一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉的制作方法

本发明属于工业余热利用，尤其是涉及一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉。

背景技术：

1、工业废气余热具有较高的余热利用价值，但其烟气成分含有对大气环境污染的nox、so2、灰尘等有害成分，且灰尘分成复杂。为工业余热回收利用带来一定的难度，余热锅炉作为工业余热回收利用的主要设备，由于相关技术中的余热锅炉只包含锅炉本体受热面，很难适用多种多样的工业废气工况，导致容易出现锅炉受热面堵灰严重、尾部受热面低温腐蚀严重的问题，且锅炉排放烟气需要经过专门的烟气净化设备才能达到排放标准。锅炉本体及辅助配套的烟气净化设备占地面积大、设备投资成本高，且外部连接管道多，温度损失和阻力损失较大，造成能量损失，且需要配置足够的风机设备来克服设备、管路系统阻力，消耗大量的电力。

2、如何有效地将余热利用与环境保护设施融为一体，成为目前工业废气余热利用领域的重点研究方向。由于工业废气成分复杂、灰尘成分复杂，环保设施种类繁多，如何有机整合到锅炉内部较为困难。需要区分烟气成分、灰尘成分采取不同的处理工艺。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术问题之一。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，包括除尘装置、脱硝装置、锅炉本体、除氧器、连接结构、热管换热器及水水换热器；

4、所述除尘装置设置在所述锅炉本体的烟气进口端，所述热管换热器通过所述连接结构与所述锅炉本体的烟气出口端可拆卸连接；

5、所述热管换热器的水侧进口设有给水泵，所述热管换热器的水侧出口设有三通阀，所述三通阀一端与所述水水换热器进口连接，所述三通阀另一端连接锅炉本体的省煤器；

6、所述除氧器的出水端通过给水泵与所述热管换热器连接，所述除氧器的进水端与所述水水换热器的出水端连接；

7、所述脱硝装置设置在所述锅炉本体内部。

8、进一步的，所述锅炉本体包括锅炉壳体、过热器、过热器减温装置(2a)、第一级蒸发器、汽包、第二级蒸发器、除氧器用蒸发器及省煤器，所述过热器、过热器减温装置(2a)、第一级蒸发器、汽包、第二级蒸发器、除氧器用蒸发器及省煤器依次设置在所述锅炉壳体内，蒸发器及省煤器级数可以根据锅炉进口烟气参数及排烟参数进行设计确定，所述锅炉壳体一端为竖向烟道，所述锅炉壳体的另一端为水平烟道，所述竖向烟道与除尘装置连接，所述水平烟道与所述热管换热器连接，所述锅炉壳体为倒“u”型，竖向烟道的受热面为多个管箱式结构，多个所述管箱式结构堆积向上，多个所述管箱式结构之间采用焊接方式，锅炉受热后整体向上热膨胀。

9、进一步的，所述水水换热器设有出水口及2个进水口，一个进水口连接低温给水，另一个进水口通过管道与三通阀连接，出水口连接至所述除氧器及省煤器的进口联箱。

10、进一步的，所述连接结构包括固定套筒、连接套筒、第一连接管、第二连接管、密封结构、两个法兰板及多个锁紧结构，两个所述法兰板通过多个所述锁紧结构连接固定，一个所述法兰板通过第一连接管与所述水平烟道连接，另一个法兰板通过第二连接管与所述热管换热器连接，所述固定套筒及连接套筒分别与一个所述法兰板固接，所述连接套筒设置在所述固定套筒外侧，所述连接套筒与固定套筒之间设置所述密封结构。

11、进一步的，所述密封结构包括密封凹槽及多个密封胶圈，所述密封凹槽设置在所述法兰板的内侧端面，所述密封凹槽能够与连接套筒的端部配合，多个所述密封胶圈排列设置在所述固定套筒的外壁。

12、进一步的，所述锁紧结构包括锁紧螺杆及两个固定螺母，所述锁紧螺杆贯穿两个所述法兰板，所述锁紧螺杆通过两个所述固定螺母与两个所述法兰板连接固定。

13、进一步的，所述除尘装置为旋风除尘装置。

14、相对于现有技术，本发明所述的一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉具有以下优势：

15、1、余热锅炉具有除尘、脱硝、除氧功能，结构紧凑、设备占地面积小，外部烟气管道少、设备阻力小，降低整体设备投资，大幅降低了外部烟风管道温度损失和阻力损失，提高了热量利用效率，减少了设备的电力消耗。

16、2、锅炉设备故障较少，烟气经过除尘后，对锅炉受热面积灰减轻，换热效果提高，且不易堵灰；烟气经除尘后，有利于脱硝设备的高效稳定运行，脱硝反应器不易堵灰，催化剂不易因堵灰或中毒而失效，可以长期高效稳定运行。

17、3、竖向烟道的受热面为多个管箱式结构，减少了锅炉钢结构重量，整体重量减轻。管箱与管箱之间采用焊接，现场安装拆除方便且更换方便。取代了传统锅炉受热面之间采用膨胀节连接，常出现膨胀节因热疲劳撕裂而发生锅炉漏风现象。

18、4、采用专用的蒸发器作为热力除氧用热源，除氧器采用定压\滑压运行，具有很强的适应性、符合能量的梯级利用。利用锅炉尾部低温侧的蒸发器产生的饱和汽作为除氧器的除氧热源，采用汽包饱和蒸汽作为除氧器用备用汽源。除氧器放置在锅炉水平烟道平台上，减少了除氧器独立平台的设置。

19、5、水水换热器放置在锅炉省煤器进口联箱平台，通过三通阀调节锅炉省煤器进口水温及水流量，可以有限避免锅炉省煤器的低温腐蚀，减少了锅炉设备故障率，同时对锅炉排烟温度具有一定的调节作用。

20、6、热管换热器的利用，可以进一步降低锅炉排烟温度，且热管换热器具有耐低温腐蚀的特点。其给水为热力除氧后的给水，延长了热管换热器的使用寿命，同时一旦发生热管换热器低温腐蚀而泄漏，通过连接结构也方便拆除更换。

技术特征：

1.一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，其特征在于：包括除尘装置(1)、脱硝装置(4)、锅炉本体、除氧器(11)、连接结构、热管换热器(9)及水水换热器(12)；

2.根据权利要求1所述的一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，其特征在于：所述锅炉本体包括锅炉壳体、过热器(2)、过热器减温装置(2a)、第一级蒸发器(3)、汽包(5)、第二级蒸发器(6)、除氧器用蒸发器(7)及省煤器(8)，所述过热器(2)、过热器减温装置(2a)、第一级蒸发器(3)、汽包(5)、第二级蒸发器(6)、除氧器用蒸发器(7)及省煤器(8)依次设置在所述锅炉壳体内，所述锅炉壳体一端为竖向烟道，所述锅炉壳体的另一端为水平烟道，所述竖向烟道与除尘装置(1)连接，所述水平烟道与所述热管换热器(9)连接，所述锅炉壳体为倒“u”型，竖向烟道的受热面为多个管箱式结构，多个所述管箱式结构堆积向上，多个所述管箱式结构之间采用焊接方式。

3.根据权利要求2所述的一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，其特征在于：所述水水换热器(12)设有出水口及2个进水口，一个进水口连接低温给水，另一个进水口通过管道与三通阀(10)连接，出水口连接至所述除氧器(11)及省煤器(8)的进口联箱。

4.根据权利要求2或3任一项所述的一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，其特征在于：所述连接结构包括固定套筒(96)、连接套筒(95)、第一连接管(91)、第二连接管(92)、密封结构、两个法兰板(90)及多个锁紧结构，两个所述法兰板(90)通过多个所述锁紧结构连接固定，一个所述法兰板(90)通过第一连接管(91)与所述水平烟道连接，另一个法兰板(90)通过第二连接管(92)与所述热管换热器(9)连接，所述固定套筒(96)及连接套筒(95)分别与一个所述法兰板(90)固接，所述连接套筒(95)设置在所述固定套筒(96)外侧，所述连接套筒(95)与固定套筒(96)之间设置所述密封结构。

5.根据权利要求4所述的一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，其特征在于：所述密封结构包括密封凹槽及多个密封胶圈(97)，所述密封凹槽设置在所述法兰板(90)的内侧端面，所述密封凹槽能够与连接套筒(95)的端部配合，多个所述密封胶圈(97)排列设置在所述固定套筒(96)的外壁。

6.根据权利要求4所述的一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，其特征在于：所述锁紧结构包括锁紧螺杆(93)及两个固定螺母(94)，所述锁紧螺杆(93)贯穿两个所述法兰板(90)，所述锁紧螺杆(93)通过两个所述固定螺母(94)与两个所述法兰板(90)连接固定。

7.根据权利要求4所述的一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，其特征在于：所述除尘装置(1)为旋风除尘装置。

技术总结
本发明提供了一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，包括除尘装置、脱硝装置、锅炉本体、除氧器、连接结构、热管换热器及水水换热器；除尘装置设置在锅炉本体的烟气进口端，热管换热器通过连接结构与锅炉本体的烟气出口端可拆卸连接；热管换热器的水侧进口设有给水泵，热管换热器的水侧出口设有三通阀，三通阀一端与水水换热器进口连接，三通阀另一端连接锅炉本体的省煤器。本发明所述的一种具有除氧除尘脱硝功能的余热锅炉，解决了由于相关技术中的余热锅炉只包含锅炉本体受热面，很难适用多种多样的工业废气工况，导致容易出现锅炉受热面堵灰严重、尾部受热面低温腐蚀严重的问题。

技术研发人员：王炯,范瑞民,李勇,邹军辉,曹伟,张飞,谢华,肖阳
受保护的技术使用者：中材节能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5