一种高效余热锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效余热锅炉，包括设置于外壳一端的烟气入口，以及与烟气入口对立设置的烟气出口；烟气入口和烟气出口分别与外壳内的换热烟腔连通；换热烟腔包括结构相同的第一腔体和第二腔体；第一腔体与烟气入口连通，第二腔体与烟气出口连通；第一腔体和第二腔体均呈圆筒状，第一腔体包括两个对立的外环弧形板组成，且两个外环弧形板横切面的四个端点C1、C2、D1和D2构成矩形；弧形板对应的圆心角a为100°‑120°；位于第一腔体和第二腔体内分布有若干换热水管，换热水管沿着第一腔体和第二腔体内沿呈环形分布；换热水管上均匀安装有若干鳍片，两块位于同一竖直面上的鳍片构成一组H型鳍片；每个换热水管上焊接若干组H型鳍片。

An efficient waste heat boiler

【技术实现步骤摘要】
一种高效余热锅炉
本技术属于锅炉的
，具体涉及一种高效余热锅炉。
技术介绍
硅铁炉在冶炼生产过程中，产生大量夹带微细尘粒的高温烟气。生产1吨75％硅铁，理论上大约产生1500～2000Nm3炉气，烟气中主要成分是N2、O2、CO2、H2O，由于空气过剩系数很大，因此基本接近空气成分。烟气中SO2含量依据原料中带入的硫量而定，主要决定于还原剂的含硫量。1吨75％硅铁原料带入的硫量一般在5-10kg左右，其中90％燃烧成SO2后进入烟气，在半封闭电炉中烟气含硫量一般在0.1～lg/Nm3左右。烟气中的烟尘主要由两部分组成，一部分是炉料的机械吹出物，主要是焦粉和煤粉；另一部分是硅石中的SiO2被还原形成的气态SiO，这些SiO本应继续被还原成硅，形成硅铁，但实际上总有一部分逸出料面，被空气中氧再氧化成SiO，形成无晶形的极细颗粒，被烟气带出炉外，这两部分烟尘前者约占10％～20％，后者约占80％-90％，硅铁的烟尘量取决于冶炼过程中硅的回收率，在正常情况下，硅回收率为85％-90％时，l吨硅铁约产生200～300kg粉尘，当电炉刺火时Si回收率下降，粉尘量就会急剧增加。粉尘平均粒径为0.1μm，都是无晶硅的氧化物。真比重仅为2.23g/cm3，比表面积达20m2/g，比电阻为1.3×1013Ω·cm。烟气热含量大，1吨75％硅铁烟气中含热量相当于输入的电量，因此回收余热的潜在能量很大，而现有的锅炉预热交换效率低，不能最大程度的将热能转换，造成热量的浪费。除此，现有锅炉预热交换器均为金属材质，在烟气流入交换器时，7％-15％的烟气热量将通过交换器的金属板与外界空气进行热交换，而硅铁炉冶炼中的烟气量时巨大的，故造成的热量损失也是巨大的。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种高效余热锅炉，以解决现有锅炉预热利用率低的问题。为达到上述目的，本技术采取的技术方案是：一种高效余热锅炉，其包括设置于外壳一端的烟气入口，以及与烟气入口对立设置的烟气出口；烟气入口和烟气出口分别与外壳内的换热烟腔连通；换热烟腔包括结构相同的第一腔体和第二腔体；第一腔体与烟气入口连通，第二腔体与烟气出口连通；第一腔体和第二腔体均呈圆筒状，第一腔体包括两个对立的外环弧形板组成，且两个外环弧形板横切面的四个端点C1、C2、D1和D2构成矩形；弧形板对应的圆心角a为100°-120°；位于第一腔体和第二腔体内分布有若干换热水管，换热水管沿着第一腔体和第二腔体内沿呈环形分布；换热水管上均匀安装有若干鳍片，两块位于同一竖直面上的鳍片构成一组H型鳍片；每个换热水管上焊接若干组H型鳍片；换热烟腔与外壳之间的空隙均匀填充若干保温填料；外壳包括从内到外的保温层、隔热夹层和金属板；保温层均匀填充聚氨酯泡沫，隔热夹层为真空，金属板为钢板。优选地，换热烟腔包括外环烟腔和内环烟腔；内环烟腔包括结构相同的第一内环烟腔和第二内环烟腔；第一内环烟腔和第二内环烟腔之间通过两块连接板连接；第一内环烟腔同一横截面上的断点A1、A2、B1和B2构成矩形。优选地，外环烟腔包括第一外环烟腔和与第一外环烟腔连通的第二外环烟腔。优选地，烟气出口顶部设置进水集箱，外壳顶部靠近烟气入口位置处设置出水集箱；进水集箱和出水集箱上均安装一个温度传感器和压力传感器；进水集箱上的进水管上安装电动阀门；外壳侧面安装控制面板，控制面板上设置显示屏；所述控制面板内嵌设AT89S51芯片；AT89S51芯片上的DI6和DI7引脚与温度传感器电连接，DI4和DI3引脚与压力传感器电连接，DI2引脚与蜂鸣器电连接；电动阀门与引脚DO1和24v电源端连接，显示屏与DO2和24v电源端连接。优选地，温度传感器为24VPT100温度传感器；压力传感器为24VYB131型压力变送器；电动阀门为DN15XY-02DC24V水控阀门。优选地，外壳底部开设有至少两个出灰口，出灰口处安装出灰口保护盖。本技术提供的高效余热锅炉，具有以下有益效果：本技术通过弧形状的换热烟腔、换热水管的环形分布和H型鳍片的配合，在烟气气流从烟气进口进入时，由于换热管道的排列方式为环形并非常规设置(整齐的方形)，烟气在H型鳍片组的扰流作用下，烟气将沿着多个方向流动，并充满整个换热烟腔；加之换热烟腔的环形分布，烟气冲击换热烟腔的内壁后，会进行折射，而折射的角度是多变、多向的，反射的烟气气流再次冲击换热水管，与换热水管进行热交换。即在换热烟腔、换热水管的环形分布和H型鳍片配合下，增加了换热水管与烟气的热交换角度和热交换面积，增大了热交换效率，避免了能源的浪费。换热烟腔与外壳之间的空隙均匀填充若干保温填料，保温填料具有耐高温，隔热效果好，保温率高，具有耐火性质，化学性质稳定的特性，可有效减少余热与外部的热交换，增加换热器内部的保温效果，进而增加换热器的换热效率。附图说明图1为高效余热锅炉横剖图。图2为高效余热锅炉包含内环烟腔的横剖图。图3为高效余热锅炉内环烟腔和外环烟腔的结构图。图4为高效余热锅炉结构图。图5为高效余热锅炉控制面板内部电路图。图6、图7为高效余热锅炉换热水管安装鳍片结构图。其中，1、烟气入口；2、外壳；3、烟气出口；4、支撑柱；51、外环烟腔；52、内环烟腔；6、换热烟腔；7、出灰口保护盖；8、出水集箱；9、出水口；10、温度传感器；11、压力传感器；12、进水集箱；13、进水管；14、保温层；15、隔热夹层；16、金属板；17、换热水管；18、连接板；19、电动阀门；20、显示屏；21、控制面板；22、鳍片；23、保温填料；24、第一腔体；25、第二腔体；63、外环弧形板；64、第一内环烟腔；65、第二内环烟腔；66、第一外环烟腔；67、第二外环烟腔。具体实施方式下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的技术创造均在保护之列。根据本申请的一个实施例，参考图1-图7，本方案的高效余热锅炉，包括设置于外壳2一端的烟气入口1，以及与烟气入口1对立设置的烟气出口3；烟气入口1和烟气出口3分别与外壳2内的换热烟腔6连通。外壳2四周设置四个支撑柱4，用于支撑外壳2；外壳2底部开设两个出灰口，用于定时清理换热烟腔6内的积灰，出灰口处安装出灰口保护盖7，在不需要清理积灰时，嵌入(过盈配合)出灰口。换热烟腔6包括结构相同的第一腔体24和第二腔体25，第一腔体24与烟气入口1连通，第二腔体25与烟气出口3连通。第一腔体24和第二腔体25均呈圆筒状，第一腔体24包括两个对立的外环弧形板63组成，且两个外环弧形板63横切面的四个端点C1、C2、D1和D2构成矩形，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效余热锅炉，其特征在于：包括设置于外壳一端的烟气入口，以及与烟气入口对立设置的烟气出口；所述烟气入口和烟气出口分别与外壳内的换热烟腔连通；/n所述换热烟腔包括结构相同的第一腔体和第二腔体；所述第一腔体与烟气入口连通，第二腔体与烟气出口连通；所述第一腔体和第二腔体均呈圆筒状，第一腔体包括两个对立的外环弧形板组成，且两个外环弧形板横切面的四个端点C1、C2、D1和D2构成矩形；所述弧形板对应的圆心角a为100°-120°；位于所述第一腔体和第二腔体内分布有若干换热水管，所述换热水管沿着第一腔体和第二腔体内沿呈环形分布；所述换热水管上均匀安装有若干鳍片，两块位于同一竖直面上的鳍片构成一组H型鳍片；每个所述换热水管上焊接若干组H型鳍片；/n所述换热烟腔与外壳之间的空隙均匀填充若干保温填料；所述外壳包括从内到外的保温层、隔热夹层和金属板；所述保温层均匀填充聚氨酯泡沫，隔热夹层为真空，金属板为钢板。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效余热锅炉，其特征在于：包括设置于外壳一端的烟气入口，以及与烟气入口对立设置的烟气出口；所述烟气入口和烟气出口分别与外壳内的换热烟腔连通；
所述换热烟腔包括结构相同的第一腔体和第二腔体；所述第一腔体与烟气入口连通，第二腔体与烟气出口连通；所述第一腔体和第二腔体均呈圆筒状，第一腔体包括两个对立的外环弧形板组成，且两个外环弧形板横切面的四个端点C1、C2、D1和D2构成矩形；所述弧形板对应的圆心角a为100°-120°；位于所述第一腔体和第二腔体内分布有若干换热水管，所述换热水管沿着第一腔体和第二腔体内沿呈环形分布；所述换热水管上均匀安装有若干鳍片，两块位于同一竖直面上的鳍片构成一组H型鳍片；每个所述换热水管上焊接若干组H型鳍片；
所述换热烟腔与外壳之间的空隙均匀填充若干保温填料；所述外壳包括从内到外的保温层、隔热夹层和金属板；所述保温层均匀填充聚氨酯泡沫，隔热夹层为真空，金属板为钢板。


2.根据权利要求1所述的高效余热锅炉，其特征在于：所述换热烟腔包括外环烟腔和内环烟腔；所述内环烟腔包括结构相同的第一内环烟腔和第二内环烟腔；所述第一内环烟腔和第二内环烟腔之间通过两块连接板连接；所述第一内环烟腔同一横...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙积文，陈晨，彭加华，陈祥顺，胡宝义，陈文政，
申请(专利权)人：四川陆亨能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51