CN101451768B - 一种余热锅炉 - Google Patents

Abstract

一种余热锅炉，包括炉体和水循环***，所述炉体的进烟口处设置有密封连接装置，所述密封连接装置包括下部密封连接件，所述下部密封连接件适于扣置在熔炼炉的烟气出口上；柔性密封连接件，所述柔性密封连接件的一端与炉体密封地连接，且其另一端与所述下部密封连接件密封地连接，从而所述柔性密封连接件与所述下部密封连接件能够相对于炉体移动。本发明的密封连接装置由下连接部和柔性连接部构成，柔性连接部具有膨胀余量，运行时满足热膨胀要求，避免余热锅炉和熔炼炉热膨胀而产生缝隙，因此，本发明的密封性好，操作简单，成本低。

Description

一种余热锅炉

技术领域

本发明涉及一种余热锅炉，尤其是涉及一种在炉体进烟口与熔炼炉烟气出口之间安装有密封连接装置的余热锅炉。

背景技术

在熔炼领域，余热锅炉用于回收从熔炼炉排出的高温烟气的热量，现有技术中，熔炼炉和余热锅炉之间采用耐火砖砌结构或水冷式水套结构，形成密封的烟道结构。从熔炼炉排出的高温烟气进入余热锅炉，余热锅炉通过热交换将高温烟气的热能带走，并输送到最终用户处。

由于熔炼炉和余热锅炉的在受到高温后会发生膨胀变形，耐火砖砌结构和水冷式水套结构具有以下问题。耐火砖砌结构不具有伸缩性，因此，这种连接结构的密封差，间隙处烟气泄露大，漏风率一般为40％-80％，后部尾气处理困难；其次，后部余热锅炉因漏风会产生腐蚀；再次，浪费能源，漏风和冷却水带走的热量通常不能回收利用，由于漏风使引风机和后部尾气处理的能耗增加，最后，操作环境差，在熔炼炉和烟罩之间缝隙较大，烟气经常逸出，污染操作环境，并且耐火砖砌密封结构积灰严重，需要进行人工清灰，而水冷式水套结构寿命短，水套结构冷却烟气吸收的热量，由冷却水带走，没有得到利用浪费了能源。

另外，当出现事故需要在余热锅炉的进烟口和熔炼炉烟气出口之间***烟道闸板时，需要将耐火砖砌结构拆除，然后将烟道闸板***到余热锅炉的进烟口和熔炼炉烟气出口之间，最后再将烟道闸板抽出，再次砌上耐火砖，换言之，耐火砖砌结构是一次性的，因此操作复杂、费时，成本高。在水冷式水套结构的情况下，必须拆除后才能***烟道闸板，操作复杂，效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种具有膨胀余量、密封性高、使用寿命长、节约能源的余热锅炉。

根据本发明的实施例，提出一种余热锅炉，包括炉体和水循环***，所述炉体的进烟口处设置有密封连接装置，所述密封连接装置包括：下部密封连接件，所述下部密封连接件适于扣置在熔炼炉的烟气出口上；柔性密封连接件，所述柔性密封连接件的一端与所述炉体密封地连接，且其另一端与所述下部密封连接件密封地连接，从而所述柔性密封连接件与所述下部密封连接件能够相对于余热锅炉移动。

根据本发明实施例的密封连接装置，扣在熔炼炉上的下部密封连接件通过与其相连且与余热锅炉相连的柔性密封连接相对于余热锅炉移动，因此，能够补偿熔炼炉和余热锅炉的在受到高温后会发生膨胀变形，而且，当需要在熔炼炉和余热锅炉之间***烟道闸板时，仅仅需要将下部密封连接件连通柔性密封连接一起相对于余热锅炉和熔炼陆向上抬起，使下部连接密封件与熔炼炉离开，在抽出烟道闸板后，仅仅需要将下部密封连接件扣在熔炼炉烟气出口上就可以了，因此，操作简单，密封性能好，成本低。

根据本发明进一步的实施例，余热锅炉还具有如下附属技术特征：

所述柔性密封连接件由耐高温柔性密封材料制成。

所述下部密封连接件由膜式水冷壁构成。

所述膜式水冷壁由管与圆钢相互间隔焊接而成。

所述膜式水冷壁与所述水循环***连通，以便冷却下部密封连接件。

所述柔性密封连接件的一端密封地固定在所述炉体的烟气入口的外侧壁上。

所述下部密封连接件的顶端密封连接有法兰，所述柔性密封连接件的底端密封连接到法兰的外沿上，从而所述法兰、所述柔性密封连接件与所述炉体形成一空腔。

所述空腔内填充有柔性耐火材料。

所述柔性密封连接件的外部设置有防护罩。

所述防护罩的上端固定到所述炉体的外侧壁上，且其下端向下延伸罩住所述下部密封连接件的一部分。

进一步包括用于密封所述下部密封连接件与熔炼炉烟气出口之间的结合面的沙封装置。

所述沙封装置包括密封固定在所述下部密封连接件上的沙封板，和适于密封固定在熔炼炉外侧壁上且容纳有密封沙的沙封槽，其中所述沙封板适于***所述沙封槽中。

所述膜式水冷壁的外部设置有保温层。

所述保温层的厚度为100-140毫米，且由硅酸铝镁质纤维毡制成。

根据本发明实施例的余热锅炉与现有技术相比具有如下优点：首先，本发明的在炉体的进烟口处安装有柔性密封连接装置，密封连接装置由下部密封连接件和柔性密封连接件构成，柔性连接件能够柔性变形，具有膨胀余量，下部密封连接件能够通过柔性密封连接件相对于炉体和熔炼炉轴向和/或径向移动，运行时满足热膨胀要求，避免炉体和熔炼炉热膨胀而产生缝隙，因此，本发明的密封性好；其次，由于本发明的密封性好，因此，不会产生烟气泄漏，节约能源，减小引风机的功耗；再次，由于密封连接装置具有膨胀余量，能够上下伸缩，因此，当发生事故时，密封连接装置能够向上抬起，利于放置烟道闸板，消除故障后，抽出烟道闸板即可恢复原样，操作方便。

本发明附加的特征和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的余热锅炉的进烟口处的剖视图。

图2是图1中A处放大图。

图3是根据本发明实施例的余热锅炉的进烟口处的侧视剖视图。

图4是图1中B处放大图。

图5是沿图1中的C-C的剖视图。

图6是图1中D处放大图。

图7是沿图2中的E-E的剖视图。

图8是图1中F处放大图。

图9是本发明余热锅炉的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同的标号表示相同的元件。下面通过参考附图描述的实施例用于解释本发明，所述实施例是示例性的，而不能解释为对本发明的限制。

参见图9，根据本发明实施例的余热锅炉，包括炉体20和水循环***30，炉体20的壁可以由膜式水冷壁构成，膜式水冷壁的管内充有水，以冷却熔炼炉10排出的高温烟气。同时，炉体20的壁内的水与烟气进行热交换从而被加热，形成气水混合物，通过水循环***的管路返回到汽包内，然后从汽包输送给发电厂或其他用户，例如居民供暖。这样，可以有效的利用能源。所述炉体20依次包括冷却屏、上升段烟道、过渡段烟道、下降段烟道、对流段烟道，这些烟道的壁均是由膜式水冷壁构成，水冷壁与水循环***30相连通。所述水循环***30包括汽包、和与汽包相连接的供水管、出水管、回水管，进汽管和出汽管及其他附件。这些结构均可以采用现有技术，这里不再详细赘述。

参见图1至图9，根据本发明实施例的余热锅炉，所述炉体20的进烟口处设置有密封连接装置50，所述密封连接装置50包括下部密封连接件1和柔性密封连接件2，所述下部密封连接件1适于扣置在熔炼炉10的顶部，即，扣在熔炼炉10的烟气出口10A上，需要说明的是，在熔炼炉10的烟气出口10A上，一般设置有烟气出口盖10B，下部密封连接件1扣在烟气出口盖10B上，二者之间形成结合面G，设置烟气出口盖的目的是为了便于下部密封连接件1(即余热锅炉)与熔炼炉10连接，当然烟气出口盖10B不是必须的，下部密封连接件1也可以与熔炼炉10在烟气出口处直接结合。所述柔性密封连接件2的一端适于与炉体20密封地连接，所述柔性密封连接件2的另一端与下部密封连接件1密封地连接，从而形成密封连接结构。由于所述柔性密封连接件2本身具有可伸缩变形能力，因此，柔性密封连接件2与所述下部密封连接件1能够相对于炉体20和熔炼炉10一起上下移动和/或径向移动，从而补偿熔炼炉10和/或炉体20的变形和膨胀，同时能够在不移动炉体20的情况下，将柔性密封连接件2与所述下部密封连接件1一起向上抬起，从而能够在炉体20和熔炼炉10之间***烟道闸板。

柔性密封连接件2例如由耐高温柔性材料制成。所述下部密封连接件1由膜式水冷壁构成，一般在膜式壁的外部设有保温层，而内部设有内衬。所谓膜式水冷壁，是指由管与圆钢依次交替间隔焊接而成的壁，当然，也可以直接将管与管焊接。在管内通水，以便进行热交换和冷却。

参见图2和图4，炉体20的入口处的外侧壁上固定(例如焊接)有多个固定件201，所述柔性密封连接件2的一端通过螺栓25固定在所述固定件201上，另一端与下部密封连接件1密封地连接，例如可以同样在下部密封连接件1的顶端上焊接多个固定件，然后通过螺栓将柔性密封连接2的另一端与下部密封连接件1上的固定件相连，但本发明并不限于此。

根据本发明实施例的密封连接装置主要是用在连接熔炼炉10和炉体20之间，由于柔性密封连接件2能够发生弹性形变，具有相对的升降余量。因此，熔炼炉10和炉体20之间可以实现软连接。从而解决熔炼炉10和炉体20在受热时发生膨胀变形所带来的连接问题。另外，所述下部密封连接件1顶靠在熔炼炉10的顶部，例如熔炼炉10的烟气出口10A处的烟气出口盖10B上，当熔炼炉10发生故障时，将所述下部密封连接件1向上抬起，所述柔性密封连接件2随之发生变形，下部密封连接件1与柔性密封连接件2一起上升，使所述下部密封连接件1与熔炼炉10脱离，从而可以方便的在熔炼炉10和炉体20之间***烟道闸板。消除故障后，撤出烟道闸板，使所述下部密封连接件1与熔炼炉10的烟气出口盖10B相顶靠，即可恢复原来的状态，使用更加方便。

参见图1、图2和图6，在本发明实施例中，如上所述，所述下部密封连接件1为膜式水冷壁，所述水冷壁适于与炉体20的水循环***相连通。将膜式水冷壁作为下部密封连接件，可以进一步冷却熔炼炉10的烟气。与炉体20共用一个水循环***，使其成为炉体20的一部分，节省了水循环***，从而余热锅炉的结构简化，成本降低。

参见图1、图2和图6，在本发明实施例中，如上所述，所述膜式水冷壁由管11和圆钢12相互间隔焊接而成的封闭结构，所述管11内充有流体。所述管11采用规格为Φ38X5，材质为20G，所述圆钢的直径为10mm，材质为Q235-A，但本发明并不限于此。所述管11和所述圆钢12相互交替连接在一起，制成下部连接密封件1，下部连接密封件1形成为筒状结构，以便与熔炼炉10的烟气出口10A的盖结合，如图1和图5所示。所述管11内的流体通常为水，由炉体20的水循环***提供。所述膜式水冷壁可以有效的降低流经烟气的温度，同时，回收热量，利于水循环，结构紧凑。

参见图1、图2和图8，在本发明实施例中，下部密封连接件1的上端连接有法兰22，例如法兰22与下部密封连接件1连接在一起。

所述柔性密封连接件2的一端通过固定件201和螺栓25密封固定在炉体20的侧壁上，另一端与法兰22的外沿例如通过螺栓密封地连接，从而法兰22，柔性密封连接件2和炉体20的外侧壁形成一空腔21，所述空腔21内填充柔性耐火材料24。所述柔性耐火材料24可以隔断烟气的高温，防止烧坏所述柔性密封连接件2。同时，采用柔性耐火材料24，当其受到挤压时，能够在空腔21内变形，利于下部连接密封件1的移动。

更具体而言，所述柔性密封连接件2的底端通过螺栓与法兰22的外沿相连，从而与所述下部密封连接件1的顶部相连接，顶端与炉体20入口处的外侧壁相连，且上端更靠近炉体20，从而柔性密封连接件2相对于竖直方向倾斜设置。将柔性密封连接件2设置成倾斜状，利于所述柔性密封连接件2发生变形，使其具有升降余量。而通过法兰22进行连接，可以使所述下部密封连接件1即使在移动时也能保持垂直，使其内径与熔炼炉10的烟气出口盖10B和炉体20的内径基本上匹配，且其位置与熔炼炉10的烟气出口和炉体20的入口的位置总是大体上相符。当然本发明并不限于此，例如，也可以设置成柔性密封连接件2的下端更靠近炉体20。

参见图1和图8，在本发明实施例中，所述柔性密封连接件2的外部设置有防护罩23。更具体而言，所述防护罩23的上端固定到炉体20的外侧壁上，在图1中，固定到柔性密封连接件2与炉体20相连的位置上方，且其下端向下延伸罩住所述下部密封连接件1的一部分。所述防护罩23可以防止高温炉渣或其他杂物落到所述柔性密封连接件2上，防止损坏所述柔性密封连接件2，从而起到保护的作用。

参见图1、图2和图6，根据本发明实施例的余热锅炉还可以包括用于密封所述下部密封连接件1与熔炼炉10烟气出口10A之间的结合面G的沙封装置。所述沙封装置包括密封地固定在所述下部密封连接件1的下端部上的沙封板13，和密封固定在熔炼炉10的外侧壁上且容纳有密封沙的沙封槽14。当下部连接密封件1扣在熔炼炉10的烟气出口上时，所述沙封板13***到沙封槽14的密封沙中，从而将下部连接密封件1与熔炼炉10之间的结合面G密封。上述沙封结构，可以有效防止下部连接密封件1和熔炼炉10之间发生烟气泄漏。同时，上述结构能够使得所述下部密封连接件1方便地与熔炼炉10相分离，从而形成一个可分离的密封结构。

参见图1，在本发明给出的上述实施例中，所述膜式水冷壁的外部可以设置有保温层15，所述保温层15的厚度为100-140MM，采用硅酸铝镁质纤维毡，由此防止下部连接密封件1内热量与外界空气进行热交换。

根据本发明实施例的入口密封连接装置具有积灰轻、密封性好、寿命长、节能等优点。

根据本发明实施例的入口密封连接装置代替耐火砖砌结构或水冷式水套，克服了耐火砖砌结构积灰严重、漏风大的缺点，避免了水套能耗大、寿命短等弊端，具有积灰轻、密封性好、寿命长、节能等优点。

例如，耐火砖砌结构积灰严重，通常每个班都需要进行人工清灰，本发明实施例的入口密封连接装置可以半年都不需要清理一次；水冷式水套结构寿命短，一般为1-2年，本发明实施例的入口密封连接装置寿命可以达到10年以上；水套结构冷却烟气吸收的热量，由冷却水带走，没有得到利用，本发明的密封连接装置回收的热量变成可以利用的中压饱和蒸汽，节约能源。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种余热锅炉，包括炉体和水循环***，其特征在于，所述炉体的进烟口处设置有密封连接装置，所述密封连接装置包括：

下部密封连接件，所述下部密封连接件适于扣置在熔炼炉的烟气出口上；

柔性密封连接件，所述柔性密封连接件的一端与所述炉体密封地连接，且其另一端与所述下部密封连接件密封地连接，从而所述柔性密封连接件与所述下部密封连接件能够相对于余热锅炉移动。

2.如权利要求1所述的余热锅炉，其特征在于，所述柔性密封连接件由耐高温柔性密封材料制成。

3.如权利要求1所述的余热锅炉，其特征在于，所述下部密封连接件由膜式水冷壁构成。

4.如权利要求3所述的余热锅炉，其特征在于，所述膜式水冷壁由管与圆钢相互间隔焊接而成。

5.如权利要求3所述的余热锅炉，其特征在于，所述膜式水冷壁与所述水循环***连通，以便冷却下部密封连接件。

6.如权利要求1所述的余热锅炉，其特征在于，所述柔性密封连接件的一端密封地固定在所述炉体的烟气入口的外侧壁上。

7.如权利要求6所述的余热锅炉，其特征在于，所述下部密封连接件的顶端密封连接有法兰，所述柔性密封连接件的底端密封连接到法兰的外沿上，从而所述法兰、所述柔性密封连接件与所述炉体形成一空腔。

8.如权利要求7所述的余热锅炉，其特征在于，所述空腔内填充有柔性耐火材料。

9.如权利要求1所述的余热锅炉，其特征在于，所述柔性密封连接件的外部设置有防护罩。

10.如权利要求9所述的余热锅炉，其特征在于，所述防护罩的上端固定到所述炉体的外侧壁上，且其下端向下延伸罩住所述下部密封连接件的一部分。

11.如权利要求1所述的余热锅炉，其特征在于，进一步包括用于密封所述下部密封连接件与熔炼炉烟气出口之间的结合面的沙封装置。

12.如权利要求11所述的余热锅炉，其特征在于，所述沙封装置包括密封固定在所述下部密封连接件上的沙封板，和适于密封固定在熔炼炉外侧壁上且容纳有密封沙的沙封槽，其中所述沙封板适于***所述沙封槽中。

13.如权利要求3所述的余热锅炉，其特征在于，所述膜式水冷壁的外部设置有保温层。

14.如权利要求13所述的余热锅炉，其特征在于，所述保温层的厚度为100-140毫米，且由硅酸铝镁质纤维毡制成。

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