[實用新型]自然循環臥式固定管板式廢熱鍋爐

無效

• 申請號: 200820151487.3
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN201293302Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 徐國飛;姚良理;殷偉明;金建軍;張威
• 申請（專利權）人: 上海龍杰機械裝備有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及化肥、煤化工氨合成系統中利用合成塔產生的高溫合成氣綜合回收利用余熱量。

背景技術

隨著近幾年來國內煤化工行業的迅猛發展，全國化肥企業飛躍式的進行著兼并、參控股及擴張階段。更換陳舊設備、進行技術改造以及擴建18·30、36·60規模項目如雨后春筍，在山東、山西、河南、內蒙古及云南等靠近煤炭資源原產地及農業種植大省到處開花。18~38萬噸/年總氨裝置項目成了眾多項目的先頭兵。合成廢鍋規格也由44、90、170、230、250、290m2，類型有聯箱管式(小廢鍋)、伍德密封管箱式(中小型廢鍋)，雙錐密封管箱式(大型廢鍋)。隨著總氨裝置年產量的不斷增加，需要廢熱鍋爐綜合回收利用的余熱量越來越多。這樣勢必要求同時參與換熱的進出氣量要大，但由于高溫部分工藝氣體的配管有必要力求簡單，最好在每套裝置上只設置一臺廢熱鍋爐。造成單臺設備的高壓進出氣通道口徑越來越大，設備直徑越來越大。

發明內容

為了解決總氨裝置年產量的不斷增加，合成塔設備直徑越來越大，由最小的DN600擴大到現在DN2400，需要廢熱鍋爐綜合回收利用的余熱量越來越多。這樣勢必要求同時參與換熱的進出氣量要大，但由于高溫部分工藝氣體的配管有必要力求簡單，最好在每套裝置上只設置一臺廢熱鍋爐。造成單臺設備的高壓進出氣通道口徑越來越大。本實用新型提供了自然循環臥式固定管板式廢熱鍋爐(特大型廢鍋)，在大型氨合成系統中如山東德齊龍化工集團公司等使用該設備至今效果明顯。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

1、由管殼式換熱器及汽包兩部分組成，采用墊片密封+密封焊活套法蘭連接，可拆卸，單獨運輸；

管殼式換熱器在設計時充分考慮了實際的使用工況條件：壓力為32MPa、溫度為350℃，決定了管板、管箱、換熱管采用的材質，以及它們之間采用的相適應的焊接方法。為解決該管殼式換熱器在高溫條件下能正常使用，考慮到殼體和管束的熱膨脹不同，就在殼體上增加了膨脹節進行補償。

汽包在設計時充分考慮解決了：容水：軟水補充至汽包，它是下降管中循環水的來源，在負荷升降時在受熱水管中能得到適當的水量。并由汽包的高位使循環系統獲得一定的循環動力。容汽：在蒸氣需要量有變化時，能保持過熱器所需的蒸汽流量。汽水分離：由于汽包內有一定的分離空間和設置有汽水分離裝置，使汽水混合物在汽包內能獲得充分分離，得到含水沫及雜質少的蒸汽。排污：由于水汽被蒸發以后，一些不容性的污物就會濃縮于汽包之中，因而汽包還擔負有排污的作用。

2、進出氣通道截面積大，可以滿足大型氨合成裝置的需要，是以后大裝置廢鍋的發展方向；

3、管殼式結構，換熱管是直管，清洗方便，氣體流動阻力小；

4、兩頭大平蓋結構，可拆卸，可調換換熱管；

5、自然循環，蒸氣產量大，綜合回收利用的余熱量增加就可以節約大量的能源。自然循環原理：補充在汽包中的軟水從下降管降到管殼式換熱器殼程，同通過管內的高溫高壓合成氣體充分換熱后，吸收熱量蒸發形成氣水混合物，從上升管上升到汽包。由于氣水含量不同，越靠近汽包頂層，蒸氣含量越高，質量越輕，溫度越高。整個由于重量的變換通過下降管的下降及上升管的上升自然形成一個完成的循環。

本實用新型的有益效果是，滿足了近幾年來國內煤化工行業的迅猛發展，全國化肥企業飛躍式的進行兼并、參控股及擴張階段，總氨裝置年產量的不斷增加，需要廢熱鍋爐綜合回收利用的余熱量越來越多。這樣勢必要求同時參與換熱的進出氣量要大，但由于高溫部分工藝氣體的配管有必要力求簡單，最好在每套裝置上只設置一臺廢熱鍋爐的需求。

附圖說明

附圖是本實用新型的結構圖。圖中：1、汽包；2、下降管；3、膨脹節；4、管板；5、管箱；6、上升管；7、換熱管；8、殼體

具體實施方式

在附圖1中合成高溫高壓氣體從一端的管箱(5)進入通過管板(4)、換熱管(7)與殼體(8)內的水進行換熱，吸收熱量蒸發形成氣水混合物，從上升管(6)上升到汽包(1)。在汽包內將起到容汽、汽水分離、排污作用。由于氣水含量不同，越靠近汽包(1)頂層，蒸氣含量越高，質量越輕，溫度越高。整個由于重量的變換通過下降管(2)的下降及上升管(6)的上升自然形成一個完成的循環。冷卻后氣體從另一端換熱管(7)、管板(4)進入另一端管箱(5)。該換熱器在高溫條件下能正常使用，考慮到殼體和管束的熱膨脹不同，就在殼體上增加了膨脹節(3)進行補償。