[發明專利]低壓蒸汽發生器

在審

• 申請號: 201510364960.0
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104930486A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 韓軍;王微;劉永超;王大勇;李鷺
• 申請（專利權）人: 北京廣廈環能科技股份有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英;林波

技術領域

本發明涉及蒸汽發生器技術領域，尤其涉及一種應用在煤經甲醇制烯烴中的蒸汽發生器。

背景技術

烯烴作為可形成其他多種材料的基本的化工材料，其制備以及產量已經作為衡量國家化工水平的重要依據。烯烴主要由石油裂解生成，由于我國石油產量日益緊張，依賴石油制成的烯烴更是產不應需，因此，煤經甲醇制烯烴的煤化工產業應運而生。

蒸汽發生器是石油化工行業中，作為節能、余熱回收不可或缺的設備，在煤化工項目中同樣起到非常重要的作用。常規的蒸汽發生器已經不能滿足煤化工項目中對換熱的要求，若仍然采用普通的蒸汽發生器是很難達到工藝要求，甚至是無法實現的。

傳統的蒸汽發生器應用在煤化工項目中存在以下不足：

首先，由于管程在特殊工況下可能產生氯離子，因此設備主體選擇采用低合金鋼，換熱管采用雙相鋼，管板采用復合板材料。由于管程進口溫度略高于雙相鋼的使用溫度，必須采取措施降低管板及換熱管溫度，使其控制在雙相鋼材料使用溫度范圍內。

其次，管程介質工藝氣中帶有催化劑粉末,催化劑粉末的沖擊會對換熱管與管板連接處造成沖蝕。換熱管與管板的焊接接頭在蒸汽發生器中是質量保證的重點，而高速流經的催化劑粉末將對會對換熱管與管板焊接接頭產生沖蝕。

再次，蒸汽發生器殼程為冷介質鍋爐給水，管程為熱介質工藝氣，工藝氣中帶有催化劑粉末，由于粉末的流動性較差，其在有蒸汽或水的環境中在管內極易結垢，進而使蒸汽發生器效率將大大下降。對管內污垢進行清理時，需要整個裝置停工，因此設備連續運行時間短，影響產能。

發明內容

本發明提供了低壓蒸汽發生器，其目的在于提供一種能夠防止管程高溫介質對管板以及換熱管材料的熱侵蝕，能夠降低管板及換熱管溫度，使其控制在所用材料使用溫度范圍內的蒸汽發生器。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了低壓蒸汽發生器，包括上端和下端開口的殼體、殼程入口、殼程出口以及分別設置在殼體上端和下端開口處的上管板和下管板，所述上管板上方設置有上封頭，下管板下方設置有下封頭，在上管板和下管板之間且位于殼體腔室內部豎直方向設置有換熱管組，所述換熱管組包含若干平行設置的換熱管，還包含有管程入口和管程出口，所述上管板上表面設置有管板隔熱層，所述換熱管管內上端的管壁上設置有換熱管隔熱層，所述換熱管隔熱層內部設置有套管，所述套管上端伸出所述換熱管且穿設在管板隔熱層通孔內。

進一步的技術方案是，所述管板隔熱層上端設置有壓板，所述壓板通過緊固件固定連接于上管板以固定壓緊管板隔熱層。

進一步的技術方案是，所述套管上端為自下而上內徑逐漸增大的錐形結構，所述套管與所述壓板等高。

進一步的技術方案是，所述換熱管組穿設在上管板和下管板的通孔內，所述換熱管與所述上管板焊接連接，所述換熱管與上管板的焊接接頭埋設在管板隔熱層中。

進一步的技術方案是，所述管程入口設置在上封頭上端，所述管程出口設置在下封頭下端，所述殼程入口和殼程出口分別設置在所述殼體底端側壁和殼體頂端側壁。

進一步的技術方案是，還包含有導流筒，所述導流筒為兩端開口的筒狀結構，其一端設有向外側延伸的環板，所述導流筒設置在殼體內部且位于殼體上端，所述環板與殼體內壁固定連接，所述環板與殼體內壁連接處位于所述殼程出口的下方。

進一步的技術方案是，所述上封頭和所述下封頭均為錐形封頭。

進一步的技術方案是，所述緊固件為螺栓。

進一步的技術方案是，所述換熱管內壁進行拋光處理。

本發明的有益效果為：

1、所述管板隔熱層能夠有效隔離上封頭內的管程熱介質的熱量，防止管板以及和管板相連接的換熱管組的上端溫度過高，避免造成對管板和換熱管組的損壞，除此之外，所述管板隔熱層將換熱管組和管板之間的焊接接頭覆蓋，防止了高速流動的催化劑粉末對其的沖蝕。

2、所述換熱管隔熱層有效地防止了換熱管的溫度過高，所述套管用于壓緊定位換熱管隔熱層，且其上端的錐形結構有助于催化劑粉末的流動，防止其堆積在換熱管口。

3、本發明的所述換熱管組豎直設置，且管程介質上進下出，有利于管程催化劑粉末通過，降低粉末結垢的幾率，且殼程介質下進上出，兩種介質逆流換熱，換熱效率增加。

4、設置在殼體上端的導流筒對于出口處的殼程介質起到導流作用，其封鎖了殼程出口的直流路徑，有效的將殼程介質向上引流，使其可以在貼近管板處流動，進一步起到對管板以及換熱管組上端的降溫作用。

附圖說明