專利名稱：煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍋爐設(shè)備，尤其涉及一種煤矸石制磚隧道窯余熱回收利用鍋爐。
背景技術(shù)：
隧道窯是一種高效連續(xù)式燒成熱工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于耐火材料、陶瓷以及煤矸石 磚等制品的焙燒生產(chǎn)中。在煤矸石坯燒制過程中，先將隧道窯爐內(nèi)的溫度提高到1000度左 右，然后推入含煤矸石的磚坯，磚坯里的煤矸石加熱到著火點(diǎn)燃燒放出大量熱量，這些熱量 一方面煅燒磚坯，另一方面加熱了窯爐內(nèi)襯，使窯爐內(nèi)的溫度維持在1050度以上，為后面 推入的磚坯提供初始熱源；如此循環(huán)利用，節(jié)省了老工藝使用的大量優(yōu)質(zhì)燃料煤并充分利 用了煤礦堆積如山的廢棄物-煤矸石，減輕了磚的重量，提高了磚的強(qiáng)度，是目前建材行業(yè) 正大力推廣的一種制磚工藝。煤矸石制磚隧道窯和其他用途的隧道窯一樣，同樣具有一條長直線形隧道，這樣 長直線形隧道依據(jù)溫度高低和其功能可以分為預(yù)熱區(qū)、高溫?zé)蓞^(qū)及冷卻區(qū)；隧道窯利用 逆流工作原理，以制品上的余熱來預(yù)熱空氣，并將預(yù)熱空氣送至高溫?zé)蓞^(qū)助燃。然而成磚 冷卻總是帶有著大量的成磚輻射余熱，從磚坯高溫?zé)蓞^(qū)出來的成磚溫度高達(dá)950 1000 度，僅靠窯尾抽入的空氣來冷卻，一方面成磚出窯速度和降溫速度慢，出窯后的溫度依然較 高；另一方面大量的窯爐余熱得不到利用，造成能源浪費(fèi)。為利用煤矸石隧道窯冷卻區(qū)的余熱，目前的余熱利用方案是在抽熱空氣出口后進(jìn) 預(yù)熱干燥窯前加裝一臺(tái)余熱鍋爐，由于抽氣口抽出的煙氣經(jīng)輸送匯合后熱量損失大，總煙 氣溫度一般不超過500度，余熱鍋爐工作于這樣的溫度區(qū)間，僅能產(chǎn)生熱水或是品質(zhì)不高 的低壓蒸汽；又由于抽出的熱空氣經(jīng)過余熱鍋爐尾部時(shí)由于溫度降低后有一定的腐蝕性， 在現(xiàn)有的余熱利用方案中余熱鍋爐易形成露點(diǎn)腐蝕，使用壽命短，這樣的鍋爐使用壽命一 般不超過兩年；并且余熱鍋爐需放置于窯體墻外，不僅熱量損失大，而且在對于舊窯加裝余 熱鍋爐的情況下，由于老的磚窯四周的場地一般相對緊張，放置余熱鍋爐及自控裝置很困 難，要安裝余熱鍋爐只能將熱煙氣引至很遠(yuǎn)的地方進(jìn)入余熱鍋爐，更增加了煙道投資及熱 量損失。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種煤矸 石制磚隧道窯余熱鍋爐，它不僅結(jié)構(gòu)合理緊湊、使用壽命長，而且余熱損失小、熱利用率高。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，包括隧道窯 的窯體，所述窯體至少一段窯頂由鍋爐換熱管和窯頂保溫層構(gòu)成，該窯頂保溫層位于鍋爐 換熱管的上面；在鍋爐換熱管的兩端均連通有集箱，位于鍋爐換熱管兩端的集箱分別通過 若干上升管和下升管連向鍋爐汽包；該鍋爐汽包上連通有蒸汽管。采用上述結(jié)構(gòu)后，由于鍋爐換熱管和窯頂保溫層構(gòu)成了隧道窯窯頂結(jié)構(gòu)，且鍋爐 換熱管位于窯頂保溫層的內(nèi)側(cè)，這種結(jié)構(gòu)就使得鍋爐換熱管直接位于隧道的隧道腔內(nèi)，鍋爐換熱管能直接吸收隧道窯冷卻區(qū)成磚散發(fā)的熱量，不僅大大減少爐窯熱量的散發(fā)損失， 最大限度在提高了余熱利用率；而且鍋爐換熱管直接快速吸收成磚熱量，也有效地提高了 成磚出窯速度；同時(shí)成磚余熱的吸收利用也降低了隧道爐體外側(cè)溫度，改善爐窯四周的工 作環(huán)境。也由于鍋爐換熱管和窯頂保溫層直接構(gòu)成了隧道的窯頂，余熱鍋爐的鍋爐換熱管 處于相對溫度較高的煙氣區(qū)間，不會(huì)形成露點(diǎn)腐蝕，有效在延長了鍋爐的使用壽命，保證了 鍋爐的長期穩(wěn)定運(yùn)行。這樣的窯頂結(jié)構(gòu)，不需要另外占據(jù)更多空間，具有結(jié)構(gòu)合理緊湊的優(yōu) 點(diǎn)ο本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施方式，在所述蒸汽管上串聯(lián)有蒸汽過熱器。所述蒸汽過 熱器位于所述窯體的高溫?zé)蓞^(qū)后的高溫冷卻區(qū)。該結(jié)構(gòu)將余熱鍋爐汽包輸出的飽和水蒸 氣加熱成相應(yīng)壓力的過熱水蒸汽，可以用生產(chǎn)、生活、發(fā)電。從而提高了整個(gè)蒸汽動(dòng)力裝置 的循環(huán)熱效率及經(jīng)濟(jì)性。本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述鍋爐換熱管傾斜設(shè)置，位于鍋爐換熱管高位 端的集箱上連通有上升管，位于鍋爐換熱管低位端的集箱上連通有下升管。該結(jié)構(gòu)有利于 換熱管中水中氣泡的順暢排出，以保證鍋爐換熱管、上升管、下降管以及鍋爐氣泡循環(huán)系統(tǒng) 的暢通和熱交換。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐作進(jìn)一 步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐一種具體方式主視方向的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖2是
圖1所示結(jié)構(gòu)的左視方向結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-加熱管、2-蒸汽過熱器、3-減溫器、4-蒸汽管、5-鍋爐汽包、6_上升管、 7_下升管、8-窯頂保溫層、9-鍋爐換熱管、10-窯體、11-汽包支架、12.-集箱。
具體實(shí)施方式
在
圖1、圖2所示的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐中，煤矸石燒結(jié)隧道窯的長*寬* 高=151m*4. 6m*2. 3m,隧道窯窯體10中冷卻區(qū)段所對應(yīng)的窯頂由鍋爐換熱管9和窯頂保溫 層8構(gòu)成，窯頂保溫層8位于鍋爐換熱管9的上面，即鍋爐換熱管9直接位于該隧道冷卻區(qū) 的窯腔內(nèi)。鍋爐汽包5通過汽包支架11支承于隧道窯窯體10頂部空間位置，該鍋爐汽包 5由兩只相互連通的圓柱形汽包組成，這種連通有利于鍋爐機(jī)組的自動(dòng)控制，使控制更加簡 便。它們采用大直徑汽包，并在汽包內(nèi)加裝蒸汽清洗裝置、高效率汽水分離裝置及除沫裝 置，以提高汽水分離效率和過熱器的使用壽命。鍋爐換熱管9沿隧道窯窯體長度方向布置有4列換熱管，各列鍋爐換熱管9沿隧 道窯的窯體10長度方向呈波浪狀布置。每列換熱管沿隧道窯的窯體10的寬度方向平行并 列地布置有若干通用管式熱水器。每列換熱管9均傾斜設(shè)置，在換熱管的兩端均連通有集 箱12 ；鍋爐換熱管9與水平面間的傾斜角為15°，該傾斜角還可以是其它角度，但應(yīng)大于 15°。位于鍋爐換熱管9高位端的集箱12上連通有上升管6、位于鍋爐換熱管9低位端的 集箱12上則連通有下升管7，上升管6和下升管7的另一端均連通于汽包5上，上升管6和下升管7的根數(shù)則應(yīng)根據(jù)汽包容量、換熱管多少及熱利用效率等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇。上升 管6與鍋爐汽包5的連通端口高于下升管7與鍋爐汽包5的連通端口，以便蒸汽的自然循 環(huán)流動(dòng)。在兩只鍋爐汽包5的頂部位置均連通有蒸汽管4，蒸汽管4上串有蒸汽過熱器2， 蒸汽過熱器2裝于隧道窯窯體10高溫?zé)珊蟮母邷乩鋮s區(qū)的窯爐側(cè)墻上，但換熱管置于窯 頂。該蒸汽過熱器2包括加熱管1和減溫器3，加熱管1采用蛇形管結(jié)構(gòu)，且由耐熱合金材 料制成，減溫器3采用噴水均溫式調(diào)節(jié)，以直接調(diào)節(jié)汽溫使其穩(wěn)定在規(guī)定值范圍內(nèi)。工作時(shí)，構(gòu)成隧道窯窯體10的鍋爐換熱管9直接吸收隧道窯冷卻區(qū)成磚散發(fā)的熱 量，且鍋爐換熱管9與集箱12、上升管6、下升管7以及鍋爐汽包5組成水加熱循環(huán)系統(tǒng)，鍋 爐汽包5將其中的飽和蒸汽經(jīng)蒸汽管4輸送至蒸汽過熱器2，蒸汽過熱器2對飽和蒸汽進(jìn)行 進(jìn)一步加熱變成需要的過熱蒸汽，再將過熱蒸汽輸送至汽輪發(fā)電機(jī)或蒸汽螺桿動(dòng)力機(jī)進(jìn)行 發(fā)電。當(dāng)然也可以將鍋爐汽包5中的飽和蒸汽用于小容量蒸汽螺桿動(dòng)力機(jī)直接發(fā)電，或供 生產(chǎn)、生活所需。在本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式中，在其隧道窯冷卻區(qū)窯爐窯體10的一側(cè)爐墻 或兩側(cè)爐墻內(nèi)側(cè)設(shè)置有鍋爐換熱管9，鍋爐換熱管9經(jīng)集箱12和與之相連通的上升管6和 下升管7通向鍋爐汽包5，其它結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例相同。當(dāng)然也可以是在隧道窯窯體冷卻區(qū) 的窯頂和爐墻內(nèi)側(cè)均設(shè)置有鍋爐換熱管9。上述僅僅舉出了本實(shí)用新型的一些優(yōu)選實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不局限于此， 還可以作出許多的改進(jìn)和變換。首先隧道窯的規(guī)格型號(hào)應(yīng)根據(jù)焙燒生產(chǎn)量等參數(shù)進(jìn)行選 擇；蒸汽過熱器還可以采用管式、板式等通用的過熱器；在鍋爐汽包上安裝溫度、汽壓以及 水位等傳感器，使汽包液壓與給水量、過熱蒸汽溫度與噴水量等形成自動(dòng)聯(lián)鎖、遠(yuǎn)程顯示、 遠(yuǎn)程控制；本實(shí)用新型也不限于適用煤矸石制磚隧道窯，還適用于陶瓷、耐火材料等各種隧 道窯中。
權(quán)利要求1.一種煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，包括隧道窯的窯體(10)，其特征在于所述窯體 (10)至少一段窯頂由鍋爐換熱管(9)和窯頂保溫層(8)構(gòu)成，該窯頂保溫層(8)位于鍋爐 換熱管(9)的上面；在鍋爐換熱管(9)的兩端均連通有集箱(12)，位于鍋爐換熱管(9)兩 端的集箱(1 分別通過若干上升管(6)和下升管(7)連向鍋爐汽包(5)；該鍋爐汽包(5) 上連通有蒸汽管(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，其特征在于在所述蒸汽管(4) 上串聯(lián)有蒸汽過熱器O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，其特征在于所述蒸汽過熱器 (2)位于所述窯體(10)的高溫?zé)蓞^(qū)后的高溫冷卻區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，其特征在于所述蒸汽過熱器 (2)包括加熱管(1)和減溫器(3)，該加熱管(1)采用蛇形管結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，其特征在于所述鍋爐換熱管 (9)傾斜設(shè)置，位于鍋爐換熱管(9)高位端的集箱(12)上連通有上升管(6)，位于鍋爐換熱 管(9)低位端的集箱(1 上連通有下升管(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，其特征在于所述鍋爐換熱管 (9)與水平面間的傾斜角大于15°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，其特征在于所述窯體(10)冷 卻區(qū)對應(yīng)的窯頂由鍋爐換熱管(9)和窯頂保溫層(8)構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，其特征在于所述鍋爐汽包(5) 包括有兩個(gè)相互連通的圓柱形汽包。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，其特征在于位于 窯體(10)兩側(cè)的隧道窯墻體內(nèi)側(cè)設(shè)置有鍋爐換熱管(9)，該鍋爐換熱管(9)經(jīng)集箱(12)以 及與之連通的若干上升管(6)和下升管(7)連向鍋爐汽包(5)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐，包括隧道窯的窯體，所述窯體至少一段窯頂由鍋爐換熱管和窯頂保溫層構(gòu)成，該窯頂保溫層位于鍋爐換熱管的上面；在鍋爐換熱管的兩端均連通有集箱，位于鍋爐換熱管兩端的集箱分別通過若干上升管和下升管連向鍋爐汽包；該鍋爐汽包上連通有蒸汽管。在所述蒸汽管上串聯(lián)有蒸汽過熱器。所述蒸汽過熱器位于所述窯體的高溫?zé)蓞^(qū)后的高溫冷卻區(qū)。所述鍋爐換熱管傾斜設(shè)置，位于鍋爐換熱管高位端的集箱上連通有上升管，位于鍋爐換熱管低位端的集箱上連通有下升管。該余熱鍋爐結(jié)構(gòu)合理、余熱利用率高，適用于各種隧道窯的熱回收利用中。
文檔編號(hào)F27B9/30GK201867046SQ20102056747
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者于冬生, 呂學(xué)慶, 孫正, 張建鳳, 朱麗萍, 潘建華, 潘榮洋, 練明富, 花文強(qiáng) 申請人:江蘇正陽鍋爐有限公司