[实用新型]一种水泥窑窑头一体化余热锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水泥窑纯中低温工业余热回收的设备，尤其是水泥窑窑头余热锅炉。

背景技术

目前，国内外纯中、低温余热发电技术均采用独立的高温过热器、窑头余热锅炉和窑尾余热锅炉来回收这两部分热能，产生符合发电要求的过热蒸汽用于发电。由于水泥窑熟料冷却机烟气的含尘量较大，并且灰尘颗粒的硬度较大，容易对窑头余热锅炉的换热面造成磨损，从而导致窑头余热锅炉的损坏，因此国内外都采用相同的技术，将此部分烟气从水泥窑熟料冷却机抽出后，都要先经过沉降室进行灰尘颗粒的沉降后经公共过热器过热后再送入窑头余热锅炉中。由于现有技术均采用独立的沉降室、独立高温过热器和独立的窑头余热锅炉，因此造成每个装置之间需要烟风管路连接，势必增加烟气的散热损失。另外，各个设备的安装，都需要独立的基础，因此造成设备占地面积较大，工期较长。于是有人对此问题进行了研究，如中国国家知识产权局公开的“水泥窑纯中低温余热发电系统窑头锅炉”（专利号：ZL 200820033019.6）实用新型专利。该专利包括炉室和进烟通道，炉室内设有过热器、蒸发器、给水加热器。其中炉室下部侧面设有烟气进口，上部设有烟气出口，底部设有沉降室。此专利中锅炉采用I型结构，当锅炉采用双压系统时，使得余热锅炉高度难以控制，安装难度增大，重量大，存在安全隐患等问题。另外由于该锅炉烟道置于外侧，增加了整体锅炉的占地面积，不利于现场锅炉的整体布置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能降低锅炉高度、易于安装、布局紧凑、能提高传热效率、降低系统热阻、减少热量损失的水泥窑窑头一体化余热锅炉。

本实用新型主要包括中、高温除尘器、混风烟道、倒U型炉室及汽包。其中，中、高温除尘器为两个并列的下部呈锥形的壳体，其底部设有固体粉尘排放口，侧壁设有烟气进口。最好，在两除尘器内的烟气进口上设有与其相连的弧形烟气挡板，该烟气挡板的开口向下，以迫使进入除尘器的烟气先向下流动，便于固体粉尘的分离。最好，在两除尘器内烟气挡板下方及锥形壳体上部分别设有除尘均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属杆，它们的两端固定在除尘器的内侧壁上，用于阻挡固体粉尘上升，同时还可使烟气流均布。最好，在两除尘器内的上部设防磨均流机构，其为有一定间距的若干平行的金属管，它们的两端固定在除尘器的内侧壁上，用于阻挡固体粉尘上升，同时还可使烟气流均布。在上述高温除尘器烟气出口附近设有高温过热器，该高温过热器既可以设置在高温除尘器内，还可以设置在烟气出口上方的倒U型炉室内。上述中、高温除尘器两烟气出口上端与倒U型炉室一端相连，当高温过热器设在倒U型炉室内时两者直接相连，当高温过热器设在高温除尘器内时，两者通过混风烟道间接相连。该倒U型炉室是由两段竖直的烟气通道和将它们相连的水平转向烟道组成的，该倒U型炉室的另一端设有固体粉尘排放口，侧面设有单通道烟气出口。上述炉室内设有若干锅炉换热管，炉室外设有与这些锅炉换热管相连的汽包。上述锅炉换热管的布置既可以是双压式结构、也可以是单压式结构形式。其中双压式结构形式具体如下：与除尘器相连一侧的炉室为次中压段，其内由下至上依次设有次中压段蒸发器和次中压段省煤器；该倒U型炉室的另一侧为低压段，其内由上至下依次设有低压段过热器、低压段蒸发器及给水加热器。该给水加热器的进水口与水泵相连，出水口一路与次中压段省煤器进口相连，该次中压段省煤器出口与次中压汽包相连，该次中压汽包通过下降管与次中压段蒸发器进口相连，该次中压段蒸发器出口通过上升管与次中压汽包相连。该次中压汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。上述给水加热器出水口另一路与低压汽包相连，该低压汽包通过下降管与低压段蒸发器的进水口相连，该低压段蒸发器的出水口通过上升管与低压汽包相连。该低压汽包的饱和蒸汽出口经管路与低压段过热器进口相连，该低压段过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。单压式结构形式具体如下：与除尘器相连一侧的炉室内设有次中压蒸发器；该倒U型炉室的另一侧设有次中压省煤器。该次中压省煤器的进水口与水泵相连，出水口与次中压汽包相连，该次中压汽包通过下降管与次中压蒸发器进口相连，该次中压蒸发器出口通过上升管与次中压汽包相连。该次中压汽包的饱和蒸汽出口与高温过热器进口相连，该高温过热器出口与补汽凝汽式汽轮发电机组相连。

本实用新型的工作过程可分为烟气侧和蒸汽侧两部分：

一、     烟气侧的工作过程