干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置及方法与流程
1.本发明涉及发电技术领域。更具体地说，本发明涉及一种干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置及方法。
背景技术：
2.钢铁行业许多干熄焦余热锅炉进口烟道为异形截面，干熄余热锅炉中干熄炉一次除尘器出口与余热锅炉炉膛之间的过渡区为余热锅炉进口烟道，将温度为900℃到980℃的高温烟气导入余热锅炉炉膛内，为了保证余热锅炉的工作效率，应尽量减少引入的高温烟气在进入炉膛前的散热损失。传统保温方式是外部保温方式，即在烟道壁板外侧敷设保温层，这种保温方式可以控制散热损失，保证烟气温度进入炉膛前不发生大幅度温降，但这种保温方式时，烟道壁板暴露在高温烟气中，为保证高温情况下烟道强度的要求，烟道壁板需采用能够耐高温(1000℃以上)的不锈钢材质，这样烟道的成本极大。
3.为了改善传统保温方式的弊端，在余热锅炉进口烟道内部设计保温措施，使得传递到烟道壁板的温度大幅度降低，从而可以选用价格低廉的烟道材料，降低烟道成本。余热锅炉进口烟道内部保温的一般设计是采用耐火浇注料进行浇筑保温，该方法能够降低传递到烟道壁板的温度，但浇注料保温为整体浇筑完成，极容易受高温烟气流量、温度和压力变化的影响，浇注料层会频繁因热胀冷缩产生裂痕，烟道顶部浇注料裂痕处的爪钉固定件暴露在高温烟气中一段时间后使用应力值下降，而耐火浇注料层重量较大，爪钉强度无法承受浇注料层的重量导致顶部耐火浇注料坍塌脱落，进而导致烟道壁板部分烧损，其使用寿命和设备检修维修费用不可控，且直接制约后续余热锅炉系统的安全、稳定、经济地运行。
技术实现要素：
4.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
5.本发明还有一个目的是提供一种干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其能够降低烟道成本，避免余热锅炉高温烟道的烧损，极大地延长了余热锅炉高温烟道的使用寿命，减少设备检修维护费用，保证余热锅炉安全、稳定、经济地运行。
6.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其设置于余热锅炉进口烟道内，包括：
7.粘土内衬层，其包括分别设置在余热锅炉进口烟道的底部和侧壁上的底衬粘土层和侧墙粘土层，所述侧墙粘土层顶部高度低于余热锅炉进口烟道侧壁高度以便于砌筑拱脚；
8.圆拱顶衬层，其通过拱脚与粘土内衬层连接，且其拱形面与余热锅炉进口烟道异形截面的壁板之间具有空隙。
9.优选的是，所述粘土内衬层靠近余热锅炉进口烟道侧壁的一侧还设有隔热内衬层，所述隔热内衬层包括分别设置于底衬粘土层和侧墙粘土层外侧的底衬隔热层和侧墙隔热层，所述侧墙隔热层顶部与所述侧墙粘土层顶部齐平，所述圆拱顶衬层的宽度等于侧墙
粘土层和侧墙隔热层的宽度之和。
10.优选的是，所述拱脚连接于所述圆拱顶衬层和粘土内衬层、隔热内衬层，所述圆拱顶衬层和拱脚均用莫来石砖砌筑而成。
11.优选的是，所述圆拱顶衬层靠近水冷壁位置处采用导流砖代替莫来石砖砌筑防止高温烟气直接冲刷水冷壁。
12.优选的是，所述沿圆拱顶衬层外侧还设有圆拱形耐火纤维毯。
13.优选的是，所述底衬粘土层沿炉宽方向间隔预留数个第一膨胀缝。
14.优选的是，所述侧墙粘土层通过设置在余热锅炉进口烟道侧壁上的托架定位加固，所述托架沿炉高方向设置数行，沿炉深方向设置数列；所述侧墙隔热层通过厚钢板和圆钢辅助固定。
15.优选的是，所述托架包括：
16.托砖平板，其一边垂直于余热锅炉进口烟道侧壁设置，远离余热锅炉进口烟道侧壁的另一边中部设有垂直于长边的第二膨胀缝；
17.撑板，其为与所述托砖平板和余热锅炉进口烟道侧壁均垂直的板体，所述撑板位于所述第二膨胀缝两侧对称设置。
18.优选的是，所述侧墙粘土层和所述侧墙隔热层砌筑至靠近拱脚的托架处，靠近拱脚的托架上方砌筑与侧墙粘土层和侧墙隔热层宽度和等宽的至少一层n53粘土层和多层n3粘土层，所述n53粘土层与所述拱脚连接。
19.本发明进一步要求保护所述干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置的保温方法，包括：
20.步骤一、在余热锅炉进口烟道的两侧内壁垂直设置托架，在所述托架的正下方的余热锅炉进口烟道的两侧内壁上垂直设置厚钢板与圆钢，所述托架沿炉高方向设置数行，沿炉深方向设置数列；其中，
21.所述托架包括：
22.托砖平板，其一边垂直于余热锅炉进口烟道侧壁设置，远离余热锅炉进口烟道侧壁的另一边中部设有垂直于长边的第二膨胀缝；
23.撑板，其为与所述托砖平板和余热锅炉进口烟道侧壁均垂直的板体，所述撑板位于所述第二膨胀缝两侧对称设置；
24.步骤二、在余热锅炉进口烟道的两侧先由下往上砌筑侧墙隔热层至拱脚位置处，再由下往上砌筑侧墙粘土层至拱脚位置处；
25.步骤三、在余热锅炉进口烟道的不规则顶部砌筑圆拱顶衬层，砌筑到圆拱顶衬层顶部靠近水冷壁处，采用导流砖代替莫来石砖，圆拱顶衬层与侧墙隔热层、侧墙粘土层采用拱脚连接，沿着圆拱顶衬层的外侧填充一层耐火纤维毯；
26.步骤四、在余热锅炉进口烟道的底部先砌筑底衬隔热层，再在底衬隔热层上方砌筑底衬粘土层，底衬粘土层沿炉宽方向间隔预留数个第一膨胀缝；
27.步骤五、将干熄炉一次除尘器出口的高温烟气通入余热锅炉进口烟道中，经过干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置的保温作用，再导入余热锅炉炉膛内。
28.本发明至少包括以下有益效果：
29.其一、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置可以降低传
递到烟道壁板的温度至400℃以下，消除了余热锅炉进口烟道超温隐患，大幅度降低了余热锅炉进口烟道的成本；
30.其二、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置通过在余热锅炉进口烟道内壁砌筑耐火砖(粘土砖、隔热砖、莫来石砖)实现了余热锅炉进口烟道保温结构的简便性、安全性和可靠性；其施工工艺简单、技术要求低；
31.其三、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置不采用了浇注保温的方式，彻底杜绝了余热锅炉高温烟道的烧损，极大地延长了余热锅炉高温烟道的使用寿命，减少设备检修维护费用，保证余热锅炉安全、稳定、经济地运行；
32.其四、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置通过顶部设置圆拱顶衬层，使得低成本就能极大加强余热锅炉进口烟道内壁保温结构强度；
33.其五、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装装置的圆拱顶衬层中，靠近水冷壁位置处采用导流砖代替莫来石砖砌筑，既可以起到保温作用，防止烟道壁板烧损，又可以起到导流作用，防止顶部水冷壁长期被高温水流冲刷腐蚀。
34.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
35.图1为本发明一个技术方案中所述干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置的结构示意图；
36.图2为本发明另一个技术方案中a处的局部放大图；
37.图3为本发明另一个技术方案中所述托架的三视图。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
39.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
40.如图1和如图2所示，本发明提供一种干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其设置于余热锅炉进口烟道内，包括：
41.粘土内衬层，其包括分别设置在余热锅炉进口烟道底部和侧壁上的底衬粘土层1和侧墙粘土层3，所述侧墙粘土层3顶部高度低于余热锅炉进口烟道侧壁高度以便于砌筑拱脚10；
42.圆拱顶衬层6，其通过拱脚10与粘土内衬层连接，且其拱形面与余热锅炉进口烟道异形截面的壁板12之间具有空隙。
43.在上述技术方案中，在干熄焦余热锅炉系统中针对异形高温烟道的保温采用的是沿内壁砌筑粘土内衬层，针对异形截面的余热锅炉进口除了可以有效与异形高温烟道结合外，烟道的异形截面采用圆拱顶衬，可以将上部圆拱顶的重量分摊在两侧隔热内衬层上，有效紧固圆拱顶，圆拱顶提供了非常广的受力面，可以承受非常大的外力，其坚固耐用性保证了余热锅炉进口烟道保温装置的强度。砌筑的粘土内衬层和圆拱顶衬层采用砌筑的方式，
可以提前预留膨胀缝或者砌筑缝来缓解系统不同负荷热胀冷缩的影响，保证异形高温烟道保温装置的不易脱落性，进一步保障了余热锅炉进口烟道的壁板不被损害，附图1中附图标记11为余热锅炉进口烟道的坚固筋。
44.如图1，在其中一个技术方案中，所述粘土内衬层靠近余热锅炉进口烟道侧壁的一侧还设有隔热内衬层，所述隔热内衬层包括分别设置于底衬粘土层1和侧墙粘土层3外侧的底衬隔热层2和侧墙隔热层4，所述侧墙隔热层4顶部与所述侧墙粘土层3顶部齐平，所述圆拱顶衬层6的宽度等于侧墙粘土层3和侧墙隔热层的4宽度之和。在上述技术方案中，所述余热锅炉进口烟道衬粘土层1和侧墙粘土层3外侧再设置底衬隔热层2和侧墙隔热层4，增强隔热保温效果，余热锅炉进口烟道的保温装置采用粘土层和隔热层组合的方式，既保证了余热锅炉进口烟道保温装置的强度，又提升了隔热保温的效果。且根据余热锅炉进口烟道中高温烟气的冲刷点和冲刷程度不同，可以针对不同位置的需求选择不同耐火度的砖型，从而在保证强度和隔热效果的基础上，节约成本。
45.如图1和图2所示，在其中一个技术方案中，所述拱脚10连接于所述圆拱顶衬层6和粘土内衬层、隔热内衬层，所述圆拱顶衬层6和拱脚10均用莫来石砖砌筑而成。圆拱顶衬层6和拱脚10处采用莫来石砖保证了圆拱顶良好的抗热震性，拱脚10处的莫来石依据圆拱顶衬层6与粘土内衬层、隔热内衬层之间的形状来定制，做到与圆拱顶衬层以及粘土内衬层、隔热内衬层均紧凑连接。
46.图1所示，在其中一个技术方案中，所述圆拱顶衬层靠近水冷壁位置处采用导流砖8代替莫来石砖砌筑防止高温烟气直接冲刷水冷壁，既可以起到保温作用，防止烟道壁板烧损，又可以起到导流作用，防止顶部后水冷壁长期被高温水流冲刷腐蚀。
47.如图1和图2，在其中一个技术方案中，所述沿圆拱顶衬层6外侧还设有圆拱形耐火纤维毯7，对圆拱顶衬层6辐射的高温进行阻隔，使得余热锅炉进口烟道温度得到有效降低。
48.在其中一个技术方案中，所述底衬粘土层沿炉宽方向间隔预留数个第一膨胀缝，减少不同负荷热胀冷缩的影响，满足工艺需求，保证保温装置不易脱落。
49.如图1，在其中一个技术方案中，所述侧墙粘土层3通过设置在余热锅炉进口烟道侧壁上的托架5定位加固，所述托架5沿炉高方向设置数行，沿炉深方向设置数列；所述侧墙隔热层4通过厚钢板和圆钢辅助固定，在上述技术方案中，所述厚钢板厚度优选为3mm，圆钢优选为圆钢，所述厚钢板和圆钢与余热锅炉进口烟道内壁焊接，与余热锅炉进口烟道内壁焊接的固定件均采用耐高温材质，所述托架5焊接至进口烟道内壁上，其应满足所托砖块的重量需求。
50.如图3所示，在其中一个技术方案中，所述托架包括：
51.托砖平板13，其一边垂直于余热锅炉进口烟道侧壁设置，远离余热锅炉进口烟道侧壁的另一边中部设有垂直于长边的第二膨胀缝15；
52.撑板14，其为与所述托砖平板13和余热锅炉进口烟道侧壁均垂直的板体，所述撑板14位于所述第二膨胀缝15两侧对称设置。
53.在上述技术方案中，托砖平板13底部固定有两个撑板14，通过托砖平板13和撑板14对余热锅炉进口烟道的砌筑体(侧墙隔热层4和侧墙粘土层3)进行加固定位，避免砌筑体的移位。同时托砖平板13上设有第二膨胀缝15，足以应对不同负荷热胀冷缩的影响，托架5处的砌筑体所用砖体的形状可以略有调整，如图1所示，托架5处的砖体才有契合托架的两
块啮合的异形砖体。
54.如图1和图2，在其中一个技术方案中，所述侧墙粘土层3和所述侧墙隔热层4砌筑至靠近拱脚10的托架5处，靠近拱脚的托架5上方砌筑与侧墙粘土层3和侧墙隔热层4宽度和等宽的至少一层的n53粘土层16和多层n3粘土层9，所述n53粘土层16与所述拱脚10连接，拱脚10与侧墙隔热层4、侧墙粘土层3之间设置多层不设置隔热层的全粘土层，全粘土层至少包含一层与所述拱脚10直接连接的n53粘土层和多层n3粘土层，以保证拱脚与侧墙连接处的强度，采用耐火度不同的两种砖型砌筑，是结合砖体重量和成本的优选结果。
55.本发明进一步要求保护所述干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置的保温方法，包括：
56.步骤一、在余热锅炉进口烟道的两侧内壁垂直设置托架5，在所述托架5的正下方的余热锅炉进口烟道的两侧内壁上垂直设置厚钢板与圆钢，所述托架沿炉高方向设置数行，沿炉深方向设置数列；其中，
57.所述托架5包括：
58.托砖平板13，其一边垂直于余热锅炉进口烟道侧壁设置，远离余热锅炉进口烟道侧壁的另一边中部设有垂直于长边的第二膨胀缝15；
59.撑板14，其为与所述托砖平板13和余热锅炉进口烟道侧壁均垂直的板体，所述撑板14位于所述第二膨胀缝15两侧对称设置；
60.步骤二、在余热锅炉进口烟道的两侧先由下往上砌筑侧墙隔热层4至拱脚位置处，再由下往上砌筑侧墙粘土层3至拱脚位置处；
61.步骤三、在余热锅炉进口烟道的不规则顶部砌筑圆拱顶衬层6，砌筑到圆拱顶衬层6顶部靠近水冷壁处，采用导流砖8代替莫来石砖，圆拱顶衬层6与侧墙隔热层4、侧墙粘土层3采用拱脚10连接，沿着圆拱顶衬层6的外侧填充一层耐火纤维毯7；
62.步骤四、在余热锅炉进口烟道的底部先砌筑底衬隔热层2，再在底衬隔热层2上方砌筑底衬粘土层1，底衬粘土层1沿炉宽方向间隔预留数个第一膨胀缝；
63.步骤五、将干熄炉一次除尘器出口的高温烟气通入余热锅炉进口烟道中，经过干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置的保温作用，再导入余热锅炉炉膛内。
64.如上所述，根据本发明，本发明至少包括以下有益效果：
65.其一、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置可以降低传递到烟道壁板的温度至400℃以下，消除了余热锅炉进口烟道超温隐患，大幅度降低了余热锅炉进口烟道的成本；
66.其二、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置通过在余热锅炉进口烟道内壁砌筑耐火砖(粘土砖、隔热砖、莫来石砖)实现了余热锅炉进口烟道保温结构的简便性、安全性和可靠性；其施工工艺简单、技术要求低；
67.其三、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置不采用了浇注保温的方式，彻底杜绝了余热锅炉高温烟道的烧损，极大地延长了余热锅炉高温烟道的使用寿命，减少设备检修维护费用，保证余热锅炉安全、稳定、经济地运行；
68.其四、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置通过顶部设置圆拱顶衬层，使得低成本就能极大加强余热锅炉进口烟道内壁保温结构强度；
69.其五、本发明所提供的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装装置的圆拱顶
衬层中，靠近水冷壁位置处采用导流砖代替莫来石砖砌筑，既可以起到保温作用，防止烟道壁板烧损，又可以起到导流作用，防止顶部水冷壁长期被高温水流冲刷腐蚀。
70.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
技术特征：
1.干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其设置于余热锅炉进口烟道内，其特征在于，包括：粘土内衬层，其包括分别设置在余热锅炉进口烟道底部和侧壁上的底衬粘土层和侧墙粘土层，所述侧墙粘土层顶部高度低于余热锅炉进口烟道侧壁高度以便于砌筑拱脚；圆拱顶衬层，其通过拱脚与粘土内衬层连接，且其拱形面与余热锅炉进口烟道异形截面的壁板之间具有空隙。2.如权利要求1所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其特征在于，所述粘土内衬层靠近余热锅炉进口烟道侧壁的一侧还设有隔热内衬层，所述隔热内衬层包括分别设置于底衬粘土层和侧墙粘土层外侧的底衬隔热层和侧墙隔热层，所述侧墙隔热层顶部与所述侧墙粘土层顶部齐平，所述圆拱顶衬层的宽度等于侧墙粘土层和侧墙隔热层的宽度之和。3.如权利要求2所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其特征在于，所述拱脚连接于所述圆拱顶衬层和粘土内衬层、隔热内衬层，所述圆拱顶衬层和拱脚均用莫来石砖砌筑而成。4.如权利要求2所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其特征在于，所述圆拱顶衬层靠近水冷壁位置处采用导流砖代替莫来石砖砌筑防止高温烟气直接冲刷水冷壁。5.如权利要求4所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其特征在于，所述沿圆拱顶衬层外侧还设有圆拱形耐火纤维毯。6.如权利要求5所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其特征在于，所述底衬粘土层沿炉宽方向间隔预留数个第一膨胀缝。7.如权利要求6所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其特征在于，所述侧墙粘土层通过设置在余热锅炉进口烟道侧壁上的托架定位加固，所述托架沿炉高方向设置数行，沿炉深方向设置数列；所述侧墙隔热层通过厚钢板和圆钢辅助固定。8.如权利要求7所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其特征在于，所述托架包括：托砖平板，其一边垂直于余热锅炉进口烟道侧壁设置，远离余热锅炉进口烟道侧壁的另一边中部设有垂直于长边的第二膨胀缝；撑板，其为与所述托砖平板和余热锅炉进口烟道侧壁均垂直的板体，所述撑板位于所述第二膨胀缝两侧对称设置。9.如权利要求7所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其特征在于，所述侧墙粘土层和所述侧墙隔热层砌筑至最靠近拱脚的托架处，最靠近拱脚的托架上方砌筑与侧墙粘土层和侧墙隔热层宽度和等宽的至少一层n53粘土层和多层n3粘土层，所述n53粘土层与所述拱脚连接。10.基于权利要求9所述的干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置的保温方法，其特征在于，包括：步骤一、在余热锅炉进口烟道的两侧内壁垂直设置托架，在所述托架的正下方的余热锅炉进口烟道的两侧内壁上垂直设置厚钢板与圆钢，所述托架沿炉高方向设置数行，沿炉深方向设置数列；其中，
所述托架包括：托砖平板，其一边垂直于余热锅炉进口烟道侧壁设置，远离余热锅炉进口烟道侧壁的另一边中部设有垂直于长边的第二膨胀缝；撑板，其为与所述托砖平板和余热锅炉进口烟道侧壁均垂直的板体，所述撑板位于所述第二膨胀缝两侧对称设置；步骤二、在余热锅炉进口烟道的两侧先由下往上砌筑侧墙隔热层至拱脚位置处，再由下往上砌筑侧墙粘土层至拱脚位置处；步骤三、在余热锅炉进口烟道的不规则顶部砌筑圆拱顶衬层，砌筑到圆拱顶衬层顶部靠近水冷壁处，采用导流砖代替莫来石砖，圆拱顶衬层与侧墙隔热层、侧墙粘土层采用拱脚连接，沿着圆拱顶衬层的外侧填充一层耐火纤维毯；步骤四、在余热锅炉进口烟道的底部先砌筑底衬隔热层，再在底衬隔热层上方砌筑底衬粘土层，底衬粘土层沿炉宽方向间隔预留数个第一膨胀缝；步骤五、将干熄炉一次除尘器出口的高温烟气通入余热锅炉进口烟道中，经过干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置的保温作用，再导入余热锅炉炉膛内。
技术总结
本发明公开了一种干熄焦余热锅炉系统中异形高温烟道保温装置，其设置于余热锅炉进口烟道内，包括：隔热内衬层，其包括与余热锅炉进口烟道的底部和侧壁分别贴合设置的底衬隔热层和侧墙隔热层，所述侧墙隔热层顶部高度低于余热锅炉进口烟道侧壁高度以便于砌筑拱脚；圆拱顶衬层，其通过拱脚与隔热内衬层连接，且其拱形面与余热锅炉进口烟道异形截面的壁板之间具有空隙。本发明能够降低烟道成本，避免余热锅炉高温烟道的烧损，极大地延长了余热锅炉高温烟道的使用寿命，减少设备检修维护费用，保证余热锅炉安全、稳定、经济地运行。经济地运行。经济地运行。
