[实用新型]应用于磷石膏制硫酸联产水泥工艺设备中的热管省煤器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热管省煤器，具体地说是一种应用于磷石膏制硫酸联产水泥工艺设备中的热管省煤器。

背景技术

目前，磷石膏制硫酸联产水泥时，从回转窑窑头出来的炉气中含有二氧化硫酸性气体及少量的水蒸气，并含有许多细小的熟料，这些熟料主要成分为硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙以及铁铝酸四钙，这些物质具有水硬性。灰分中这些水硬性物质遇水便会结成致密的硬块，沉积在受热面上不仅增加热阻，管壁温度升高，并且会阻塞通道，而且气体中的二氧化硫遇水，多半生产亚硫酸，腐蚀管壁，这些物质细小，如果直接进入后面常规的除尘器，加上空气中的水汽进入烟道，便很快被阻塞，难于去除，伴随着热量损失，污染空气。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有磷石膏制硫酸联产水泥的生产过程中的窑头工艺气体的余热回收利用，以及由于工艺气体的特殊性，普通的冷却设备不能满足安全连续运行要求的技术问题。

本实用新型的设计思想是，在磷石膏制硫酸联产水泥窑头的出口处设置本实用新型所述的热管省煤器，对从回转窑窑头出来的炉气进行回收利用；热管省煤器内通入环境温度的换热设备用的介质层水，使工质水温度预热升高，并使炉气的温度不致下降到烟气温度露点以下；利用热管省煤器中热管的相变换热，进一步节约了换热面积。同时带压水和炉气之间多了一层保护，即使个别热管腐蚀掉，也不致使水流入气测，增加了酸腐蚀的风险；实现磷石膏制硫酸联产水泥窑头工艺的安全稳定生产，为企业创造可观的经济效益和社会效益。

本实用新型的目的是提供一种使热管省煤器中水的受热升温均在工艺气体管线之外完成，通过控制热管冷热流体侧的热流密度来控制热管管壁温度，尽可能的使热管管壁温度始终高于露点温度，从而解决露点腐蚀问题，预热水侧的泄漏不会影响另一侧的运行，保证整套热管省煤器的连续、安全、可靠运行的应用于磷石膏制硫酸联产水泥工艺设备中的热管省煤器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种应用于磷石膏制硫酸联产水泥工艺设备中的热管省煤器，包括双层隔离壳体和由上至下呈纵向设置的不少于两个的热管单元；热管单元水平设置在双层隔离壳体上，且热管单元的两端伸出双层隔离壳体；所述每相邻两个热管单元之间的两端伸出部分均通过U型弯头相连通；所述最上层的热管单元上设置有进水口，最下层的热管单元上设置有出水口；

所述双层隔离壳体包括内层侧板体和外层护板体；所述内层侧板体和外层护板体之间设置有均匀间隙；

所述热管单元，包括

水平设置在双层隔离壳体上的不少于两个的热管内管，热管内管的两端均伸出双层隔离壳体上的外层护板体；所述每相邻两个热管内管之间的两端伸出部分均通过弯头相连通；所述每相邻两个热管内管之间的距离相等；

设置在热管内管外周围的热管外套管；所述热管外套管的两端均与外层护板体相固定设置，所述热管外套管与双层隔离壳体上的内层侧板体之间密封固定；

所述热管内管和热管外套管之间设置有介质层；所述热管内管内的工质与前述进水口和出水口相连通；

其中，所述每相邻两个热管内管之间的距离小于每相邻两个热管单元之间的距离。

进一步改进，还包括激波吹灰器；所述激波吹灰器的吹气管位于每相邻两个热管单元之间。本实用新型增设的激波吹灰器的目的是，激波吹灰器使用的燃料为乙炔，乙炔在狭小空间被点燃，释放很大的热量及动能，较大能量的激波冲击热管外套管，使热管外套管管壁上的沉积硬层发生龟裂、松散、脱落。

进一步改进，还包括蒸汽伴热管；所述蒸汽伴热管设置在双层隔离壳体内，且位于最下层热管单元的下方。本实用新型增设的蒸汽伴热管的目的是，防止热管单元尾部炉气因温度低，会造成低温腐蚀。由于外界环境温度随季节变化较大，当环境温度低时，蒸汽伴热管用于加热热管单元尾部炉气温度，使其热管单元尾部炉气的温度高于酸的露点腐蚀温度，降低亚硫酸的生成量；减少积灰结块的量。本实用新型所述的蒸汽伴热管也采用ND钢制成。

进一步改进，所述热管外套管与双层隔离壳体上的内层侧板体之间通过软套密封固定。进一步改进，所述软套为非金属软套。本实用新型设置非金属软套密封固定，能有效地密封回转窑窑头出来的炉气。

进一步改进，所述热管外套管为光管。本实用新型热管外套管为光管，能有效地减少热管外套管上的积灰。

进一步改进，所述进水口和出水口处均设置有单向阀。