀节，箱体外保温 结构表面设有外护板。烟道的烟气进出口区域设有两排错列布置的圓钢。低压省 煤器为错排布置的螺旋鳍片管。在高温烟气从锅炉顶部进入依次经过过热器、蒸发区(低压蒸发区)、软水 加热器(低压软水加热器)蒸发区(低压蒸发区)所产生的汽水混合物汇集到上 集箱通过引出管进入余热锅炉汽包，蒸发段的供水由锅筒通过下降管将饱和水分 配到下集箱，构成可靠的水循环回路。软水经过软水加热器(低压软水加热器) 加热后进入余热锅炉汽包。受热面采用具有高度扩展受热面的螺旋鳍片管，鳍片管与管子焊接采用高频 焊，鳍片管与管子之间贴合完全无间隙，消除传热热阻；过热器、省煤器采用蛇 形管结构，受热时两端自由膨胀，管子不变形；蒸发段设计为灯笼管(上下集箱 及对流管束)结构，受热时蒸发管束两端为自由端，受热自由膨胀。锅炉各部分受热面布置在由钢板和型钢制成的四周包围上下敞开的箱体内； 箱体内侧板加装膨胀节，消除膨胀应力；箱体内根据受热面布置方式的不同采用 不同的支吊结构；安装时直接吊装管箱，管箱通过底部型钢将自身重量传递到钢 架的橫梁上；采用管箱式结构可将锅炉漏风降至最低，减少锅炉漏风热损失，提 高锅炉效率；锅炉采用箱体外保温结构。在外保温外面装设外护板，对保温材料 加以保护，散热损失不超过4% 。蒸发段设计为灯笼管(上下集箱及对流管束)结构其特征是每个上、下集 箱之间，由纵向多排的翅片管组成错列的对流管束；每个蒸发器具有独立的下降 管、汽水引出管与汽包相连，形成简单的自然循环管路；管束采用错排冲刷完 全，受热面不积灰。受热面采用错排方式，整个受热面采用错排布置方式，使整个受热面冲刷完 全，传热系数高；加之锅炉受热面以水平布置为主的立式结构，受热面不易积灰。受热面采用独特的方式避免磨损，采用合理的烟气流速，以减轻均勻磨损。 由于磨损与烟气流速的3次方成正比关系，故整个锅炉采用低流速设计，最高流 速不超过7.0m/s以降低均匀磨损；合理组织了烟气动力场，使烟气流动均匀，可 避免出现烟气走廊而导致传热效率降低和局部过速磨损；在烟道受热面易磨损区 域(过热器烟气进口)设置两排错列布置的圓钢避免灰尘颗粒对受热面管的直接 冲刷，消除灰尘颗粒的动能，减轻局部磨损；锅炉整个受热面管子采用厚壁管以 延长锅炉受热面的寿命；整个受热面采用螺旋鳍片管结构，对管子有一定的保护 作用。在锅炉尾部设置低温低压省煤器，低温低压省煤器采用错排布置的螺旋鳍片 管结构，其用来加热发电系统补给水，补给水加热后进入除氧器；由于给水未经 过除氧，管材应选择耐氧腐蚀的材料如铸铁管等。本专利技术产生如下有益效果1、 锅炉采用集中回收烧结冷却机余热，即每套烧结设备只配一套余热锅炉 系统；2、 余热锅炉采用立式布置，烟气从锅炉顶部进入依次通过过热器、蒸发 区、省煤器(软水加热器)及低压省煤器后从底部排出，在节省占地空间的同时 又方便锅炉排灰；3、 锅炉蒸发区由多组蒸发器组成，蒸发器倾斜放置在烟道内，与水平夹角 在5°~15°;蒸发器采用上下集箱组合型(灯笼管结构)结构，每个上、下集箱 之间，由纵向多排的翅片管组成错列的对流管束；每个蒸发器具有独立的下降 管、汽水引出管与汽包相连，形成简单可靠的自然循环管路；管束采用错排冲刷 完全，受热面不积灰； 4、 锅炉整体采用管箱式结构，自上而下有过热器管箱、蒸发器管箱和省煤 器管箱。管箱通过底部型钢将自身重量传递到钢架的横梁上。采用管箱式结构可 将锅炉漏风降至最低，减少锅炉漏风热损失，提高锅炉效率的同时降低了引风机 的电耗；5、 锅炉采用箱体外保温结构。在保温层外侧装设外护板，对保温材料加以 保护，散热损失少；6、 受热面采用具有高扩展受热面的螺旋鳍片管来获得最佳的传热效果和最 低的烟气阻力，使得锅炉结构变得非常紧凑，体积小，重量轻，节省锅炉初投 资；7、 锅炉管子水平布置，烟尘不易积在翅片上；锅炉采用的小管径受热面， 在同样烟气流速下，阻力较小；采用翅片管的鳍片节距大(26.25)，有利于清灰。8、 锅炉水循环方式为自然循环。自然循环系统具有可靠性强，稳定性好， 操作维护方便等优点，且省去了强制循环的循环泵的投资、运行及维修等费用；9 、锅炉蒸汽系统可根据烧结冷却机及汽轮机的实际情况可设计成单压系 统、单压带闪蒸单级补汽系统及双压系统，这样尽可能使系统发电能力达到最优化。10、磨损问题的解决由于影响磨损的因素主要与烟气条件、烟气性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结冷却机低温废气余热锅炉，包括过热器（１）、蒸发区（２）、低压蒸发区（４）、省煤器（３）和低压省煤器（５），设备之间设有连通烟道和水汽管，其特征在于余热锅炉整体采用立式布置、管箱式结构，锅炉管箱内由上而下依次设有过热器（１）、蒸发区（２）、低压蒸发区（４）、省煤器（３）和低压省煤器（５），其中蒸发区（２）、低压蒸发区（４）设有多组蒸发器，蒸发器倾斜放置在烟道内，倾斜角度为５°～１５°；蒸发器为灯笼管结构，所述蒸发器设有上集箱（８）、下集箱（１２）和对流管束，上、下集箱之间通过纵向螺旋翅片管（１０）组成错列的对流管束连接，蒸发器具有独立的下降管、汽水引出管，其中蒸发区的蒸发器通过下降管、汽水引出管与汽包（６）连接，低压蒸发区的蒸发器通过下降管、汽水引出管与低压汽包（７）连接；锅炉受热面设有螺旋鳍片管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长景，张兰芳，王志龙，龚来广，程立春，曹华，
申请(专利权)人：盐城市锅炉制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[]