技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種炭黑生產(chǎn)設(shè)備，尤其是爐法炭黑反應(yīng)爐節(jié)能裝置。

背景技術(shù)

爐法炭黑反應(yīng)爐由燃燒、混合、反應(yīng)段和急冷段組成，所謂急冷段就是向爐內(nèi)噴急冷水，使反應(yīng)得到的混合物被急冷水冷卻，中止炭黑裂解反應(yīng)，使1250℃左右的炭黑煙氣下降到950℃左右，這個過程產(chǎn)生大量多余的水蒸氣，對后續(xù)生產(chǎn)增加許多不利因素(如增加袋濾器過濾負(fù)荷，甚至降低袋濾器使用周期，增加烘干工作量等)，更重要的是300℃左右的熱量白白浪費，對于萬噸級生產(chǎn)線來說，浪費是巨大的。本公司為此專門設(shè)計了“急冷式余熱鍋爐”產(chǎn)品(專利號：201120035063.2)。公知的急冷式余熱鍋爐由煙氣進(jìn)口底座，換熱段總成，煙氣出口裝置，汽包，下降管，上升管等組成；其中的換熱段總成，由集束雙套管，上聯(lián)箱和下聯(lián)箱組成；雙套管的內(nèi)管走高溫?zé)煔猓瑑?nèi)、外管的環(huán)隙走高壓爐水；汽包里的高壓爐水沿下降管進(jìn)入下聯(lián)箱，從內(nèi)、外管的環(huán)隙上升，被加熱成水汽混合物進(jìn)入上聯(lián)箱，再經(jīng)上升管進(jìn)入汽包完成汽化過程。鍋爐安全運行的一個重要條件之一是，“必須保證受熱管有連續(xù)的水膜沖刷管壁”；但是，急冷式余熱鍋爐的上聯(lián)箱結(jié)構(gòu)在確保鍋爐安全運行方面存在隱患，說明如下：上聯(lián)箱是由上管板，下管板，圓筒和安裝在圓筒上的上升管的入口構(gòu)成，上升管的入口安裝在圓筒中間高度的位置上；①上聯(lián)箱箱內(nèi)高度很高(高度約有四個內(nèi)管直徑大小)，所以流速較低；流速低，箱內(nèi)高度又高，容易使密度小的水汽混合物浮在上層；②上聯(lián)箱水汽出口位置(就是上升管的入口位置)較低，上層水汽混合物排出去較困難，進(jìn)一步降低上層水汽混合物流速，流速低的被受熱管加熱時間延長，可達(dá)到被完全汽化的程度；這樣，上聯(lián)箱頂部位置的受熱管就會失去“有連續(xù)的水膜沖刷管壁”的安全運行條件，時間長了，這種情況反復(fù)出現(xiàn)，受熱管(內(nèi)管)的這個部位就會導(dǎo)致過熱損壞，以致必須停機維修；這個問題在公司出廠產(chǎn)品維修記錄上得到印證。

發(fā)明內(nèi)容

為了杜絕現(xiàn)有急冷式余熱鍋爐受熱管(內(nèi)管)，在上聯(lián)箱頂部位置局部過熱損壞問題的發(fā)生，本發(fā)明提出急冷式余熱鍋爐新方案，新方案不僅使水汽混合物從上聯(lián)箱排出更方便，也使上聯(lián)箱內(nèi)的水汽混合物無法形成高低密度差；從而保證受熱管在上聯(lián)箱頂部位置的安全運行。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：新型急冷式余熱鍋爐，由煙氣進(jìn)口底座，換熱段總成，煙氣出口裝置，汽包，上升管，下降管等組成；換熱段總成由集束雙套管，下聯(lián)箱和上聯(lián)箱組成；煙氣進(jìn)口底座與換熱段總成的下聯(lián)箱連接，煙氣出口裝置與換熱段總成的上聯(lián)箱連接。換熱段總成的上聯(lián)箱由下管板，上管板，內(nèi)圓筒，法蘭，外圓筒和安裝在外圓筒上的上升管的入口組成；上管板比下管板小一圈，上管板與內(nèi)圓筒焊接成盤形，盤形上管板的外圓尺寸比外圓筒的內(nèi)圓尺寸小，二者構(gòu)成環(huán)形空間；讓安裝在外圓筒上的幾個上升管的入口對著內(nèi)圓筒，且高度略高于上管板的下表面；外圓筒，內(nèi)圓筒的上端都與法蘭焊接。上管板與下管板平行安裝且保持一個不超過內(nèi)管直徑大小的距離。雙套管的內(nèi)管走高溫?zé)煔猓瑑?nèi)、外管的環(huán)隙走高壓爐水；汽包里的高壓爐水沿下降管進(jìn)入下聯(lián)箱，從雙套管的內(nèi)、外管的環(huán)隙上升，被加熱成水汽混合物進(jìn)入上聯(lián)箱，再經(jīng)上升管進(jìn)入汽包完成汽化過程；因為在上聯(lián)箱外圓筒上安裝的上升管的入口比上管板高，所以上聯(lián)箱排出水汽混合物完全沒有障礙；又因為上聯(lián)箱的上、下管板之間的距離很小，迫使水汽混合物只能快速移動，不可能有被減慢流速的現(xiàn)象發(fā)生；因此，完全能杜絕受熱管在上聯(lián)箱過熱損壞事故的發(fā)生。

本發(fā)明的有益效果是，鍋爐受熱管在上聯(lián)箱發(fā)生過熱損壞問題的解決，提高了產(chǎn)品的使用壽命，會大大降低用戶停產(chǎn)維修的費用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明實施例和結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1“I”局部放大圖。

圖3是圖1“II”局部放大圖。

圖4是圖1“A-A”剖視圖。

圖1至圖4中①煙氣進(jìn)口底座，②換熱段總成，③煙氣出口裝置，④汽包，⑤上升管，⑥下降管X下聯(lián)箱，S上聯(lián)箱，J集束雙套管；1上管板，2下管板，3內(nèi)圓筒，4外圓筒，5上升管的入口，6法蘭，7內(nèi)管，8外管，9定距條板，10下聯(lián)箱的下管板，11下聯(lián)箱的上管板，12保護管，13耐火砌料。

具體實施方式