[发明专利]一种分仓换热式烟道

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热烟道。

背景技术

在余热回收领域常利用烟道壁面作为换热面吸收烟道内高温烟气的热量，如冶金企业中转炉汽化冷却烟道、电炉水冷烟道等。烟道是由换热管组焊成圆形或多边形膜式水冷壁，水在换热管内流动，高温烟气在换热管外流动，通过辐射、对流方式向换热管内介质传热，其中热辐射为主要传热方式。但在余热烟道中，烟气以烟道壁作为换热面积，换热面积是有限的。

目前烟道出口烟温一般在850℃~900℃，为了使排出的烟气温度降到600℃以下较常用的由两种方法：一种是增加烟道的长度，但这将直接导致工艺厂房的增高或增大，影响工艺设备布置，增加建设投资费用，也给设计带来的难度。另一种是增加烟道断面积，余热回收系统烟气由烟道或回收系统末端的引风机抽出，为避免引风机吸气阻力太大，烟气流速不宜过高，因此烟道断面积较大，如120t转炉烟道直径达3m，考虑到烟道加工制造难度和运输条件，烟道直径不宜过大；尾部烟道对流换热量比例较大，断面积增加后，流速更低，对流换热传热系数降低，钢材耗量增加，因此对于大中型转炉、电炉或其他余热烟道难以通过增加烟道断面积实现。

部分中小型余热烟道采用在尾部受热面增加对流换热面的方法降低出口烟温，但在烟温降低的同时烟气直接冲刷对流受热面，导致受热面磨损大、引风机能耗较高。实际运行中由于高温烟气对流传热能力较差导致降温效果不明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种换热效率高的分仓换热式烟道。

本发明的目的以如下的技术方案实现：一种分仓换热式烟道，包括烟道水冷壁，烟道水冷壁的冷却水入口与烟道入口联箱相连，出口与烟道出口联箱相连，其特征在于：所述烟道水冷壁围成的闭合区域被隔板水冷壁分隔为两个以上的区域，隔板水冷壁的冷却水入口与隔板入口联箱相连，出口与隔板出口联箱相连；所述烟道水冷壁的围成封闭区域的内部设置有隔板导向装置，隔板水冷壁、隔板入口联箱和隔板出口联箱由隔板导向装置固定在烟道内。

由烟道水冷壁围合而成的辐射传热烟道断面为圆形、正方形或其他多边形。

所述隔板水冷壁将烟道分隔为3个、4个、5个、6个或8个辐射传热的仓体，以增加传热面积和传热能力。

烟道或隔板水冷壁上的冷却水管的形式可以为管子隔板式、鳍片管式或密排管式。

隔板入口联箱和隔板出口联箱可以采用焊接、法兰、金属软管、活接头或套管方式与外部管道相连。

本发明中通过设置隔板水冷壁将原本整体的烟道分隔成多个仓室，增加了烟道换热面积，经过烟道的烟气的热量由烟道水冷壁和隔板水冷壁两部分吸收，由于隔板水冷壁的布置是平行于烟气流向的，且此种结构的烟道不会增加烟道阻力。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图中，件1为烟道水冷壁，件2为烟道入口联箱，件3为烟道出口联箱，件4为隔板水冷壁，件5为隔板入口联箱，件6为隔板出口联箱，件7为隔板导向装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，余热烟道是由烟道水冷壁1围合而成的断面呈圆形烟道，烟道内设置多组隔板水冷壁4，整个烟道被隔板水冷壁4分隔成多个仓体。烟道水冷壁一端与烟道入口联箱2相连，另一端与烟道出口联箱3相连；隔板水冷壁4一端与隔板入口联箱5相连，另一端与隔板出口联箱6相连。在此结构中烟道余热回收主要由烟道水冷壁和隔板水冷壁两部分完成。一部分冷却水通过烟道进口联箱进入烟道水冷壁内部的各个受热管，通过受热管外壁接收烟气辐射或对流传热，吸收热量后的冷却水通过烟道出口联箱汇集后送往汽包或热水利用系统。另一部分冷却水通过隔板进口联箱进入隔板水冷壁内各个受热管，通过受热管外壁接收隔板两侧仓室内烟气辐射或对流传热，吸收热量后的冷却水通过隔板出口联箱汇集后送往汽包或热水利用系统。隔板水冷壁4、隔板入口联箱5和隔板出口联箱6由设置在烟道中心的竖直隔板导向装置7固定在烟道内。

本发明适合于新建转炉、电炉或铁合金炉余热回收烟道场合，也适用于在不改变现有厂房布置和引送风机能力，对现有转炉、电炉或铁合金炉烟气余热回收烟道改造，以降低排烟温度、增加热量回收能力的场合。