專利名稱：一種水泥窯窯尾純中溫余熱鍋爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種余熱鍋爐，特別是帶有三、四級預熱器的水泥窯窯尾純中溫余熱鍋爐。
背景技術：
近年來，水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術得到了廣泛發(fā)展，水泥窯總體能耗也因此有了大幅度下降。對于純低溫余熱發(fā)電來說，相同產量的新型干法水泥生產線，不論是帶有四級預熱器還是帶有五級預熱器的水泥窯，其窯頭篦冷機的廢氣量與廢氣溫度并無多大差另IJ。但是對于水泥窯窯尾，由于預熱器級數(shù)的不同導致窯尾廢氣量及廢氣參數(shù)存在顯著差異。例如帶有三、四級預熱器的水泥窯窯尾廢氣溫度均在380°c以上，有的甚至高達500 600°C，而五級預熱器出口廢氣溫度通常在350°C左右；另外，三、四級預熱器出口廢氣粉塵堿金屬含量高，粘結性也強，更容易在受熱面上造成積灰堵塞、腐蝕受熱面管束等。目前現(xiàn)·有技術中，常規(guī)的水泥窯窯尾純低溫余熱鍋爐(簡稱SP爐)是立式U型鍋爐，采用自然循環(huán)，由周圍框架式爐墻、中間隔墻、頂部的進出口煙罩和底部的轉向煙道一起組成兩了個相互連通的對流豎井。煙氣沿對流豎井“上進上出”流經鍋爐內部各組蛇形管受熱面。在入口側對流豎井內部，煙氣自上而下依次沖刷次中壓過熱器，蒸發(fā)器和省煤器；通過轉向煙道，改變煙氣流動方向，故在出口側對流豎井內部，煙氣自下而上依次沖刷低壓過熱器、蒸發(fā)器和省煤器。此外，常規(guī)SP爐，為防止各受熱面積灰，全部受熱面統(tǒng)一采用機械振打清灰方式。鑒于上述布置結構，如果采用常規(guī)SP爐進行三、四級預熱器出口煙氣的回收將會存在以下問題1.鍋爐U型布置，占地面積較大，并且需改變煙氣流動方向，從而增大了鍋爐系統(tǒng)阻力，增加了尾排風機工作負荷及運行能耗；甚至會造成進口煙罩因負壓過大被吸變形的嚴重事故；2.受熱面數(shù)量多，金屬耗材量大，在增加了鍋爐制造、安裝費用的同時，也提高了鍋爐安裝高度和施工難度；3.框架式爐墻存在密封性差、系統(tǒng)漏風量大的缺陷；4.單純的機械振打清灰方式對于粘結性較強的積灰清理效果差，易發(fā)生堵塞；5.受熱面積灰會降低傳熱效率，最終導致鍋爐出力不足等。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、能保證良好的傳熱效果、最大限度回收廢氣熱量、鍋爐效率高，能有效清除受熱面積灰并適用于帶有三、四級預熱器的水泥窯窯尾純中溫余熱鍋爐。本實用新型主要包括有外殼體、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器及鍋筒。其中，外殼體為I字形，外殼體上部四面設有膜式水冷壁，該膜式水冷壁是由多個相鄰的、兩側都帶有鰭片的管子經鰭片連接在一起構成的，該水冷壁的上、下兩端分別設有與水冷壁管子上、下兩端相連的上、下集箱，外殼體下部為框架式爐墻。上述外殼體上、下兩端分別設有與其對應的進、出口煙罩。在上述外殼體頂部附近設有鍋筒。外殼體內的爐腔由下至上依次設有省煤器、蒸發(fā)器及過熱器，它們的上、下兩端分別設有上、下集箱。其中，省煤器的下集箱與冷水進口相連，該省煤器的上集箱通過給水管路與鍋筒相連。省煤器上面的蒸發(fā)器下集箱通過下降管與鍋筒相連，該蒸發(fā)器的上集箱通過上升管與鍋筒相連。蒸發(fā)器上面的過熱器下集箱通過蒸汽引出管與鍋筒相連，該過熱器的上集箱通過主汽集箱與蒸汽主管路相連。另有水冷壁下集箱通過下降管與鍋筒相連，水冷壁的上集箱通過上升管與鍋筒相連。另在上述外殼體內的各受熱面上均設有除灰機構，由于帶有三、四級預熱器系統(tǒng)的水泥窯窯尾煙氣具有粉塵濃度大、粘結性較強的特點，最好在靠近煙氣入口的過熱器和上層蒸發(fā)器上設有蒸汽吹灰機構，可有效地解決受熱面磨損和積灰問題；而在其余受熱面上，由于煙氣溫度降低，灰的粘結性下降，最好設有機械振打機構，清灰容易，效果好。本實用新型的工作過程大致如下來自水泥窯窯尾三、四級預熱器出口的中溫煙氣(小于650°C大于等于350°C)經進口煙罩進入爐腔內，按照其自上而下的流經順序，依次與過熱器、蒸發(fā)器、省煤器管束進行熱量交換，最終由底端的出口煙罩引出。冷水則先進入爐腔內的省煤器，經預熱后送入鍋筒，鍋筒內的水又分別進入膜式水冷壁和蒸發(fā)器，由它們出口集箱出來的汽水混合物返回到鍋筒，汽水混合物在鍋筒內進行汽水分離后進入過熱 器，流經過熱器的蒸汽達到額定的蒸汽參數(shù)后，經主汽管道送出。本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點(I)在煙氣入口的高溫部分設置膜式水冷壁，可改善爐膛的氣密性，減少鍋爐漏風量，降低熱損失，提高鍋爐效率；(2)上述水冷壁有較大的對流換熱面積，可有效減少受熱面金屬耗量，從而降低鍋爐的安裝高和施工難度；(3)以水冷壁代替部分爐墻，在簡化爐墻結構、減輕爐墻重量的同時，可快速回收水泥窯窯尾三、四級預熱器排出的中溫廢氣熱量，有效防止爐內結渣；(4)成片的水冷壁運至現(xiàn)場也可以實現(xiàn)快速組裝；(5)通過“高溫吹灰低溫振打”的組合式清灰方式，可有效地清除各組受熱面積灰，保持較高的傳熱系數(shù)，提高發(fā)電能力；(6)本實用新型采用最簡潔的I字結構，在有效降低鍋爐整體煙風阻力的同時，兼具有結構簡單，占地面積小，投資和維護費用低等優(yōu)點。

圖I是本實用新型主視剖面示意簡圖。
具體實施方式
在圖I所示的水泥窯窯尾純中溫余熱鍋爐的主視剖面示意簡圖中，外殼體為I字形，外殼體上部四面設有膜式水冷壁1，該水冷壁的上、下兩端分別設有與水冷壁管子上、下兩端相連的上集箱2和下集箱3，外殼體下部為框架式爐墻4。上述外殼體上、下兩端分別設有與其對應的進口煙罩5和出口煙罩6。在上述外殼體頂部附近設有鍋筒7。外殼體內的爐腔由下至上依次設有省煤器8、蒸發(fā)器9及過熱器10，它們的上、下兩端分別設有上集箱和下集箱。其中，省煤器的下集箱11與水泵出口相連，該省煤器的上集箱12通過給水管路13與鍋筒相連。省煤器上面的蒸發(fā)器下集箱14通過下降管15與鍋筒相連，該蒸發(fā)器的上集箱16通過上升管17與鍋筒相連。蒸發(fā)器上面的過熱器下集箱18通過蒸汽引出管19與鍋筒相連，該過熱器的上集箱20通過主汽集箱21與蒸汽用戶管路相連。另有水冷壁下集箱通過下降管與鍋筒相連，水冷壁的上集箱通過上升管與鍋筒相連。另在靠近煙氣入口的 過熱器和上層蒸發(fā)器上設有蒸汽吹灰機構22，而在其余受熱面上，設有機械振打機構23。
權利要求1.一種水泥窯窯尾純中溫余熱鍋爐，其特征在于外殼體為I字形，外殼體上部四面設有膜式水冷壁，該水冷壁的上、下兩端分別設有與水冷壁管子上、下兩端相連的上、下集箱，外殼體下部為框架式爐墻，上述外殼體上、下兩端分別設有與其對應的進、出口煙罩，在上述外殼體頂部附近設有鍋筒，外殼體內的爐腔由下至上依次設有省煤器、蒸發(fā)器及過熱器，它們的上、下兩端分別設有上、下集箱，其中，省煤器的下集箱與冷水進口相連，該省煤器的上集箱通過給水管路與鍋筒相連，省煤器上面的蒸發(fā)器下集箱通過下降管與鍋筒相連，該蒸發(fā)器的上集箱通過上升管與鍋筒相連，蒸發(fā)器上面的過熱器下集箱通過蒸汽引出管與鍋筒相連，該過熱器的上集箱通過主汽集箱與蒸汽用戶管路相連，另有水冷壁下集箱通過下降管與鍋筒相連，水冷壁的上集箱通過上升管與鍋筒相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種水泥窯窯尾純中溫余熱鍋爐，其特征在于在上述外殼體內的各受熱面上均設有除灰機構。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種水泥窯窯尾純中溫余熱鍋爐，其特征在于在靠近煙氣入口的過熱器和上層蒸發(fā)器上設有蒸汽吹灰機構，而在其余受熱面上，設有機械振打機構。
專利摘要一種水泥窯窯尾純中溫余熱鍋爐，其I字形外殼體下部為框架式爐墻，外殼體上部設有膜式水冷壁，該水冷壁的上、下兩端分別設有上、下集箱。上述外殼體上、下兩端分別設有進、出口煙罩。在上述外殼體頂部附近設有鍋筒。外殼體內的爐腔由下至上依次設有省煤器、蒸發(fā)器及過熱器，它們的上、下兩端分別設有上、下集箱。在上述外殼體內的各受熱面上均設有除灰機構，在靠近煙氣入口的過熱器和上層蒸發(fā)器上設有蒸汽吹灰機構，而在其余受熱面上，設有機械振打機構。本實用新型結構簡單、能保證良好的傳熱效果、最大限度回收廢氣熱量、鍋爐效率高，能有效清除受熱面積灰并適用于帶有三、四級預熱器的水泥窯窯尾純中溫余熱回收。
文檔編號F27D17/00GK202691996SQ201220167359
公開日2013年1月23日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權日2012年4月19日
發(fā)明者唐金泉, 金萬金, 孫明朗, 張建敏 申請人:大連易世達新能源發(fā)展股份有限公司