[發明專利]產汽過熱一體化立式薄管板廢熱回收裝置

有效

• 申請號: 201710268304.X
• 申請日: 2017-04-22
• 公開（公告）號: CN107062176B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 張合生;沈文朋;齊波;安連想;張立燕;王延軍;雷飛;楊麗君;孟繁然
• 申請（專利權）人: 天華化工機械及自動化研究設計院有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F22B31/08
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張晉

本發明涉及一種產汽過熱一體化立式薄管板廢熱回收裝置，分三個換熱段，依工藝氣通過順序分別為一級蒸汽發生段、蒸汽過熱段和二級蒸汽發生段。一級蒸汽發生段和二級蒸汽發生段產生飽和蒸汽，蒸汽過熱段將飽和蒸汽過熱；工藝氣走換熱管內，一級蒸汽發生段和二級蒸汽發生段、蒸汽過熱段最好均為列管式火管結構，采用帶撓性扳邊的薄管板。本發明解決傳統的廢熱鍋爐在含灰介質下不能穩定運行的問題，提高了設備運行的可靠性，以滿足焦炭技改等項目的需要。

技術領域

本發明屬于能源回收利用裝置，具體地說是一種可在高溫、高壓、含塵條件下穩定運行，將所產的飽和蒸汽過熱的具有撓性薄管板結構的廢熱回收裝置。

背景技術

在很多化工工藝生產過程中，高溫工藝氣溫度高達600℃～1100℃，壓力為1MPa～8MPa。按工藝要求必須將其冷卻到300℃～550℃左右，以進行下一步工藝過程，這部分余熱量大，能量的品質較高，一般采用廢熱回收裝置(即廢熱鍋爐系統)回收，副產的飽和蒸汽過熱后用于動力或發電。

在廢熱鍋爐的選型上，由于火管式廢熱鍋爐效率高、穩定性好，所以被優先選用；對含塵的工藝氣體，要求氣體的通道平直并高進低出以避免換熱管堵塞，故一般選用立式結構。

但現有的立式火管式廢熱鍋爐存在以下問題：

首先，由于介質含塵，為保證將換熱管中的流速控制在一定范圍內以防止積灰堵塞，常使換熱管管束的長度過長，如采用傳統的一級式廢熱鍋爐結構，較長的管束長度會造成了管殼間應力過大及管束穩定性降低。同時，在廢熱鍋爐殼程筒體下端到筒體上端，蒸汽含量逐漸增加，水含量逐漸降低。在靠近上管板處，往往出現只有蒸汽，而幾乎沒有水的現象，即廢熱鍋爐上端集汽現象。集汽現象會使該區域的換熱效率將急劇下降，同時換熱管和上端管板溫度急劇升高，易造成管板壞損和爆管。管束越長，則上端集汽現象越嚴重，廢熱鍋爐的穩定性就越差。

此外，廢熱鍋爐產生的飽和蒸汽，一般需要進行過熱，以便用于動力或發電。現有的廢熱鍋爐只能產生飽和蒸汽，如需要過熱蒸汽，還需用蒸汽過熱設備將飽和蒸汽過熱。

發明內容

本發明目的在于提供一種可在高溫、高壓、含塵條件下穩定運行，將所產的飽和蒸汽過熱的具有撓性薄管板結構的立式廢熱回收裝置，以此解決傳統的廢熱鍋爐在含灰介質下不能穩定運行的問題，提高設備運行的可靠性，以滿足焦炭技改等項目的需要。

本發明的特點是產汽過熱一體化立式薄管板廢熱回收裝置分三級，即三個換熱段，依工藝氣通過順序分別為一級蒸汽發生段、蒸汽過熱段和二級蒸汽發生段。一級蒸汽發生段和二級蒸汽發生段產生飽和蒸汽，蒸汽過熱段將飽和蒸汽過熱；一級蒸汽發生段和二級蒸汽發生段為列管式火管結構，工藝氣走換熱管內；過熱段蒸汽過熱段一般也采用列管式火管結構，也可采用水管結構。

上述產汽過熱一體化立式薄管板廢熱回收裝置采用三級立式火管式結構，大大縮短了每一段管束的長度，從而大幅度降低了因管束長度過長引起管殼間應力，使管束的穩定性得以較大提升。同時，降低了廢熱回收裝置殼程筒體上端汽水混合物中蒸汽的含量，有效的降低了設備殼程筒體上端集汽現象的出現。提高了本廢熱回收裝置的穩定性。

上述產汽過熱一體化立式薄管板廢熱回收裝置的一級蒸汽發生段二級蒸汽發生段均采用立式列管式火管結構，蒸汽過熱段一般也采用列管式火管結構。采用立式列管式火管結構，根據工藝氣中的具體含塵量及含塵組分，將工藝氣的流速控制在合理范圍之內，以避免積灰。