具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其包括：立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架、固定在立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架上端的進(jìn)氣管、固定在立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架下端的出氣管、位于進(jìn)氣管和出氣管之間且可拆卸的沿著豎直方向排列的三個(gè)或三個(gè)以上的立式模塊，其中每個(gè)立式模塊均包括多個(gè)沿水平方向延伸的鍋爐管、以及用于沿水平方向往復(fù)清除所述鍋爐管表面積灰的一清灰裝置。本發(fā)明大大節(jié)省了安裝所需的占地面積。使煙氣在鍋爐的垂直方向自上而下形成氣流，與鍋爐管的延伸方向相互垂直，大幅提高了熱量利用率，有效避免了鍋爐管兩端的壓力差波動(dòng)，使得管道系統(tǒng)在運(yùn)行中的壓力保持穩(wěn)定，提高了鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【專利說明】具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵合金電石余熱鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)中國鐵合金工業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國是世界第一鐵合金生產(chǎn)大國，2010年全國鐵合金產(chǎn)量2435.5萬噸，同比增長10.23%，占世界鐵合金總產(chǎn)量的50%以上。我國鐵合金行業(yè)90%左右產(chǎn)品采用礦熱爐電熱法生產(chǎn)，能源消耗比較高，是國家節(jié)能減排的重點(diǎn)行業(yè)。礦熱爐的用電量占全國發(fā)電量的2%，電力消耗備受關(guān)注，如何充分利用礦熱爐的余熱不僅能節(jié)約能源，更有利于環(huán)境保護(hù)。同時(shí)電石是聚氯乙烯的主要生產(chǎn)原料，我國電石產(chǎn)量為560萬噸,我國中型規(guī)模以上電石生產(chǎn)企業(yè)250多家,生產(chǎn)廠家也主要分布在發(fā)電能力比較集中的西部地區(qū)。電石在礦熱爐生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生攜帶8-20g/Nm3粉塵的400-600度的余熱煙氣，因此需要通過余熱鍋爐進(jìn)行回收。
[0003]然而鐵合金電石爐煙氣中的微小的顆粒粉塵極細(xì)，平均粒徑在200_400nm，粉塵的比表面積很大，達(dá)到10-25m2/g，極易產(chǎn)生靜電、極易吸附而且隔熱性能非常好。鐵合金電石爐煙氣中粉塵含量高，其具有極強(qiáng)的粘附力和非常高的阻熱、隔熱性能，鍋爐換熱管管壁如果粘灰、積灰，將大大降低了鍋爐的換熱、傳熱效率，現(xiàn)有技術(shù)中常采用的除灰方式有:機(jī)械鋼珠除灰、激波吹灰、蒸汽吹灰、機(jī)械振打、乙炔爆燃，但都不能滿足該種鍋爐的正常運(yùn)行。而且余熱鍋爐受熱面檢修空間狹小，很多部位甚至沒有預(yù)留檢修空間，檢修維護(hù)困難，為此 申請人:專門設(shè)計(jì)了一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，以適應(yīng)鐵合金電石行業(yè)余熱鍋爐的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供了一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐。
[0005]為達(dá)成本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其包括立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架、固定在立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架上端的進(jìn)氣管、固定在立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架下端的出氣管、位于進(jìn)氣管和出氣管之間且可拆卸的沿著豎直方向排列的三個(gè)或三個(gè)以上的立式模塊，其中每個(gè)立式模塊均包括多個(gè)沿水平方向延伸的鍋爐管、以及用于沿水平方向往復(fù)清除所述鍋爐管表面積灰的一清灰裝置。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0007]所述清灰裝置至少包括位于所述鍋爐管外側(cè)的框體、與框體相連接并位于相鄰鍋爐管之間且可拆卸的若干個(gè)金屬刷，而框體上具有至少三個(gè)牽引支點(diǎn)，通過一傳動(dòng)裝置由一個(gè)或多個(gè)電機(jī)進(jìn)行牽引同步前后移動(dòng)，在移動(dòng)過程中框體與鍋爐管保持垂直。
[0008]所述相鄰鍋爐管之間在立式方向上通過膜式壁相連并形成用于引導(dǎo)清灰裝置沿水平方向運(yùn)動(dòng)的一清灰通道。
[0009]每個(gè)鍋爐管同時(shí)與至少2個(gè)金屬刷相互抵靠接觸，過金屬刷的水平移動(dòng)清灰。[0010]其或與另一具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐串聯(lián)，或與另一具有多個(gè)臥式模塊的余熱鍋爐串聯(lián)。
[0011]所述清灰裝置進(jìn)一步包括用于可拆卸地將金屬刷固定至框體上的若干個(gè)金屬條或金屬管，所述框體與鍋爐管之間空隙均勻，框體位于一平面上。
[0012]其進(jìn)一步包括動(dòng)力裝置、和位于動(dòng)力裝置和清灰裝置之間的傳動(dòng)裝置。
[0013]每根鍋爐管的長度大于1.5m，且每兩根相鄰鍋爐管的間距大于3cm，且鍋爐管采用蛇形管排列。
[0014]所述相鄰兩立式模塊之間具有可相互拆卸的卡合結(jié)構(gòu)。
[0015]所述相鄰兩立式模塊之間的管路設(shè)置有水壓控制裝置。
[0016]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]I)適用于多個(gè)重疊安裝的模塊化鍋爐結(jié)構(gòu)以及多個(gè)立式模塊之間的配合，大大節(jié)省了安裝所需的占地面積。
[0018]2)采用了多個(gè)立式模塊，使煙氣在鍋爐的垂直方向自上而下形成氣流，與鍋爐管的延伸方向相互垂直，大幅提高了熱量利用率。
[0019]3)采用了水平布置的鍋爐管，有效避免了鍋爐管兩端的壓力差波動(dòng)，使得管道系統(tǒng)在運(yùn)行中的壓力保持穩(wěn)定，提高了鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0020]4)采用了水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的清灰裝置，每個(gè)鍋爐管由至少2個(gè)金屬刷的除灰面負(fù)責(zé)除灰，從而有效地除去鍋爐管的積灰，有效避免積灰影響熱傳遞，進(jìn)而提高了熱能的利用效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0022]圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明中熱交換模塊和清灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明中清灰裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明中傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例:參考圖1-4所示，本發(fā)明提供了一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐的具體實(shí)施例，其包括:立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架10、固定在立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架10內(nèi)并兩端有進(jìn)氣管22和出氣管24的煙氣通道20、位于進(jìn)氣管22和出氣管24之間且可拆卸沿著豎直方向排列的三個(gè)或三個(gè)以上的立式模塊30，其中每個(gè)立式模塊30均包括多個(gè)水平方向延伸的鍋爐管32、用于水平方向往復(fù)清除所述鍋爐管32表面積灰的一清灰裝置40、用于使清灰裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置50、向傳動(dòng)裝置提供動(dòng)力的動(dòng)力裝置60。相鄰兩立式模塊之間具有可相互拆卸的卡合結(jié)構(gòu)、水壓控制裝置、以及電氣控制動(dòng)力裝置或水壓控制裝置的控制單元。此處的水平方向是與安裝平面(地面)方向平行，立式方向或豎直方向是與安裝平面(地面)方向垂直，且方向說明是用于說明元件的相對位置關(guān)系并不限定其保護(hù)范圍。
[0027]立式模塊30還包括在立式方向上連接相鄰兩鍋爐管32的膜式壁32、以及用于固定鍋爐管32的固定架34，其中膜式壁32和相鄰兩鍋爐管32共同形成用于引導(dǎo)金屬刷44運(yùn)動(dòng)的一清灰通道，清灰通道為水平方向延伸，以保證金屬刷44在水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)而不偏離軌道。立式模塊30的端面形狀既是軸對稱的，又是中心對稱的(如方形，矩形)，并可以與傳統(tǒng)的臥式模塊組合。立式模塊30的個(gè)數(shù)優(yōu)選為3-15個(gè)，以確保出口的煙氣溫度降低至合適溫度，如100度。每個(gè)鍋爐管32同時(shí)與至少2個(gè)金屬刷44相互抵靠接觸。
[0028]每根鍋爐管32通過彎頭上下垂直連接，管子直段處或管子直段和彎頭處焊接扁鋼，做成膜式壁32，每根鍋爐管32的長度大于1.5m,且每兩根相鄰鍋爐管的間距，即膜式壁32的寬度大于3cm，以收容金屬刷。鍋爐管采用蛇形管排列，鍋爐管也稱為熱交換管，內(nèi)部具有水或其他液體進(jìn)行熱交換，且液體流動(dòng)方向與煙氣從上往下的方向相反，即由下往上，形成逆流熱交換。固定架34為一體化的支撐鋼結(jié)構(gòu)以支撐水平方向的鍋爐管32。鍋爐管32可分多列排列，每列通過固定架34和立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架10進(jìn)行固定。
[0029]清灰裝置40至少包括位于所述鍋爐管32外側(cè)且金屬制成的框體42、與框體42相連接并位于相鄰鍋爐管32之間且可拆卸的若干個(gè)金屬刷44、位于框體42外側(cè)的若干個(gè)滑輪46、設(shè)置在框體42上并與傳動(dòng)裝置50相連接且至少三個(gè)以上的牽引支點(diǎn)48、用于可拆卸地將金屬刷44固定至框體42上的若干個(gè)固定件47、以及連接固定件47和框體42的螺栓49，其中固定件優(yōu)選為金屬條或金屬管，框體42優(yōu)選為中間帶網(wǎng)格的框體或稱為網(wǎng)架框。所述框體42與鍋爐管32之間空隙均勻，框體42位于一平面上。金屬刷44為蓬松的金屬絲構(gòu)成，具有一定撓度且可擠壓變形，形狀為圓環(huán)或橢圓環(huán)。固定架34具有與滑輪46配合且位于煙氣通道20之外的若干個(gè)導(dǎo)軌。清灰裝置40使得每根鍋爐管32由至少2個(gè)金屬刷44的除灰面負(fù)責(zé)除灰，框體42通過電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)牽引，清灰裝置40的金屬刷44可順著鍋爐管32的水平方向往復(fù)移動(dòng)。金屬刷44可以拆卸，便于檢修。
[0030]傳動(dòng)單元50包括傳動(dòng)輪，并通過鋼絲、或皮帶、或鏈條、或絲桿等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與牽引支點(diǎn)48相連接。參考圖4所示,傳動(dòng)單元50為皮帶傳動(dòng),通過清灰單元40的滑輪46與固定架34的滑動(dòng)導(dǎo)軌340配合，且滑動(dòng)導(dǎo)軌340的兩端有限位保護(hù)部件342實(shí)現(xiàn)限位，動(dòng)力裝置60為一個(gè)電機(jī)。由此實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)電機(jī)進(jìn)行牽引同步前后移動(dòng)，在移動(dòng)過程中框體42與鍋爐管32保持垂直。
[0031]水壓控制裝置用以控制/監(jiān)測立式模塊之間的水壓，并可連接控制單元。控制單元包括單片機(jī)或微處理器，并通過多個(gè)不同種類的傳感器，如位移傳感器、速度傳感器、限位傳感器等進(jìn)行監(jiān)測，有效避免了運(yùn)行過程中的卡止、失效、損壞等故障。
[0032]本發(fā)明通過多個(gè)重疊安裝的立式模塊，大大節(jié)省了安裝所需的占地面積，并使煙氣在鍋爐的垂直方向自上而下形成氣流，與熱交換模塊的鍋爐管相互垂直，大幅提高了熱量利用率。采用了水平布置的熱交換管，有效避免了熱交換管兩端的壓力差波動(dòng)，使得管道系統(tǒng)在運(yùn)行中的壓力保持穩(wěn)定，提高了鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明采用了網(wǎng)架式除灰裝置，每個(gè)熱交換管由至少2個(gè)金屬刷的除灰面負(fù)責(zé)除灰，從而有效地除去每根熱交換管的積灰，有效避免積灰影響熱傳遞，進(jìn)而提聞了熱能的利用效率。
[0033]當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于其包括:立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架、固定在立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架上端的進(jìn)氣管、固定在立式鋼結(jié)構(gòu)機(jī)架下端的出氣管、位于進(jìn)氣管和出氣管之間且可拆卸的沿著豎直方向排列的三個(gè)或三個(gè)以上的立式模塊，其中每個(gè)立式模塊均包括多個(gè)沿水平方向延伸的鍋爐管、以及用于沿水平方向往復(fù)清除所述鍋爐管表面積灰的一清灰裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:所述清灰裝置至少包括位于所述鍋爐管外側(cè)的框體、與框體相連接并位于相鄰鍋爐管之間且可拆卸的若干個(gè)金屬刷，而框體上具有至少三個(gè)牽引支點(diǎn)，通過一傳動(dòng)裝置由一個(gè)或多個(gè)電機(jī)進(jìn)行牽引同步前后移動(dòng)，在移動(dòng)過程中框體與鍋爐管保持垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:相鄰鍋爐管之間在立式方向上通過膜式壁相連，并形成用于引導(dǎo)清灰裝置沿水平方向運(yùn)動(dòng)的一清灰通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:所述每個(gè)鍋爐管同時(shí)與至少2個(gè)金屬刷相互抵靠接觸，通過金屬刷的水平移動(dòng)清灰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:其或與另一具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐串聯(lián)，或與另一具有多個(gè)臥式模塊的余熱鍋爐串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:所述清灰裝置進(jìn)一步包括用于可拆卸地將金屬刷固定至框體上的若干個(gè)金屬條或金屬管，所述框體與鍋爐管之間空隙均勻，而框體位于一平面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:其進(jìn)一步包括牽引裝置、和位于牽引裝置和清灰裝置之間的傳動(dòng)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:每根鍋爐管的長度大于1.5m，且每兩根相鄰熱交換管的間距大于3cm，且鍋爐管采用蛇形管排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:所述相鄰兩立式模塊之間具有可相互拆卸的卡合結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種具有多個(gè)立式模塊的余熱鍋爐，其特征在于:所述相鄰兩立式模塊之間的管路設(shè)置有水壓控制裝置。
【文檔編號】F22B1/18GK103471073SQ201310406310
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】李明平, 鮑勁松, 張益銘, 王西來, 方斌 申請人:昆山市利昆機(jī)電設(shè)備有限公司