[实用新型]一种多功能热管余热锅炉

说明书

技术领域：

    本实用新型涉及热管余热锅炉技术领域，主要用于工业炉窑，特别是硅铁，工业硅电炉烟气降温，预除尘、余热回收利用。

背景技术：

目前国内工业炉窑，高温烟气除尘系统，主要采用除尘效率高的袋式除尘器，为防止袋式除尘器滤袋烧坏，延长滤袋使用寿命，必须将工业炉窑排出的450℃-550℃的高温烟气降至250℃以下，目前无论是改建、新建的企业，仍多采用传统的混风、喷雾冷却，列管空冷和列管机冷等方法和设备。传统的降温方式和设备，不仅传热效率低、散热面积大、投资大，而且占冶炼能耗的45%-50%的热量被白白浪费和大量温室气体排放，造成严重的环境污染。

随着科学技术的进步，国家产业结构的调整，我国冶金工业正在向大型化、封闭化，自动化和集约化方向发展，节能减排已成为企业可持续发展的重要任务。为了企业可持续发展一批具有远见卓识的企业家将一种具有极高导热性能的传热元件热管，设计的热管换热器和热管余热锅炉应用于工业炉窑高温烟气降温，同时利用被加热的冷空气烘烤物料，物料预还原，加热入炉的助燃空气，生产蒸汽用于发电，给企业带来显著地经济效益，给社会带来显著的环境效益。但目前采用热管余热锅炉尚存在以下问题：

1、采用热管余热锅炉生产蒸汽进入汽轮发电机组发电，投资比较大，只适用于企业规模比较大的企业采用，一些规模小的企业和大型企业分阶段建设初期，采用热管余热锅炉生产蒸汽发电不一定经济。

2、一些企业采用热管余热锅炉对烟气降温，生产蒸汽余热发电，为保证企业生产不因热管余热锅炉和发电系统故障而停产，企业在建热管余热锅炉的同时，仍设有旁通烟气管路和降温设备，造成重复投资。

3、热管余热锅炉，热管外焊有很多翅片。尽管烟气走道外清灰方便，但目前采用何种清灰方式最好，仍是目前国内外研究的重点。国家已将热管余热锅炉在铁合金电炉上的应用研究列为863攻关计划。

发明内容：

    本实用新型的目的是提供一种多功能热管余热锅炉，针对国内外在工业炉窑采用热管余热锅炉进行烟气降温，余热利用存在的问题，本实用新型的结构主要包括双级旋风除尘器、热管、锅炉筒自动闸阀隔热板、轴流风机，在热管余热锅炉烟气的进口端设有双级旋风除尘器，热管吸热段安装在双级旋风除尘器的大旋风筒内，小旋风出口段与大旋风筒下部烟气出口端相连。在热管余热锅筒的两端安装有自动闸阀，在一端自动闸阀的外面安装有轴流风机，在热管余热锅炉筒的两端设有耐高温自动闸阀，其中一端还装有轴流风机，当余热发电系统暂时不用或发生故障检修时，打开自动闸阀，启动轴流风机，进行气——气换热。

热管采用螺旋翅片热管安装在双级旋风除尘器大旋风筒内，热管与隔板采用螺纹连结，耐高温胶垫密封，热管下端插入格栅孔中定位。

采用本技术方案的有益效果是：采用双级旋风预除尘，大大减轻了热管表面的粉尘负荷和后续袋式除尘器的滤袋负荷。特别是对用铁合金电炉生产硅铁、工业硅时还起到硅碳分离的作用；在热管余热锅炉的两端设耐高温自动闸阀和轴流风机，当余热锅炉发电系统出现故障时，打开自动闸阀，启动轴流风机，实现烟气降温，同时产生高温空气进行余热利用。从而节省了一大笔旁路系统的投资；该种多功能热管余热锅炉将双级旋风除尘、热管换热器、热管余热锅炉科学合理的设计成一体化设备具有体积小，占地面积小、投资低。运行费用低的特点，特别适合随着企业规模扩大，实施余热发电时只需增加余热锅炉的配套设备和发电设备，原有设备无需进行改造和报废。

附图说明：

图1为一种多功能热管余热锅炉的结构示意图；

图2为图1 的侧断面图；

图中：1--双级旋风除尘器，2--热管，3--锅炉筒，4--自动闸阀，5--隔板，6--轴流风机。

具体实施方式：

一种多功能热管余热锅炉，根据企业电炉的排烟温度、烟气量进行设计。一台电炉设一台热管余热锅炉，2-4台热管余热锅炉，设一台汽轮发电机组。

根据企业发展需要，前期不生产蒸气进行余热发电时，锅筒的两端可以不设自动闸阀，但锅筒应按锅炉压力容器设计。

多功能热管余热锅中，由双级旋风除尘器1，热管2，锅炉筒3，自动闸阀4，隔板5，轴流风机6组成，在热管余热锅炉烟气的进口端设有双级旋风除尘器1，热管2的吸热段安装在双级旋风除尘器1的大旋风筒 内，小旋风筒出口段与大旋风筒下部烟气出口端相连，在热管余热锅炉锅炉筒3的两端安装有自动闸阀4，在一端的自动闸阀4外面安装有轴流风机6，热管余热锅炉的热管2为螺旋翅片管，安装在双级旋风除尘器大旋风筒内。热管2与隔板5的连接用螺纹连接，由耐高温胶垫密封，热管2下端插入格栅孔中定位。