[发明专利]一种套筒窑换热系统

说明书

技术领域

本发明属于换热设备技术领域，涉及烟气与空气的换热设备，具体涉及一种套筒窑换热系统。 

背景技术

工业炉窑排放的高温烟气温度约为600～1000℃，所带走的热量占燃料热量的40～60%，通过换热系统回收烟气带走的热量是减少能量消耗、降低生产成本的良好途径。套筒石灰窑用的换热器是将上套筒约650～750℃的废气抽出与二次助燃空气换热，以提高助燃空气的温度，同时降低废气的温度。套筒窑换热器主要是管式换热器，烟气走管程，空气走壳程。由于烟气中含有大量的粘性物质和灰尘，附着在换热管的管壁上，堵塞换气管，需要经常停窑更换换热器或进行清理。一般30～40天停窑处理一次，每次停窑6～12小时，频繁的停窑处理不仅影响正常生产，而且加大了设备费用和生产成本。 

授权公告号为CN2593145Y中国本实用新型专利公开一种“自动清灰和自消应力高温换热器”，该专利涉及“一种石灰窑废气余热回收的换热装置，尤其是一种自动清灰和自消应力高温换热器。该换热器的上封头通过管程与下封头连通，带有上、下接管的壳身与上、下封头分别通过管板和波纹补偿器固定连接，所述管程中的外管与换热管之间的环形空间内压入石墨环，外管与管板焊接，所述石墨环的下端由压环和销钉定位，所述销钉与外管固定连接。并且上封头上装有主要由控制单元、空气分布器、压力罐、导流管组成的自动吹灰装置，控制单元的控制信号输出端接压力罐的气阀受控端，压力罐的出气口接空气分布器，空气分布器通过导流管接上封头。本发明密封良好、伸缩自如，可以有效消除热应力，可以完成自动清灰吹扫，维修方便，使用寿命长。”。该专利使用压缩空气吹扫管口，自动清灰，但是不能解决烟气中粘性物质附着换热管壁造成的换热管堵塞问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种套筒窑换热系统，通过防结垢设施清除烟气中的杂质，净化烟气，解决烟气中粘性物质和灰尘造成的换热管堵塞问题，延长换热器的使用寿命，降低生产成本和设备费用。 

本发明一种套筒窑换热系统，主要由换热器构成，换热器包括烟气入口、烟气出口、空气入口、空气出口、管程、壳程和折流板。烟气入口通过管程与烟气出口连通，空气入口通过壳程与空气出口连通。套筒窑换热系统还设有防结垢装置和烟气旁路。防结垢装置包括防结垢管程、防结垢壳程、入口管、出口管、端盖、排放管和空气的进、出口管，烟气管路通过入口管、防结垢管程和出口管与换热器的烟气入口连接，空气管路经防结垢壳程连接到换热器的空气入口。烟气旁路、防结垢装置的入口管和出口管设有截止阀，排放管设有排放阀。入口管和端盖通过管法兰连接，端盖与防结垢装置的筒体通过法兰连接。 

端盖上设有冲洗水口，冲洗水口与冲洗水管路连接。防结垢装置设有水分布管，冲洗水口为2～8个，冲洗水管路通过水分布管、冲洗水口连接到防结垢装置。防结垢装置的端盖可以通过机械装置快速打开，人工清理防结垢管程中的结垢。 

换热器的器壁砌有耐高温砖。防结垢管程的换热管为普通无缝耐热钢管、螺纹套管式换热管、双层套管式换热管或内网式换热管。 

螺纹套管式换热管由内螺纹管和外螺纹管组成，内螺纹管和外螺纹管螺纹配合，内螺纹管的上端设有拆装槽。双层套管式换热管由内管和外管组成，内管与外管同心安装。内网式换热管由外管和内网管组成，内网管插入外管内部。内网管为不锈钢网或铁丝网。 

本发明套筒窑换热系统通过在换热器前增设防结垢装置，含有灰尘和粘性物质的烟气预先在防结垢装置中与空气换热，灰尘和粘性物质吸附在防结垢装置的管壁，使进入换热器的烟气较为清洁，减少和避免粘性物质及灰尘附着在换热器的管壁堵塞换热管。拆下防结垢装置的端盖注水或通过注水口注入冲洗水，定期用水冲洗方法清除防结垢管程管壁中的杂质，保持防结垢装置畅通和良好工作状态。实施本发明可以避免烟气中附着物质造成换热管堵塞，确保换热器正常运行和安全生产，有利于延长换热器的运行周期，减少设备维护费用，降低生产成本。本发明适用于石灰窑尤其是套筒式石灰窑用换热系统，也适用于工业炉窑烟气为其它介质预热的换热系统。 

附图说明

图1为本发明套筒窑换热系统的流程示意图； 

图2为防结垢装置的结构示意图；

图3为水分布管示意图。