本專利涉及一種模塊化分段內(nèi)置于燒結(jié)機大小煙道上使用的熱管式余熱鍋爐，屬于鋼鐵冶煉設備技術領域。

背景技術：

現(xiàn)有鋼鐵生產(chǎn)設備中，燒結(jié)機的帶冷機或環(huán)冷機的廢氣余熱，已普遍回收利用以產(chǎn)生蒸汽，用以發(fā)電或作它用。但燒結(jié)機本身的廢氣余熱尚未普遍回收利用，只有少數(shù)鋼鐵企業(yè)采用了外置(內(nèi)置)式余熱回收裝置（余熱鍋爐、蒸汽發(fā)生器等）。眾所周知，燒結(jié)機在點火后，隨著燒結(jié)臺車由機頭往機尾移動，利用煙道上的引風機抽吸助燃空氣進行反燒，其燃燒后的廢氣經(jīng)由十幾對導氣管通入煙道由引風機送至煙囪排出。一般情況下，處于機頭的1#～4#個風管及處于機尾的2～3個風管的廢氣SO₂含量少，其廢氣不需要脫硫，直接經(jīng)由小煙道排走，而其余風管的廢氣SO₂含量較多，其廢氣需要脫硫，則經(jīng)由大煙道排向除塵器及脫硫裝置。

如圖1所示，外置式余熱回收裝置所示，所謂燒結(jié)機外置式余熱回收裝置，燒結(jié)機1下面的大煙道2及小煙道3分別用電動閥門4、7隔斷，將燒結(jié)機1下尾部約5個導氣管內(nèi)的廢氣經(jīng)由旁通煙道10、11、閥門5、8引出至蒸汽過熱器12、14及蒸汽發(fā)生器13、15，再經(jīng)由閥門6、9、旁通煙道16、17回到煙道2及煙道3。大、小煙道的蒸汽發(fā)生器共用1個汽包18。在工作時，關閉閥門4、7，打開閥門5、6、8、9，分別將大煙道2上的約3個導氣管內(nèi)的廢氣及小煙道3上的約2個導氣管內(nèi)的廢氣引向蒸汽過熱器12、14及蒸汽發(fā)生器13、15，13、15所產(chǎn)生的汽、水混合物經(jīng)汽包18進行汽水分離，分離后的飽和蒸汽流過蒸汽過熱器12、14，加熱到所需溫度后外供發(fā)電或外供它用。

這種燒結(jié)機外置式余熱回收裝置存在的缺點是：

（1）外置式布置將余熱鍋爐放置在燒結(jié)機主廠房外，增加了占地面積，增加了設備支撐及平臺、管道，對于燒結(jié)廠而言，多數(shù)企業(yè)不具備外置式布置的條件；

（2）所增加的旁通煙道難于布置；

（3）增加了6個大直徑煙道閥門，增加了設備投資；

（4）對于未被引出的其它一些風管的具有余熱回收價值的廢氣，不能累加利用，即不能做到能源梯級利用，過熱蒸汽的溫度得不到可靠保障。

如圖2、3所示，外置于燒結(jié)機大煙道旁的翅片管式余熱鍋爐所示，所謂外置于燒結(jié)機大煙道旁的翅片管式余熱鍋爐，兩個蒸汽過熱器和兩個一級翅片管蒸發(fā)器分別布置在第一大煙道2、第二大煙道2'尾部兩側(cè)，燒結(jié)機尾部約2個導氣管內(nèi)的煙氣經(jīng)旁通導氣管8、8′、11、11′匯入蒸汽過熱器煙氣進口，流過蒸汽過熱器7、7′和一級翅片管蒸發(fā)器6、6′放出熱量后經(jīng)過一級翅片管蒸發(fā)器煙氣出口管道5、5′回到第一大煙道2、第二大煙道2'；燒結(jié)機次尾部約2個導氣管內(nèi)的煙氣經(jīng)旁通導氣管12、12′、13、13′匯入二級翅片管蒸發(fā)器煙氣進口，流過二級翅片管蒸發(fā)器4、4′放出熱量后經(jīng)過二級翅片管蒸發(fā)器煙氣出口管道3、3′回到第一大煙道2、第二大煙道2'。所述高溫除氧水經(jīng)水泵進入汽包14，汽包14的出水端分別連接一級翅片管蒸發(fā)器6、6′和二級翅片管蒸發(fā)器4、4′的進水端，一級翅片管蒸發(fā)器6、6′和二級翅片管蒸發(fā)器4、4′的出水端連接汽包14，汽包14的出氣端連接蒸汽過熱器7、7′的進氣端，蒸汽過熱器7、7′的出氣端連接蒸汽管網(wǎng)。

這種外置于燒結(jié)機大煙道旁的翅片管式余熱鍋爐存在的缺點是：

（1）換熱器前的導氣管路必須設旁通管路，且在原導氣管路及旁通管路上增設閥門，現(xiàn)場導氣管路改造工作量增加，改造費用增加，且多數(shù)廠家增加的旁通管道不便布置。

（2）外置于燒結(jié)機大煙道旁的換熱器內(nèi)的灰塵排除不暢，易形成灰堵影響設備的使用。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種模塊化分段內(nèi)置于燒結(jié)機煙道上使用的熱管式余熱鍋爐。

本發(fā)明包括大煙道、小煙道、分段布置的熱管式蒸發(fā)器模塊、汽包，所述大、小煙道分別包括若干煙道管節(jié)，各所述煙道管節(jié)上分別設置至少一個導氣管，所述大、小煙道通過導氣管與相應的燒結(jié)機風箱連接，所述熱管式蒸發(fā)器模塊分別布置在兩個相鄰煙道管節(jié)之間，所述熱管式蒸發(fā)器模塊設有汽水混合物出口，所述熱管式蒸發(fā)器模塊的汽水混合物出口通過管路與汽包連接，所述熱管式蒸發(fā)器模塊設有進水口，所述熱管式蒸發(fā)器模塊的進水口通過管路與汽包出水口連接。

本發(fā)明也可在所述大煙道或小煙道上設置蒸汽過熱器，所述蒸汽過熱器設置在位于煙氣前進方向首個熱管式蒸發(fā)器模塊輸入端的前方的大煙道或小煙道上，所述蒸汽過熱器連接在大煙道或小煙道的兩個所述煙道管節(jié)之間，所述過熱器設有飽和蒸汽進口、過熱蒸汽出口，所述蒸汽過熱器的飽和蒸汽進口通過飽和蒸汽管路與汽包蒸汽出口連接，所述過熱器的過熱蒸汽出口排出過熱蒸汽。

本發(fā)明在所述大、小煙道上的過熱器模塊也可根據(jù)過熱器所需的換熱面積要求設置第一過熱器、第二過熱器，所述第一、第二過熱器分別設置在位于煙氣前進方向首個熱管式蒸發(fā)器模塊輸入端的前方的大、小煙道上，所述第一、第二過熱器之間通過管道并接或串接；并接時第一過熱器、第二過熱器通過飽和蒸汽管道與所述汽包的出氣口連接，第一過熱器、第二過熱器的蒸汽出口排出過熱蒸汽；串接時所述第二過熱器通過飽和蒸汽管道與所述汽包的出氣口連接，所述第二過熱器的蒸汽出口通過管道與所述第一過熱器的蒸汽進口連接，所述第一過熱器的蒸汽出口排出過熱蒸汽。

本發(fā)明在所述大煙道或小煙道上設置省煤器，所述省煤器設置在位于煙氣前進方向最后一個熱管式蒸發(fā)器模塊輸出端的后方的大煙道或小煙道上，所述省煤器連接在大煙道或小煙道的相鄰兩個煙道管節(jié)之間，所述省煤器設有水進口、水出口，所述除氧水進口連接相應的除氧器給水系統(tǒng)，所述除氧水出口通過管路連接至所述汽包的進水口。

本發(fā)明在所述大、小煙道上的省煤器也可根據(jù)給水工況設置第一省煤器、第二省煤器，所述第一、第二省煤器分別布置在位于煙氣前進方向最后一個熱管式蒸發(fā)器模塊輸出端后方的大、小煙道上，所述第一、第二省煤器之間通過管道并接或串接；并接時第一省煤器、第二省煤器的進水口通過給水管道與給水系統(tǒng)連接，第一省煤器、第二省煤器的出水口通過管路連接汽包的進水口；串接時所述第一省煤器的進水口通過給水管道與給水系統(tǒng)連接，第一省煤器的出水口通過管道連接至除氧器的進水口，除氧器的出水口通過水泵及管道連接至第二省煤器的進水口，第二省煤器的出水口通過管道連接至汽包的進水口。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：因?qū)峁苁秸舭l(fā)器分成若干個換熱模塊直接布置在燒結(jié)機大、小煙道上，充分利用燒結(jié)機現(xiàn)有場地回收的燒結(jié)機余熱資源、做到了能源合理、有效、梯級利用，設備投資省、占地面積小，所產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，在設備使用過程中，充分發(fā)揮熱管式換熱器的優(yōu)勢：一支或幾十支熱管損壞不影響設備的使用，只是產(chǎn)汽量略有下降；不會影響燒結(jié)機生產(chǎn)，其可廣泛應用于鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機行業(yè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明背景技術的一種結(jié)構示意圖；

圖2為本發(fā)明背景技術的一種結(jié)構示意圖；

圖3為圖2的A-A向視圖。

圖4為本發(fā)明的一種結(jié)構示意圖；

圖5為圖4的A-A向視圖；

圖6為圖4的B-B向視圖。

具體實施方式

如圖4、5、6所示，本模塊化分段內(nèi)置于燒結(jié)機煙道上的熱管式余熱鍋爐系統(tǒng)，包括大煙道20、小煙道21、分段布置的熱管式蒸發(fā)器模塊22、汽包23，大、小煙道20、21分別包括若干煙道管節(jié)24，分段布置的熱管式蒸發(fā)器模塊22又分為熱管式蒸發(fā)器模塊I、熱管式蒸發(fā)器模塊II、熱管式蒸發(fā)器模塊III，各煙道管節(jié)24上分別設置至少一個導氣管25，大、小煙道20、21通過導氣管25與相應的燒結(jié)機風箱26連接，各熱管式蒸發(fā)器模塊I、II、III分別連接在兩個相鄰煙道管節(jié)24之間，各熱管式蒸發(fā)器模塊I、II、III分別設有汽水混合物出口27，各熱管式蒸發(fā)器模塊I、II、III的汽水混合物出口27分別通過出汽管路28與汽包23進汽口連接，各熱管式蒸發(fā)器模塊I、II、III分別設有給水進口29，各熱管式蒸發(fā)器模塊I、II、III的給水進口分別通過給水管路30與所述汽包23出水口連接。

根據(jù)實際需求，在大煙道20或小煙道21上設置過熱器31，過熱器31設置在位于煙氣前進方向首個熱管式蒸發(fā)器模塊輸入端的前方的大煙道20或小煙道21上，過熱器31連接在大煙道20或小煙道21的兩個煙道管節(jié)24之間，過熱器31設有飽和蒸汽進口32、過熱蒸汽出口33，過熱器31的飽和蒸汽進口32通過飽和蒸汽管路34與汽包23蒸汽出口連接，過熱器31的過熱蒸汽出口33排出過熱蒸汽。

根據(jù)實際工況需求，在大煙道20、小煙道上21分別布置過熱器31，過熱器31分為第一過熱器31-1，第二過熱器31-1，過熱器31-1、31-2分別布置在位于煙氣前進方向首個熱管式蒸發(fā)器模塊輸入端前方的小煙道21、大煙道20上，第一過熱器31-1，第二過熱器31-2通過管道串接或并接；串接時第一過熱器31-1的飽和蒸汽進口32通過飽和蒸汽管路34與汽包23蒸汽出口連接，第一過熱器31-1的過熱蒸汽出口33通過蒸汽管路41與第二過熱器31-2的飽和蒸汽進口32連接；第二過熱器31-2的過熱蒸汽出口33排出過熱蒸汽；并接時第一過熱器31-1、第二過熱器31-2的飽和蒸汽進口32通過飽和蒸汽管路34與汽包23蒸汽出口連接，第一過熱器31、第二過熱器31-2的過熱蒸汽出口33排出過熱蒸汽。

根據(jù)實際工況需求，在大煙道20或小煙道21上設置省煤器36，省煤器36設置在位于煙氣前進方向最后一個熱管式蒸發(fā)器模塊III輸出端后方的大煙道20或小煙道21上，省煤器36設有進水口37、39，出水口38、40，進水口37、39通過管道與給水系統(tǒng)連接，出水口38、40通過管道連接至汽包23的進水口。

根據(jù)實際工況需求，在所述大、小煙道20、21上分別設置省煤器36，省煤器36又分為第一省煤器36-1、第一省煤器36-2，省煤器36-1、36-2分別布置在位于煙氣前進方向最后一個熱管式蒸發(fā)器模塊輸出端后方的小煙道21、大煙道20上，第一省煤器36-1，第二省煤器36-2通過管道串接或并接；串接時第一省煤器36-1的進水口39通過管道與給水系統(tǒng)連接，出水口40通過管道與除氧器的進水口連接，除氧器的出水口通過水泵及管道與第二省煤器36-2的進水口37連接，第二省煤器36-2的出水口38通過管道與汽包的進水口連接；并接時第一省煤器36-1，第二省煤器36-2的進水口37、39通過管道與給水系統(tǒng)連接，出水口38、40通過管道連接至汽包的進水口。

本系統(tǒng)的工作原理是：過熱器（視工況可以分第一、第二過熱器，也可不分）分別或單獨布置在大煙道、小煙道上，燒結(jié)機尾部導氣管內(nèi)的煙氣流過過熱器，放出熱量后與后面的導氣管里的煙氣混合流過熱管式蒸發(fā)器模塊I，放出熱量后再與后面導氣管里的煙氣混合流過熱管式蒸發(fā)器模塊II，放出熱量后再與后面導氣管里的煙氣混合流過熱管式蒸發(fā)器模塊III，放出熱量后再與后面導氣管里的煙氣混合流過省煤器（省煤器可據(jù)給水溫度分為第一省煤器或第二省煤器；也可為一個省煤器布置在大煙道或小煙道上），放出熱量后與后面的導氣管的煙氣混合后由引風機排出。所述軟水經(jīng)軟水泵送入第一省煤器進水口，經(jīng)第一省煤器加熱后進入除氧器，除氧水經(jīng)給水泵送入第二省煤器入口，經(jīng)第二省煤器加熱后進入汽包，汽包的出水端分別連接熱管式蒸發(fā)器模塊I、II、III的進水端，經(jīng)熱管式蒸發(fā)器模塊I、II、III加熱后產(chǎn)生的汽水混合物經(jīng)出汽端連接汽包的進汽端，汽水混合物在汽包內(nèi)進行汽水分離后產(chǎn)生的飽和蒸汽進入第一過熱器進口端，經(jīng)第一過熱器過熱后從第一過熱器出口端流出進入第二過熱器的進口端，經(jīng)第二過熱器過熱后從第二過熱器的出汽端流出并入蒸汽管網(wǎng)。

本專利并不局限于上述實施方式，模塊化分段內(nèi)置于大、小煙道上的熱管式余熱鍋爐系統(tǒng)，也可在大、小煙道上根據(jù)用戶要求不設第一、第二過熱器或第一、第二省煤器，省煤器的型式可為熱管式，也可為水管式， 熱管式蒸發(fā)器模塊的數(shù)量、布置位置視現(xiàn)場工況而定。