[發明專利]一種流化床氣化工藝用余熱鍋爐

在審

• 申請號: 202210079361.4
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114395424A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 馬昭;肖陳長;會鈞錢
• 申請（專利權）人: 上海澤鐠工程科技有限公司
• 主分類號: C10J3/86
• 分類號: C10J3/86;C10J3/56;C10J3/72
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 吳啟凡

本發明公開了一種流化床氣化工藝用余熱鍋爐，涉及余熱鍋爐技術領域，包括串聯而成的高溫蒸發器、過熱器、低溫蒸發器、省煤器，高溫蒸發器和低溫蒸發器采用火管式結構，過熱器和省煤器采用水管式結構，且省煤器采用立式水管式結構。本發明具有減少積灰提高傳熱效率、減少結露腐蝕，減少換熱管表面磨損，可有效延長設備使用壽命，且便于后期維修的效果。

技術領域

本發明涉及余熱鍋爐技術領域，尤其涉及一種流化床氣化工藝用余熱鍋爐。

背景技術

流化床氣化工藝中，出氣化爐的粗煤氣溫度通常為850～1000℃，粗煤氣中含有大量的粉塵(煤灰、半焦)。粗煤氣必須經除塵和降溫后，方可供下游用戶(如燃燒、變換、脫硫、和脫碳等)使用。對于高溫介質的冷卻，通常采用換熱器間接換熱的方式以回收熱能。因粗煤氣入口溫度高達850～1000℃，當結構設計不合理時，接觸高溫粗煤氣的設備部位很容易產生局部過熱，導致設備局部的高溫燒毀。除塵通常采用旋風分離器、干式除塵器(如金屬除塵器、陶瓷除塵器、袋式除塵器、電除塵器等)、濕式除塵器(如文丘里洗滌器、洗滌塔等)。粗煤氣中的粉塵在換熱管表面的沉積，導致傳熱效率嚴重下降，同時容易導致結露腐蝕。另外粉塵容易對換熱器的換熱管形成沖刷，從而產生磨損。

如中國專利授權公告號CN 102047038 B，授權公告日2013.07.24，發明專利的名稱為一種流化床氣化工藝用余熱鍋爐，該發明公開了一種流化床氣化工藝用余熱鍋爐，包括串聯而成的高溫蒸發器、過熱器、低溫蒸發器、省煤器。其特征有：1)過熱器、低溫蒸發器和省煤器采用水管式結構，而高溫蒸發器采用火管式結構且為斜置式蒸發器，流化床氣化工藝生產的粗煤氣依次下行經過高溫蒸發器、過熱器、低溫蒸發器、省煤器；2)高溫蒸發器的火管管束通過上下兩個(蝶形)花板與高溫蒸發器的殼體連接；3)高溫蒸發器的火管管束的軸線與過熱器、低溫蒸發器、省煤器同軸的軸線之間形成5～10°的夾角；4)過熱器、低溫蒸發器、省煤器均包括殼體和采用支架安裝在殼體內的水平盤管，水平盤管沿管體軸線的一側或兩側設置有操作空間。過熱器、低溫蒸發器、省煤器包括殼體和采用支架安裝在殼體內的水平盤管，水平盤管沿管體軸線的一側或兩側設置有操作空間，便于工人進去安裝，清灰，拆卸等活動。

但是其不足之處有：

1)省煤器和低溫蒸發器均采用水平盤管的水管式結構，水平盤管很容易積灰，上排管束易磨損。水平盤管積灰使得換熱管粗煤氣側的污垢系數大幅增加，從而降低傳熱效率，將大幅增加傳熱面積。而高溫蒸發器和低溫蒸發器承載了余熱鍋爐的大部分負荷，高溫蒸發器和低溫蒸發器的傳熱效率顯得尤為關鍵。另外，水平盤管積灰容易導致省煤器換熱管結露腐蝕。

2)過熱器、低溫蒸發器和省煤器的水平盤管兩端均需分別引出到殼體外與各自對應的集箱連接。為提高傳熱系數和使設備結構緊湊，各水平盤管間的間距大約在60～130mm。受限于水平盤管間的間距要求，水平盤管與殼體的焊接及水平盤管與集箱的焊接，其焊接的操作空間均有限，影響焊接質量，不便于制造和后期維修。而省煤器水平盤管的水管式結構容易發生換熱管結露腐蝕，省煤器在運行一定時間后通常需更換部分甚至全部換熱管，后期維修工作量大。

基于此，本發明設計出了一種流化床氣化工藝用余熱鍋爐來解決以上問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的容易積灰、換熱管表面容易磨損與結露腐蝕、制造與后期維修不便等缺點，而提出的一種流化床氣化工藝用余熱鍋爐。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種流化床氣化工藝用余熱鍋爐，包括串聯而成的高溫蒸發器、過熱器、低溫蒸發器、省煤器，所述高溫蒸發器、所述過熱器、所述低溫蒸發器和所述省煤器由上至下依次首尾相連，形成一個組合式結構的鋼制容器，流化床氣化生產的粗煤氣依次下行通過所述高溫蒸發器、所述過熱器、所述低溫蒸發器、所述省煤器，所述高溫蒸發器和所述低溫蒸發器采用火管式結構，所述過熱器和所述省煤器采用水管式結構。

進一步的，所述省煤器的換熱管采用立式布置。