[發(fā)明專利]高溫立式盤管廢熱鍋爐

有效

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• 申請日: 2011-04-02
• 公開（公告）號: CN102705801A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉磊;張西原;金力強;張仲敏
• 申請（專利權）人: 上海國際化建工程咨詢公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F22B31/08
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發(fā)明涉及廢熱鍋爐技術領域，特別涉及一種適用于高溫合成氣/轉化氣熱量回收、副產中/高壓飽和蒸汽的高溫立式盤管廢熱鍋爐。該高溫立式盤管廢熱鍋爐所處理工藝氣的溫度可高達1500℃、壓力可達80bar。

背景技術

在化工行業(yè)中，各種高溫轉化氣中含有大量的CO、CO2、H2，并可能含有H₂S、煤灰等雜質，此類工藝流程中的廢熱鍋爐需考慮介質的腐蝕、沖刷以及結垢等各種問題。由于反應后的氣體溫度可高達1500℃，廢熱鍋爐的設計最為苛刻的部分便是工藝氣進口部分，如此高溫的情況需要特殊的設計來確保金屬材質的正常使用。我國80、90年代引進的SHELL渣油氣化技術(SCP)中的關鍵設備之一即為廢熱鍋爐。參見圖1，該廢熱鍋爐為立式火管型，其包括鍋殼部分10和管箱部分20以及設置在鍋殼部分10內部的盤管部分30，在鍋殼部分10與管箱部分20之間設置有一水循環(huán)冷卻結構。該水循環(huán)冷卻結構包括一連接鍋殼部分10和管箱部分20的厚管板40，在厚管板40的底面焊接有一撓性管板50，撓性管板50與厚管板40之間設置有一冷卻腔體60，盤管部分30中的每一盤管的工藝氣入口端31由鍋殼部分10側穿過厚管板40上的盤管穿過孔41后，進入冷卻腔體60并與撓性管板50焊接連接，其管口與管箱部分20中的爐腔70貫通。該水循環(huán)冷卻結構的噴水管70穿過厚管板40，其出水口伸入冷卻腔體60，入水口延伸1鍋殼部分10外。該廢熱鍋爐的冷卻原理是：噴水管70向冷卻腔體60內噴入冷卻水90，噴入冷卻腔體60內的冷卻水在擾流擋板80在作用下，均勻地分布于冷卻腔體60中，進入冷卻腔體60內的冷卻水通過盤管的工藝氣入口端31的外管壁與盤管穿過孔41孔壁之間的環(huán)隙10a回到鍋殼部分10內。這樣冷卻水在循環(huán)過程中，不斷地對盤管的工藝氣入口端31進行冷卻。

但是上述水循環(huán)冷卻結構由于撓性管板尺寸限制，噴水管不能設置的太多，因此為了保證冷卻腔體60內的水冷溫度均勻，在冷卻腔體60內設置有一些擾流擋板80。這種方法在盤管數(shù)量較少的時候效果還可以，但是一旦盤管數(shù)量增加時，會存在如下問題：1、噴水管和擾流擋板的數(shù)量不能無限制的增加，因而會導致冷卻腔體60內的冷卻水溫度不均勻，盤管的冷卻效果不理想；2、即使增加噴水管和擾流擋板的數(shù)量，也會因為水循環(huán)冷卻結構制造難度加大而無法實現(xiàn)，將影響到換熱盤管的冷卻效果。

另外，現(xiàn)有的廢熱鍋爐中的換熱盤管一般為6根，每3根為一組換熱盤管束，每組換熱盤管束中的3根換熱盤管螺旋盤繞，兩組換熱盤管束中一組換熱盤管束套在另一組換熱盤管束的外面。這樣的管束難以適應更大型化的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題之一在于針對現(xiàn)有廢熱鍋爐中的水循環(huán)冷卻結構難以適應更大型化的要求，冷卻效果欠佳的問題而提供一種高溫立式盤管廢熱鍋爐。該高溫立式盤管廢熱鍋爐通過改變冷卻水的走向，提高了冷卻效果；并取消了水循環(huán)冷卻結構中的擾流擋板，簡化了水循環(huán)冷卻結構。

本發(fā)明所要解決的技術問題之二在于針對現(xiàn)有廢熱鍋爐中的換熱盤管的布置方式所存在的問題而提供一種高溫立式盤管廢熱鍋爐，該高溫立式盤管廢熱鍋爐采用更合理的盤管盤繞方式，使該類型廢熱鍋爐能夠適應更苛刻的工藝條件，并且能夠適應大型化發(fā)展的需求。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種高溫立式盤管廢熱鍋爐，包括鍋殼部分、管箱部分、水循環(huán)冷卻結構部分以及設置在所述鍋殼部分的熱交換室內的盤管部分，其中所述水循環(huán)冷卻結構部分安裝在所述鍋殼部分與管箱部分之間；所述水循環(huán)冷卻結構部分包括：

一連接所述鍋殼部分與管箱部分之間的厚管板，在所述厚管板上設置有盤管穿管孔；

焊接在所述厚管板臨近所述管箱部分側的面上的撓性管板，所述撓性管板與所述厚管板的第一面之間設置有一冷卻腔體；

噴水管，所述噴水管的入水口連通冷卻水源；

其特征在于，

所述水循環(huán)冷卻結構部分還包括設置在所述厚管板臨近所述鍋殼部分側的循環(huán)水分配室和若干根排水管；所述盤管部分的中的每一盤管的工藝氣入口端從鍋殼部分側依次穿過所述循環(huán)水分配室、厚管板上對應的盤管穿過孔后，進入所述冷卻腔體與所述撓性管板焊接連接，每一盤管的工藝氣入口端的管口與管箱部分中的爐腔貫通；每一盤管的工藝氣入口端的外管壁與盤管穿過孔孔壁之間設置有環(huán)隙；所述噴水管的出水口連通所述循環(huán)水分配室；所述排水管連通所述冷卻腔室和鍋殼部分的熱交換室。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述盤管穿過孔的軸線平行于所述鍋殼部分的中心軸線。