一种竖直废热锅炉的制作方法

本实用新型具体涉及一种竖直废热锅炉，该废热锅炉竖直布置，能够有效回收高温燃烧废气的热能，并能够稳定生产高温蒸汽。

背景技术：

在某废气处理系统中，进入废热锅炉的高温烟气温度可达1400℃。在废热锅炉内，烟管外侧为循环水相空间，此处烟气与水相充分换热，产生的高温蒸汽由水相空间顶部的三根升气管排入汽包。如图1所示，在原废热锅炉的设计中，高温烟气直接进入竖直布置的烟管。在炉体3一侧，烟气与水在烟管2内换热产生蒸汽，蒸汽在炉体顶部聚集，从蒸汽出口6排出。由于高温烟气的存在，顶部蒸汽将被持续加热，导致蒸汽压力和温度急剧升高。长期运行后，炉体3上部有可能出现变形，部分烟管2顶部部分出现高温蠕变的情况，蒸汽出口6部分管段长期处于高温蒸汽环境，从而导致一系列严重的安全隐患，影响了装置的正常运行。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种竖直废热锅炉，该种废热锅炉由原来的单流程接触转化为双流程接触换热，并采取多项隔离与防护措施，将高温烟气与蒸汽部分有效隔离，解决了筒体顶部蒸汽超温超压问题，提高了设备的安全运行系数。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种竖直废热锅炉，包括炉体、烟气进口管道、若干个烟管、波纹内筒、低温烟气汇集腔和烟灰分离腔；其中，若干个烟管和波纹内筒沿竖向设置于炉体内，低温烟气汇集腔安装在炉体上端，烟灰分离腔安装在炉体下端，低温烟气汇集腔的壳体上设置有与外侧管道连接的开口；

炉体的上端和下端分别设置有第一密封板和第二密封板，每个烟管的上端贯穿第一密封板与低温烟气汇集腔连通，下端贯穿第二密封板与烟灰分离腔连通；

烟气进口管道位于炉体的上端，其一端贯穿第一密封板与波纹内筒的上端连通，另一端延伸出低温烟气汇集腔；

波纹内筒的下端贯穿第二密封板与烟灰分离腔连通；

烟灰分离腔的底部为倒锥形，其最低处设置出灰口；倒锥形底部的上端设置中空锥体结构，该结构的最低端设置有通孔；

所述第一密封板上连通有蒸汽出口。

烟气进口管道与波纹内筒连接，高温烟气通过波纹内筒释放的热量有限，对蒸汽的加热作用有限。高温烟气首先流经波纹内筒，进行初步散热，然后进入烟管中向上流动散热，当烟气流到烟管的上端出口时，烟气的温度已经很低，此时可以对高温蒸汽进行降温，进而使蒸汽的温度不至于太高，解决了筒体顶部蒸汽超温超压的问题，保证了设备运行的安全性。

烟气从波纹内筒的下端出口流出时，烟灰分离腔的横截面积突然增大，并且在中空椎体结构的阻挡作用下，烟气流速迅速降低，夹杂在烟气中的灰尘会在重力作用下沉降，落在中空锥体结构上表面，并向下滑落，流经中空椎体结构的最低端通孔，在中空椎体结构和烟灰分离腔围成的腔室中收集，或是直接通过烟灰分离腔倒锥形底部的出灰口排到锅炉外。中空椎体结构的存在可以有效防止高速流动的烟气对底部沉积的烟尘的搅动，达到净化烟气的作用。

进一步的，所述烟气进口管道的内侧由耐火砖铺设而成。

更进一步的，所述烟气进口管道贯穿第一密封板的一端向下延伸10-20cm。采用耐火砖铺设的烟气进口管道起到较大的隔热作用，当烟气进口管道向下延伸一定距离，使其下端浸没在水面以下，可以有效防止高温烟气对炉体上部空间的蒸汽直接加热，有效降低了水蒸汽的温度。

进一步的，所述波纹内筒的内壁和烟管下端的材质均为刚玉陶瓷。可以有效进行高温防护，提高波纹内筒和烟管的使用寿命。

进一步的，所述波纹内筒位于炉体的中间位置，烟管均匀分布在波纹内筒的周围。便于烟气在烟管中均匀分布。

进一步的，所述中空椎体结构位于波纹内筒的正下方。在位置处的中空椎体结构可以更好地起到阻挡作用，更有利于烟气与灰尘的分离。

进一步的，所述炉体的下端设置有补水口。

进一步的，所述烟灰分离腔的侧壁上设置有维修门。

本实用新型的有益效果是，

本实用新型对高温烟气的流通换热路径进行有效设计改进，采取多项隔离与防护措施，将高温烟气与蒸汽部分有效隔离，解决了筒体顶部蒸汽超温超压问题，提高设备的安全运行系数，出灰口处的内椎体结构，有效分离烟气与烟尘。

附图说明

图1是原装置废热锅炉的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

其中，1、烟气进口管道，2、烟管，3、炉体，4、烟气出口，5、出灰口，6、蒸汽出口，7、补水口，8、波纹内筒，9、中空锥体结构。

具体实施方式

下面结合附图2和实施例对本实用新型进一步说明。

如图2所示，一种竖直废热锅炉，包括炉体3、烟气进口管道1、若干个烟管2、波纹内筒8、低温烟气汇集腔和烟灰分离腔；其中，若干个烟管2和波纹内筒8沿竖向设置于炉体3内，低温烟气汇集腔安装在炉体3上端，烟灰分离腔安装在炉体3下端，低温烟气汇集腔的壳体上设置有与外侧管道连接的开口，将管道与该开口连接可以将烟气导向烟气处理装置；

炉体3的上端和下端分别设置有第一密封板和第二密封板，每个烟管2的上端贯穿第一密封板与低温烟气汇集腔连通，烟管2的下端贯穿第二密封板与烟灰分离腔连通；烟气进口管道1位于炉体3的上端，其一端贯穿第一密封板与波纹内筒8的上端连通，另一端延伸出低温烟气汇集腔；波纹内筒8的下端贯穿第二密封板与烟灰分离腔连通；烟灰分离腔的底部为倒锥形，其最低处设置出灰口；倒锥形底部的上端设置中空锥体结构9，该结构的最低端设置有通孔；所述第一密封板上连通有蒸汽出口。中空锥体结构9和烟灰分离腔的倒锥形底部围成灰尘收集腔，可避免高速烟气对灰尘产生扰动，便于烟气的净化。

高温烟气首先进入烟气进口管道1的水平进气口，经90°转弯后进入竖直炉体3的波纹内筒8进行初次换热。烟尘到达炉体3底部后进行180°转弯后进入烟管2内进行二次换热。完全换热后的烟气由烟管2的顶部引出，在烟气汇集腔汇集后，通过烟气汇集腔的烟气出口流出。炉体3内的水吸热产生的水蒸汽由蒸汽出口6从炉体顶部采出。烟气进口管道1内侧采用耐火砖进行防护，炉体波纹内筒8及烟管2的下端采用刚玉陶瓷套管进行高温防护，出灰口处设置的中空椎体结构，用于分离烟气和灰尘；烟气进口部分内侧采用粘土质隔热耐火砖进行防护。炉体波纹内筒8段上部采用高温隔热耐火砖内伸结构，使波纹内筒8完全浸没在水面以下，可以有效防止高温烟气对炉体3上部蒸汽空间的直接加热。出灰口5处设置内椎体结构，可有效防止高速流动的烟气对底部沉积烟尘的搅动，达到净化出口烟气的作用。当炉体3内的液位偏低时，可以通过补水口7进行补水。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。