本實用新型屬于能源利用技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種增加熱輻射的水泥余熱鍋爐。
背景技術(shù):
我國是世界水泥生產(chǎn)和消費的大國,近年來新型干法水泥生產(chǎn)發(fā)展迅速,技術(shù)、設(shè)備、管理等方面日漸成熟。為了提高企業(yè)的市場競爭力,擴大產(chǎn)品的盈利空間,國內(nèi)的許多水泥生產(chǎn)企業(yè)在建設(shè)熟料生產(chǎn)線的同時,紛紛規(guī)劃實施余熱發(fā)電項目。
現(xiàn)有余熱鍋爐爐膛內(nèi)部少有針對于水泥生產(chǎn)過程中粉塵處理的結(jié)構(gòu),因此總有一些孰料生產(chǎn)中反應(yīng)生成的粉塵附著在爐膛壁表面,這樣不僅會降低水與爐壁之間的熱交換,增加空氣排放污染,還會降低余熱鍋爐的熱效率,損耗國家能源。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種增加熱輻射的水泥余熱鍋爐,提高了余熱鍋爐熱能的利用率,節(jié)省能源,減小污染。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供一種增加熱輻射的水泥余熱鍋爐,包括翅片管,所述翅片管包括換熱管和多個翅片,所述換熱管包括碳化硅外管和碳化硅內(nèi)管,所述碳化硅內(nèi)管設(shè)于所述碳化硅外管內(nèi),所述碳化硅內(nèi)管的進氣口端伸出所述碳化硅外管的端部且該端部實現(xiàn)與所述碳化硅內(nèi)管的封閉連接,所述碳化硅內(nèi)管的出氣口伸向所述碳化硅外管的末端,所述碳化硅外管的末端的內(nèi)壁為封閉弧形面,所述碳化硅外管的內(nèi)壁與所述碳化硅內(nèi)管的外壁之間形成腔體結(jié)構(gòu),所述腔體的上端設(shè)有排氣口;所述碳化硅外管上沿其長度方向?qū)ΨQ設(shè)有兩道弧面凹槽,其中一道所述弧面凹槽的開口朝上,另一道所述弧面凹槽的開口朝下;所述翅片沿著所述碳化硅外管的長度方向間隔設(shè)置,所述翅片包括對稱設(shè)于所述碳化硅外管上的左翅片與右翅片,所述左翅片與所述右翅片的內(nèi)徑均小于所述碳化硅外管的外徑的二分之一,所述左翅片與所述右翅片分設(shè)于兩道所述弧面凹槽之間,所述左翅片與所述右翅片之間的間隙與所述弧面凹槽的寬度一致。
采用上述技術(shù)方案的增加熱輻射的水泥余熱鍋爐的有益效果:通過采用碳化硅材質(zhì)的雙層結(jié)構(gòu)換熱管,提高了鍋爐內(nèi)換熱管的傳熱行程,最大程度帶走管束上的熱能,同時碳化硅材質(zhì)的換熱管具有很好儲熱效果,提高了換熱管的換熱效率;由于采用碳化硅材料,換熱管的耐溫達1000℃以上,且系統(tǒng)使用壽命大大延長;由于碳化硅的外管上沿其長度方向?qū)ΨQ設(shè)有兩道弧面凹槽,其中一道弧面凹槽的開口朝上,另一道弧面凹槽的開口朝下,左翅片與右翅片分設(shè)于兩道弧面凹槽之間,左翅片與右翅片之間的間隙與弧面凹槽的寬度一致,由于翅片與右翅片之間的間隙處于弧形凹槽位置,因此無論煙氣是從水泥余熱鍋爐的上部進入還是從下部進入到達爐頂后由于重力作用返回,在流過左翅片與右翅片之間的間隙時都會產(chǎn)生擾流,因此間隙內(nèi)產(chǎn)生的氣流可以吹掃換熱管上部的灰塵,進而減少積灰,保證了換熱管的換熱效果。
作為優(yōu)選方案,開口朝上的所述弧面凹槽位于所述碳化硅外管的最頂部。
作為優(yōu)選方案,開口朝下的所述弧面凹槽位于所述碳化硅外管的最底部。
作為優(yōu)選方案,所述翅片的外輪廓為矩形。
作為優(yōu)選方案,所述弧面凹槽的寬度為5-15mm。
作為優(yōu)選方案,相鄰兩個所述翅片的間距為10-30mm。
作為優(yōu)選方案,所述碳化硅內(nèi)管的出氣口和所述碳化硅外管的末端之間的距離為100mm。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是翅片管的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是翅片管的端面示意圖。
其中:翅片管1;換熱管2;碳化硅外管3;封閉弧形面31;碳化硅內(nèi)管4;進氣口41;出氣口42;腔體5;排氣口6;弧面凹槽7;左翅片8;右翅片9,水泥余熱鍋爐10。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型技術(shù)方案進一步說明:
如圖1至圖3所示,一種增加熱輻射的水泥余熱鍋爐,包括翅片管1,翅片管1包括換熱管2和多個翅片,換熱管2包括碳化硅外管3和碳化硅內(nèi)管4,碳化硅內(nèi)管4設(shè)于碳化硅外管3內(nèi),碳化硅內(nèi)管4的進氣口41端伸出碳化硅外管3的端部且該端部實現(xiàn)與碳化硅內(nèi)管4的封閉連接,碳化硅內(nèi)管4的出氣口42伸向碳化硅外管3的末端,碳化硅外管3的末端的內(nèi)壁為封閉弧形面31,碳化硅外管3的內(nèi)壁與碳化硅內(nèi)管4的外壁之間形成腔體5結(jié)構(gòu),腔體5的上端設(shè)有排氣口6;碳化硅外管3上沿其長度方向?qū)ΨQ設(shè)有兩道弧面凹槽7,其中一道弧面凹槽7的開口朝上,另一道弧面凹槽7的開口朝下;翅片沿著碳化硅外管3的長度方向間隔設(shè)置,翅片包括對稱設(shè)于碳化硅外管3上的左翅片8與右翅片9,左翅片8與右翅片9的內(nèi)徑均小于碳化硅外管3的外徑的二分之一,左翅片8與右翅片9分設(shè)于兩道弧面凹槽7之間,左翅片8與右翅片9之間的間隙與弧面凹槽7的寬度一致。
考慮到水泥余熱鍋爐10的易積灰問題,開口朝上的弧面凹槽7位于碳化硅外管3的最頂部,開口朝下的弧面凹槽7位于碳化硅外管3的最底部,以使得左翅片8與右翅片9之間的間隙內(nèi)產(chǎn)生的氣流可以從換熱管2的最頂部均勻地吹掃換熱管2上部的灰塵,進而有效地減少積灰;且便于將左翅片8與右翅片9從換熱管2的兩側(cè)進行加工固定,提高生產(chǎn)效率。
翅片的外輪廓可以是矩形、圓形、多邊形或其它任意形狀等等。為了增大水泥余熱鍋爐10內(nèi)單位體積的換熱面積,優(yōu)選地,多個翅片的每一個的外輪廓為矩形。
弧面凹槽7的寬度為5-15mm,原因在于,左翅片8與右翅片9的間隙過小可能會導(dǎo)致當煙氣流經(jīng)間隙時無法在其內(nèi)產(chǎn)生有效的擾流,因此影響清灰效果;而間隙過大則會減小單位體積內(nèi)的換熱面積,進而降低換熱效率。
考慮到相鄰翅片之間的間距太小會導(dǎo)致在相鄰翅片之間的間隙內(nèi)容易聚集灰塵,間距太大則影響換熱效率,因此,優(yōu)選地,多個翅片中相鄰的兩個翅片之間的間距為10-30mm,優(yōu)選地,為10-15mm。
碳化硅內(nèi)管4的出氣口42和碳化硅外管3的末端之間的距離為100mm,方便氣體的順利通過。
本實用新型的水泥余熱鍋爐10采用翅片管1來形成換熱裝置,增大了單位體積內(nèi)的換熱面積,進而節(jié)約了大量鋼材,降低了工程造價通過采用碳化硅材質(zhì)的雙層結(jié)構(gòu)換熱管2,提高了鍋爐內(nèi)換熱管2的傳熱行程,最大程度帶走管束上的熱能,同時碳化硅材質(zhì)的換熱管2具有很好儲熱效果,提高了換熱管2的換熱效率,此外,由于擾流結(jié)構(gòu)的設(shè)計,還能有效解決翅片管1上的積灰問題。
以上的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應(yīng)該視為本實用新型的保護范圍,這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。