專利名稱：水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種余熱鍋爐，尤其涉及水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，屬于工業(yè)爐窯煙氣余熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水玻璃是一種重要的化工原料，在輕工、紡織、機(jī)械、建筑、石油化工、以及高科技等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，而且產(chǎn)量持續(xù)增加。如以水玻璃為原料的白炭黑行業(yè)，在過去的20 年里產(chǎn)量上升了 350倍以上。工業(yè)用水玻璃是在高溫條件下由石英砂和純堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成，水玻璃的生產(chǎn)是一個高耗能的過程。目前技術(shù)條件下，每生產(chǎn)1噸水玻璃約消耗0. 2噸標(biāo)準(zhǔn)煤，采用蓄熱室換熱器可以回收部分煙氣的余熱，但是排煙溫度一般仍高達(dá)500°C以上，隨煙氣帶走的熱量占投入燃料熱量的50%以上，而目前對該部分損失的余熱沒有得到充分利用，不僅造成大量的能源浪費(fèi)，還導(dǎo)致大量(X)2等溫室氣體的排放。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，以充分利用水玻璃生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱，實現(xiàn)能源綜合利用、降低溫室氣體排放水平、降低水玻璃的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)企業(yè)的競爭力。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案是水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，爐體具有煙道進(jìn)口、煙道出口、主路煙道及旁路煙道； 煙道進(jìn)口經(jīng)蓄熱室或換熱室與水玻璃窯連接；煙道出口經(jīng)引風(fēng)機(jī)與煙@相通；主路煙道和旁路煙道并列連接在煙道進(jìn)口和煙道出口之間，主路煙道中由前至后依次安裝主路入口擋板、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、除氧蒸發(fā)器和主路出口擋板；旁路煙道內(nèi)安裝旁路擋板；爐體外安裝汽包和除氧器；除氧器的低溫水入口與外界低溫供水管連接，除氧器的內(nèi)循環(huán)出口與除氧蒸發(fā)器的入口連接，除氧蒸發(fā)器的出口與除氧器的內(nèi)循環(huán)入口連接而除氧器的高溫水出口通過給水泵與省煤器的入口連接，省煤器的出口與汽包的汽包給水口連接而汽包的內(nèi)循環(huán)水出口與蒸發(fā)器的入口連接，蒸發(fā)器的汽水混合物出口與汽包的內(nèi)循環(huán)入口連接而汽包的干飽和蒸汽出口與過熱器的入口連接，過熱器的高溫蒸汽出口通向爐體外。所述余熱鍋爐還增設(shè)了控制器，水玻璃窯上安裝了壓力表，控制器與壓力表、主路入口擋板、主路出口擋板和旁路擋板連接并根據(jù)壓力表的壓力信號控制主路入口擋板、主路出口擋板和旁路擋板的開啟程度。所述主路煙道的前端在主路入口擋板和過熱器開設(shè)供檢查、維護(hù)及鍋爐清灰等的人孔。所述主路煙道的后端在除氧蒸發(fā)器和主路出口擋板之間開設(shè)排灰口。所述排灰口的四周呈傾斜向下狀。采用上述方案后，本實用新型產(chǎn)生的低參數(shù)蒸汽壓力范圍0. SMPa 2. 5MPa，溫度范圍170°C 400°C。本實用新型充分利用水玻璃生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱，實現(xiàn)能源綜合利用、降低溫室氣體排放水平、降低水玻璃的生產(chǎn)成本，具有結(jié)構(gòu)緊湊、水玻璃窯的余熱利用效率高、余熱鍋爐連續(xù)運(yùn)行周期時間長等優(yōu)點，提高生產(chǎn)企業(yè)的競爭力。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)及工藝流程示意圖。標(biāo)號說明壓カ表1汽包2蒸發(fā)器3省煤器4除氧器5引風(fēng)機(jī)6畑道出口 7主路出口擋板8除氧蒸發(fā)器9排灰ロ 10過熱器11人孔12主路煙道13主路入口擋板14旁路煙道15旁路擋板16煙道進(jìn)ロ 17蓄熱室或換熱室18水玻璃窯19給水泵20管Ll L9。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要提前說明的是，圖1中的箭頭表示本實用新型運(yùn)行時各類流體的流動方向， 下面將不再一一詳述。圖1示出了本實用新型的示意性結(jié)構(gòu)以及本實用新型運(yùn)行時的工藝流程，如其所示，本實用新型揭示水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，爐體具有煙道進(jìn)口 17、煙道出口 7、主路煙道13及旁路煙道15。煙道進(jìn)口 17經(jīng)蓄熱室或換熱室18與水玻璃窯19連接。煙道出口 7經(jīng)引風(fēng)機(jī)6與煙囪相通。主路煙道13和旁路煙道15并列連接在煙道進(jìn)口 17和煙道出口 7之間。主路煙道 13中由前至后依次安裝主路入口擋板14、過熱器11、蒸發(fā)器3、省煤器4、除氧蒸發(fā)器9和主路出口擋板8，主路煙道13的后端在除氧蒸發(fā)器9和主路出口擋板8之間開設(shè)排灰口 10， 可以方便清除從煙氣中沉積下來的飛灰，為了進(jìn)一步便于排灰，排灰口 10的四周呈傾斜向下狀。為了方便檢查、維護(hù)及鍋爐清灰等，主路煙道13的前端在主路入口擋板14和過熱器 11開設(shè)人孔12。旁路煙道15內(nèi)安裝旁路擋板16。爐體外安裝汽包2和除氧器5。其中，過熱器11、蒸發(fā)器3、省煤器4、除氧蒸發(fā)器9、汽包2和除氧器5都是現(xiàn)有設(shè)備。過熱器11是鍋爐中將一定壓力下的飽和水蒸汽加熱成相應(yīng)壓力下的過熱水蒸汽的受熱面。蒸發(fā)器3是將來源于汽包的部分飽和水加熱成濕飽和蒸汽的設(shè)備。省煤器4就是鍋爐尾部煙道中將鍋爐給水加熱到一定溫度，降低了煙氣的排煙溫度，節(jié)省了能源，提高了效率。汽包2 (亦稱鍋筒)是自然循環(huán)鍋爐中最重要的受壓元件，飽和水和干飽和蒸汽在該設(shè)備內(nèi)完成分離。除氧器5是鍋爐給水系統(tǒng)中，使給水加熱到飽和溫度，能去除給水中溶解氣體的混合式加熱器。除氧蒸發(fā)器15 (如杭州鍋爐廠、湖州煒業(yè)鍋爐有限公司的產(chǎn)品)是將鍋爐的給水加熱到對應(yīng)壓力下飽和溫度的設(shè)備，從而實現(xiàn)氧氣在除氧器內(nèi)與水分離的目的。除氧器5的低溫水入口通過管Ll與外界供水管連接，除氧器5的內(nèi)循環(huán)水出口通過管L2與除氧蒸發(fā)器9的入口連接，除氧蒸發(fā)器9的出口通過管L3與除氧器5的內(nèi)循環(huán)入口連接，除氧器5的高溫水出口通過管L4和給水泵20與省煤器4的入口連接，省煤器4 的出口通過管L5與汽包2的入口連接，汽包2的內(nèi)循環(huán)水出口通過管L6與蒸發(fā)器3的入口連接，蒸發(fā)器3的汽水混合物出口通過管L7與汽包2的內(nèi)循環(huán)入口連接，汽包2的干飽和蒸汽出口通過管L8與過熱器11的入口連接，過熱器11的高溫蒸汽出口通過管L9通向爐體外。為了更好地綜合利用能源，余熱鍋爐還增設(shè)了控制器(圖中未畫出)，水玻璃窯上則安裝了壓力表1，控制器與壓力表1、主路入口擋板14、主路出口擋板8和旁路擋板16連接，控制器根據(jù)壓力表1的壓力信號控制主路入口擋板14、主路出口擋板8和旁路擋板16 的開啟程度。本實用新型在余熱鍋爐正常運(yùn)行的條件下工作時，水玻璃窯19產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)蓄熱室或換熱器18完成換熱后，進(jìn)入煙道進(jìn)口 17，通過主路煙道13進(jìn)入余熱鍋爐。熱煙氣在余熱鍋爐內(nèi)向過熱器11、蒸發(fā)器12、省煤器4和除氧蒸發(fā)器9放熱，實現(xiàn)與上述受熱面的換熱，煙氣溫度降低，煙氣的余熱被流經(jīng)余熱鍋爐的工質(zhì)吸收，實現(xiàn)煙氣的余熱利用，冷卻后的煙氣經(jīng)余熱鍋爐的煙道出口 7進(jìn)入引風(fēng)機(jī)6，最終排入大氣。本實用新型產(chǎn)生的低參數(shù)蒸汽壓力范圍0. 8MPa 2. 5MPa，溫度范圍170°C 400°C。換熱用的冷水路徑是除氧器5 (比如湖州煒業(yè)鍋爐容器制造有限公司產(chǎn)壓力為 0. 35 MPa(a)的除氧器)為一個密閉的容器，根據(jù)亨利定律，將除氧器5中的水加熱到相應(yīng)壓力下的飽和溫度時，可以使溶解在水中的大部分氧氣與分離出來并從除氧器5的開口排出，實現(xiàn)除氧的目的，防止水中的氧氣對后續(xù)管道、容器的腐蝕。本實用新型是將經(jīng)過化學(xué)處理的給水直接打入除氧器5，除氧器5與除氧蒸發(fā)器9相連通，除氧器5內(nèi)部的水經(jīng)除氧蒸發(fā)器9加熱后形成飽和水，并實現(xiàn)除氧的目的。離開除氧器5的除氧水加壓后進(jìn)入省煤器4，加熱后進(jìn)入汽包2，汽包2里的水經(jīng)蒸發(fā)器3加熱后生成飽和蒸汽，離開汽包2的飽和蒸汽經(jīng)過熱器U加熱后形成過熱蒸汽離開余熱鍋爐。當(dāng)余熱鍋爐處于停運(yùn)狀態(tài)時，主路入口擋板14和主路出口擋板8關(guān)閉，旁路擋板 16開啟，來源于蓄熱室或換熱器18的熱煙氣經(jīng)旁路煙道15直接進(jìn)入引風(fēng)機(jī)6并排入大氣。 旁路煙道15和旁路擋板16的投用，在余熱鍋爐故障條件下，可以保證水玻璃窯正常生產(chǎn)。綜上所述，本實用新型通過在蓄熱室或換熱器18的煙道出口上設(shè)置低參數(shù)余熱鍋爐，可以對離開蓄熱室或換熱器18的煙氣余熱進(jìn)行高效利用。通過設(shè)置旁路煙道15， 在余熱鍋爐故障條件下可以保證水玻璃窯正常生產(chǎn)，有效延長水玻璃窯的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行周期。由技術(shù)常識可知，本實用新型可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本實用新型范圍內(nèi)或在等同于本實用新型的范圍內(nèi)的改變均被本實用新型包含。
權(quán)利要求1.水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，其特征在于爐體具有煙道進(jìn)口、煙道出口、主路煙道及旁路煙道；煙道進(jìn)口經(jīng)蓄熱室或換熱室與水玻璃窯連接；煙道出口經(jīng)引風(fēng)機(jī)與煙 相通； 主路煙道和旁路煙道并列連接在煙道進(jìn)口和煙道出口之間，主路煙道中由前至后依次安裝主路入口擋板、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、除氧蒸發(fā)器和主路出口擋板；旁路煙道內(nèi)安裝旁路擋板；爐體外安裝汽包和除氧器；除氧器的低溫水入口與外界低溫供水管連接，除氧器的內(nèi)循環(huán)出口與除氧蒸發(fā)器的入口連接，除氧蒸發(fā)器的出口與除氧器的內(nèi)循環(huán)入口連接而除氧器的高溫水出口通過給水泵與省煤器的入口連接，省煤器的出口與汽包的汽包給水口連接而汽包的內(nèi)循環(huán)水出口與蒸發(fā)器的入口連接，蒸發(fā)器的汽水混合物出口與汽包的內(nèi)循環(huán)入口連接而汽包的干飽和蒸汽出口與過熱器的入口連接，過熱器的高溫蒸汽出口通向爐體外。
2.如權(quán)利要求1所述的水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，其特征在于所述余熱鍋爐還增設(shè)了控制器，水玻璃窯上安裝了壓力表，控制器與壓力表、主路入口擋板、主路出口擋板和旁路擋板連接并根據(jù)壓力表的壓力信號控制主路入口擋板、主路出口擋板和旁路擋板的開啟程度。
3.如權(quán)利要求1所述的水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，其特征在于所述主路煙道的前端在主路入口擋板和過熱器開設(shè)供檢查、維護(hù)及鍋爐清灰等的人孔。
4.如權(quán)利要求1所述的水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，其特征在于所述主路煙道的后端在除氧蒸發(fā)器和主路出口擋板之間開設(shè)排灰口。
5.如權(quán)利要求4所述的水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，其特征在于所述排灰口的四周呈傾斜向下狀。
專利摘要本實用新型公開一種水玻璃窯低參數(shù)余熱鍋爐，爐體具有煙道進(jìn)口、煙道出口、主路煙道及旁路煙道；煙道進(jìn)口經(jīng)蓄熱室或換熱室與水玻璃窯連接；煙道出口經(jīng)引風(fēng)機(jī)與煙囪相通；主路煙道和旁路煙道并列連接在煙道進(jìn)口和煙道出口之間，主路煙道中由前至后依次安裝主路入口擋板、過熱器、蒸發(fā)器、省煤器、除氧蒸發(fā)器和主路出口擋板；旁路煙道內(nèi)安裝旁路擋板；爐體外安裝汽包和除氧器。本實用新型產(chǎn)生的低參數(shù)蒸汽壓力范圍0.8MPa～2.5MPa，溫度范圍170℃～400℃。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、水玻璃窯的余熱利用效率高、余熱鍋爐連續(xù)運(yùn)行周期時間長等優(yōu)點。
文檔編號C03B5/237GK202139160SQ20112024857
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者何秀錦, 周敏, 楊曉平, 錢剛 申請人:福建大源節(jié)能環(huán)保科技有限公司