一种用于回收转底炉烟气热量的余热锅炉的制作方法

本发明属于转底炉烟气余热回收领域，涉及一种用于回收转底炉烟气热量的余热锅炉。

背景技术：

作为处理钢铁企业固废的一种工艺手段，转底炉技术近几年在国内发展很快。为回收转底炉产生烟气的热量，在转底炉后设置余热锅炉。余热锅炉一方面生产蒸汽供生产和生活使用，另一方面可降低烟气温度，以便后续对烟气进行除尘和收集锌粉。由于进入转底炉的原料成分比较复杂而且不稳定，包含炼铁炼钢等各种工艺环节的除尘灰、尘泥、粉尘等，因此转底炉生产过程中所产生的烟气成分也很复杂。

总体而言，转底炉烟气表现出较强的粘结性和腐蚀性。粘结性是由于烟气中含有低熔点物质，容易附着在余热锅炉受热面上，形成积灰。积灰将导致余热锅炉换热效率下降，蒸汽产量下降和排烟温度升高。积灰严重时，可影响余热锅炉甚至转底炉正常生产。腐蚀性是由于烟气中含有氯化物，如nacl、kcl和zncl等腐蚀性盐类。余热锅炉内凡是和高温烟气有接触的部位，如受热面管束、振打杆、管束吊挂等均会受到腐蚀。对于受热面管束，管内介质温度越高则腐蚀速度越快；对于振打杆、管束吊挂等结构件，烟气温度越高则腐蚀速度越快。受热面管束腐蚀后，会导致泄露和爆管等事故发生，需要更换受热面管束，增加生产成本。结构件腐蚀后，同样也需要更换，影响生产，减少作业率。从目前国内运行的转底炉情况看，因腐蚀原因导致受热面每半年到一年需更换一次。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于回收转底炉烟气热量的余热锅炉，防止积灰和腐蚀，以期减轻乃至避免余热锅炉的积灰和腐蚀，提高余热锅炉作业率，延长余热锅炉寿命，减少生产成本。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于回收转底炉烟气热量的余热锅炉，包括本体、设置在其一端的第一凝渣管束、沿本体内烟气运动方向布置的用于与烟气进行逆流换热的若干第二凝渣管束、以及沿本体内烟气运动方向布置的过热器、蒸发器、省煤器。

可选的，所述过热器沿本体内烟气运动方向依次设有串联布置的低温过热器及高温过热器。

可选的，所述高温过热器设有两个，为第一高温过热器与第二高温过热器，与所述低温过热器分别串联。

可选的，所述高温过热器与所述低温过热器之间设有减温器。

可选的，所述省煤器由第一省煤器与第二省煤器串联组成。

可选的，还包括安装在本体顶部且与第二凝渣管束配合布置的激波吹灰器，所述吹灰器沿垂直于本体内烟气运动方向对称布置。

可选的，还包括设置在本体侧面的弹性振打器，对称布置的弹性振打器之间连接有冷却式振打杆。

可选的，还包括安装在本体上的仓壁振打器。

可选的，所述本体底部沿其长度方向设置有灰斗。

可选的，相邻的第二凝渣管束之间设有炉内平台和/或人孔。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明采用第一凝渣管束与第二凝渣管束，第一凝渣管束由膜式壁拉稀而成，第二凝渣管束由对流管束(蒸发器)充当。设置两级凝渣管束有利于清除掉烟气中大部分灰尘，减轻后面管束积灰。

(2)本发明设置一级低温过热器+两级高温过热器，三级过热器采用串联方式逆流换热，减温器设置在低、高温过热器之间。这样做的目的有三点：一是过热器分级后，每级体积小，重量轻，方便更换；二是在级间设置减温器，有利于防止蒸汽温度过高，减轻腐蚀；三是逆流换热，有利于减少管壁温度，减轻腐蚀。

(3)本发明采用激波吹灰器、弹性振打器、仓壁振打器进行组合式清灰，膜式壁积灰少，容易清除，采用仓壁振打器；对流管束积灰多，难清理，垂直方向，也即管束的轴向，采用激波吹灰器；水平宽度方向，也即管束的径向，采用弹性振打器。清灰过程：仓壁振打器和弹性振打器先动作，将积灰振裂，振松，然后燃气脉冲吹灰器动作，对成块、松散的积灰进行冲刷。

(4)本发明采用冷却式振打杆，降低振打杆温度，避免振打杆腐蚀。

(5)本发明的管束吊挂结构外置，即放在锅炉外，不和烟气接触，避免被烟气腐蚀。

(6)本发明的人孔数量多。每两组管束之间以及每组管束下方灰斗上均设置一对人孔(锅炉宽度方向左右对称)。方便观察锅炉积灰和腐蚀情况，并可以人工清灰。

(7)本发明在每两组管束之间，在人孔下方沿锅炉宽度方向通长设置平台，平台挂在两侧管束上，活动连接。方便观察锅炉积灰和腐蚀情况，并可以利用平台进行人工清灰。

(8)本发明沿锅炉长度方向设置通长灰斗，可以避免从管束上掉落积灰堵塞灰斗。

(9)本发明设置脱硝喷枪，降低排烟nox浓度，达到环保要求。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的a-a剖视图；

图3为管束吊挂位置示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1-图3，附图中的元件标号分别表示：本体1、第一凝渣管束2、第二凝渣管束3、低温过热器4.1、第一高温过热器4.2、第二高温过热器4.3、蒸发器5、第一省煤器6.1、第二省煤器6.2、减温器7、激波吹灰器8、弹性振打器9、仓壁振打器10、炉内平台11、冷却式振打杆12、灰斗13、人孔14、脱硝喷枪15。

本发明中的锅炉采用卧式、烟气直通、整体悬吊结构，由本体1、受热面管束、清灰附件等组成。本体1由各种钢结构组成，用以支撑整个余热锅炉。受热面管束由以下部分组成：(沿烟气流向)依次为凝渣管束(第一凝渣管束2、第二凝渣管束3)、过热器、蒸发器5、省煤器。其中，凝渣管束作用是收集和清除烟气中的大部分灰尘，为使其清灰作用明显，设置多组；过热器作用是加热饱和蒸汽，为降低烟气和管内介质温差，采用顺流换热。为方便检修和精确控制余热锅炉出口蒸汽温度，设置多组并且在中间设置减温器7；省煤器作用是吸收烟气余热加热锅炉给水、降低排烟温度、提高余热锅炉热效率。

凝渣管束用以收集和清除烟气中的大部分灰尘，第一凝渣管束2由膜式壁管拉稀而成，第二凝渣管束3是一组管子间距拉稀的对流蒸发器5，与烟气进行逆流换热。过热器分三组，整体采用顺流换热。其中低温过热器4.1与第一高温过热器4.2及第二高温过热器4.3是串联关系，之间设置减温器7，减温器7有利于控制过热蒸汽温度，避免蒸汽温度过高引发管子腐蚀。蒸发器5布置在过热器之后，省煤器之前。省煤器采用两级，第一省煤器6.1和第二省煤器6.2，两级省煤器是串联关系，与烟气进行逆流换热。

清灰附件包含激波吹灰器8、弹性振打器9、冷却式振打杆12、仓壁振打器10、炉内平台11、人孔14、膜式壁灰斗13。其中，激波吹灰器8安装在余热锅炉炉顶，其发出的爆燃冲击波对管束积灰进行从上到下的冲刷；弹性振打器9安装在余热锅炉侧面，通过敲击冷却式振打杆12，将敲击力传递给管束，振落积灰；仓壁振打器10安装在余热锅炉侧面膜式壁上，通过振动，清除膜式壁烟气侧积灰；在每两组受热面管束之间设置炉内平台11，方便观察和人工清理积灰、方便观察腐蚀；在每两组受热面管束之间和每组受热面管束下方设置人孔14，方便观察和人工清理积灰、方便观察腐蚀；沿余热锅炉长度方向通长设置膜式壁灰斗13，防止灰斗13积灰。

激波吹灰器8安装在余热锅炉炉顶，每组受热面管束上方，沿锅炉宽度方向对称布置。其发出的爆燃冲击波对管束积灰进行从上到下的冲刷。弹性振打器9安装在余热锅炉侧面，通过敲击冷却式振打杆12，将敲击力传递给管束，振落积灰。仓壁振打器10安装在余热锅炉侧面膜式壁上，通过振动，清除膜式壁内侧积灰。炉内平台11设置在每两组受热面管束之间，方便观察和人工清理积灰、方便观察炉内腐蚀情况。人孔14设置在每两组受热面管束之间和每组受热面管束下方，数量很多，方便观察和人工清理积灰、方便观察炉内腐蚀情况；沿余热锅炉长度方向通长设置膜式壁灰斗13，防止灰斗13积灰。脱硝喷枪15设置在余热锅炉入口处，可降低余热锅炉排烟中的低nox浓度，符合环保排放要求。

本发明采用自然循环与强制循环相结合的卧式结构，通过组合方式实现烟气的显热极限回收，显著降低强制循环的功率消耗。其自然循环及强制循环的汽水分离在同一汽包完成。在入出口均设置高温金属补偿器，吸收回收装置的温度膨胀。采用辐射膜式壁及对流管束，过热器及省煤器管束的组合结构，实现烟气显热的极限回收。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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