CN106461344B - 用于冷却合成气体的热交换装置及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热交换装置(1)，所述热交换装置包括通道壁(3)，所述通道壁限定流动通道(7)，所述流动通道具有用于接收气体流的入口。该热交换装置(1)还包括一个或多个热交换表面(5a‑e)，所述一个或多个热交换表面定位在流动通道(3)内部，从而形成气体流通过所述流动通道(7)的不同的平行流动路径，至少一个所述热交换表面(5a‑e)嵌有用于流体热交换介质的一条或多条流动路径。一个或多个偏转元件(40)定位在所述流动通道(7)内并且附接到所述通道壁(3)，以偏转气体流远离通道壁(3)。

Description

用于冷却合成气体的热交换装置及其组装方法

技术领域

本发明涉及一种用于冷却合成气体的热交换装置。本发明还涉及一种用于生产合成气体的设备和组装这种热交换装置的方法。

背景技术

在用于生产合成气体（也被称作合成气）的气化过程中，含碳进料在气化反应器中被部分氧化。含碳进料可以是煤、重石油残余物和/或生物质。

最初，生成的合成气通常具有1300-1600℃的温度。当合成气离开气化反应器时，热的合成气可被骤冷至700-1000℃之间的温度，然后被输送到包括一个或多个热交换器的合成气冷却器或冷却段，用于进一步冷却合成气。

这样的合成气冷却器是已知的，例如在WO2011/089140、WO2011/003889和WO2012/028550中有描述。

合成气冷却器通常包括通道壁，该通道壁限定了用于合成气的流动通道。通道壁由膜壁形成，包括平行的管状管路。膜壁通常具有圆筒形形状。合成气通常沿着大致向下方向流动通过流动通道。平行的管状管路平行于合成气的流动方向（即，基本竖直）延伸。

膜壁的管状管路连接在一起以形成气密性壁。管状管路可以直接连接在一起，或者经由翅片连接在一起，产生了所谓的管-翅片-管布置。可通过焊接形成连接。冷却介质（诸如水）流动通过通道壁的管状管路。

在通道壁内部，多个嵌套的热交换表面定位在流动通道内，流体热交换表面中嵌有用于流体热交换介质（诸如蒸汽）的一条或多条流动路径，并且包括用于供给流体热交换介质的供给连接部和用于排放流体热交换介质的排放连接部。

嵌套的热交换表面可具有任何合适的形状，但通常是圆筒形的。嵌套的热交换表面具有不同的尺寸（在垂直于流动方向的方向上），使得它们可以以同轴取向定位，其中，较小的热交换表面定位于较大的热交换表面内部。

热交换表面可以由螺旋形导管形成，所述螺旋形导管连接到用于供给流体热交换介质的供给连接部和用于排放流体热交换介质的排放连接部。

在相邻的嵌套热交换表面之间形成用于合成气的不同流动路径，并且在外热交换通道与膜壁之间形成一个外部流动路径。最内层热交换表面内的流动路径可以是闭合的或可关闭的。

还提供了一种支撑结构，该支撑结构用于将嵌套的热交换表面支撑在由通道壁形成的通道内。该支撑结构可以包括从中心相交部延伸到通道壁的多个臂。

热交换表面可以搁置在支撑结构上，或者热交换表面可以从所述支撑结构悬垂下来。所述一个或多个热交换表面可以连接到支撑结构，例如，通过焊接接头连接到支撑结构。该支撑结构可以联结到通道壁，或者联结到通道壁内的承载结构。

流动通过通道壁的膜壁的冷却介质通常源自与流动通过嵌套的热交换表面的流体热交换介质不同的供应源。用于膜壁的冷却介质可以是例如在68巴（g）压力、270℃的温度下接近其沸点且在沸点以下的液态水，其中用于嵌套的热交换表面中的流体热交换介质可以是蒸汽，该蒸汽以大约270℃作为所谓的饱和蒸汽进入热交换表面，并且以大约400℃作为所谓的过热蒸汽离开热交换表面。

当合成气冷却器是离开嵌套的热交换表面中的流体热交换介质用于其他目所用设备的一部分时，可能必然影响和/或保证离开热交换表面的流体热交换介质的温度。

发明内容

一个目的是提供一种改进的合成气冷却器，其中，可以更精确地控制从合成气传到流动通过膜壁的冷却介质的热传递和从合成气传到流动通过嵌套的热交换表面的流体热交换介质的热传递。另一个目的是使得合成气冷却器适于更精确地控制离开热交换表面的流体热交换介质的温度。

根据一个方面，提供了一种用于冷却合成气体的热交换装置，所述热交换装置包括：

- 通道壁，所述通道壁限定流动通道，所述流动通道具有用于接收气体流的入口;

- 一个或多个热交换表面，所述一个或多个热交换表面定位在所述流动通道内，从而形成气体流通过所述流动通道的不同平行流动路径，至少一个所述热交换表面嵌有用于流体热交换介质的一条或多条流动路径;

- 一个或多个偏转元件，所述一个或多个偏转元件定位在流动通道内并且附接到通道壁，以偏转气体流远离通道壁。

热交换装置尤其是适于接收和冷却具有1000-700℃范围内温度的合成气体的热交换装置。

不同流动路径包括位于不同热交换表面之间的一条或多条流动路径和沿着通道壁的流动路径。

偏转元件从通道壁向内突出，并且使得气体流偏转远离通道壁，从而减小沿通道壁通过流动路径的流动。增加通过其他流动路径的流速和质量流量，从而增加气体流和热交换表面以及流过热交换表面的流体热交换介质（典型地，蒸汽）之间的热交换。减小气体流和通道壁之间的热交换。因此，离开热交换表面的热交换介质的出口温度较高。偏转元件可用于影响和优化流体热交换介质的出口温度。偏转元件可以可移除地连接到通道壁。通过移除或添加偏转元件，可使得流体热交换介质的出口温度适于处于一定范围内，以满足一定温度要求。

气体是要由热交换装置冷却的合成气体或合成气。

热交换表面可以包括用于供给流体热交换介质的供给连接部和用于排放流体热交换介质的排放连接部。

偏转元件可以以任何合适的方式体现，例如体现为偏转板。

根据一个实施例，通道壁是膜壁，该膜壁包括多条管路，所述多条管路形成用于冷却介质的一条或多条流动路径。

根据该实施例中，偏转元件使气体流以偏转远离膜壁，因而减小气体流和冷却介质之间的热交换而增加气体流和热交换表面中的流体热交换介质之间的热交换。

多条管路可以直接彼此连接，或者可以通过翅片相互连接。在后一种情况下，偏转元件可以附接到翅片。翅片可以以用于附接到偏转元件的容易且可靠的方式使用。

偏转元件可以进一步附接到外热交换表面。然而，这可能由于通道壁和热交换表面之间的热膨胀系数的差别而引发问题。因此，偏转元件可以定位成不与热交换表面直接接触。

根据一个实施例，一个或多个热交换表面是具有闭合几何形状的同轴嵌套的热交换表面。

闭合几何形状可以具有任何合适的形状，诸如三角形或正方形，但优选地，闭合几何形状是圆形，嵌套的热交换表面从而具有圆筒形的几何形状，例如在WO2011/003889和US5,482,110中有描述。热交换表面可以同轴地布置或嵌套在通常为圆筒形的通道壁内。可选地，支撑结构可以支撑一系列两束或更多束嵌套的热交换表面。

热交换表面可被组装成多个具有闭合几何形状的嵌套的热交换表面，由此内热交换表面具有比相邻的外热交换表面更大的结构高度，使得每个热交换表面可以通过敲击装置（加热表面清洁装置）从外部进行清洁，而无需穿透任何其他热交换表面。

偏转元件可以定位在通道壁与外热交换表面之间的流动路径内，以关闭或至少部分地关闭该流动路径，优选地在该流动路径的入口进行所述关闭。然而，这将造成炉渣和飞灰积聚在通道壁和外热交换表面之间的空间内。

根据一个实施例，所述一个或多个偏转元件定位在热交换表面的上游。

通过将偏转元件定位在热交换表面的上游，在外热交换表面和通道壁之间的气体流最小化，而不会过多干扰气体流。在热交换装置构造成使得气体流的方向向下的情况下，偏转元件定位在热交换表面上方。

偏转元件优选地不连接到位于流动通道内的热交换表面。偏转元件可以定位成在外热交换表面的上缘或上管与偏转元件之间留下间隙“d”（如将在下面参照图4a更详细地描述的那样）。该间隙可以是2- 10mm，例如3-5mm。可以在中心体轴线R的方向上测量该间隙。该间隙也可以被定义为偏转元件和外热交换表面之间的最短距离。

这防止可能因通道壁和热交换表面之间的热膨胀系数的差别而引发的问题。

针对特定需求可以适应和优化间隙的尺寸。

根据一个实施例，偏转元件包括相对于通道壁成角度（β）的偏转表面。

偏转表面可以由挡板形成。

偏转表面以角度β从通道壁伸入流动通道中，其中角度β是气体流或通道壁的中心体轴线R在下游方向上的主方向与偏转表面从通道壁延伸的方向之间的角度。角度β可以在10°≤β≤45°的范围内，优选在15°≤β≤25°的范围内。这样的偏转表面提供了气体流的平滑偏转。

根据一个实施例，各个偏转元件沿通道壁的内周边以角度α延伸，该角度在10°≤α≤45°的范围内，优选地在10°≤α≤20°的范围内。

通过提供以处于指定范围内的角度延伸的偏转元件，所述偏转元件保持相对小，使得安装和移除相对容易。再者，这使得可能通过在有限范围的内周长上应用偏转元件而相对精确地影响气体流和通道壁之间的热传递。例如，可以应用6个均覆盖30°的偏转元件，从而在通道壁的一半内周上延伸。如果气体流和通道壁之间的热传递被认为太高，则可增添一个或多个附加的偏转元件。如果气体流和通道壁之间的热传递被认为太低，则可移除一个或多个偏转元件。

偏转元件可以通过焊接在通道壁的内侧上而附接到通道壁。然而，在实践中，这可能很难，因为在通道壁内几乎没有用于装配和焊接人员的操作空间，特别是由于存在热交换表面从支撑结构上悬垂下来的所述支撑结构和携带流体热交换介质的排放管路或供应管路。

根据一个实施例，偏转元件包括挡板和锚定元件，所述挡板连接到锚定元件，所述挡板定位于所述通道壁内，以偏转气体流远离通道壁，锚定元件从通道壁延伸穿过通道壁中的开口向外延伸并且在通道壁的外侧附接到通道壁。

下面将参照图5a-5c 更详细地描述这个实施例。挡板包括偏转表面。

这允许偏转元件从通道壁的外侧进行附接（优选通过焊接）。因此，不需要人员进入通道壁来进行焊接操作或类似操作。所述偏转元件仍然需要由通道壁的内侧进行定位和移除，但附接和拆卸从外侧进行。

偏转元件可以通过使用一块或多块板（被称为垫或密封板）附接到通道壁的外侧，所述一块或多块板具有适于锚定元件的开口。所述板被定位成抵靠通道壁的外侧。在使用多于一块板的情况下，将板叠置成抵靠通道壁的外侧。

在通道壁中的开口与锚定元件之间可存在紧配合。可替代地，通道壁中的开口具有比锚定元件大的尺寸，以允许将偏转元件定位在相对于通道壁的期望位置处。一块或多块的外板（垫或密封板）可以提供锚定元件与外板中的开口之间的紧配合。术语紧配合用来表示可通过焊接以气密方式闭合的配合。紧配合包括处于1-2毫米的范围内的间隙。

根据一个实施例，间隙（d2）存在于挡板和通道壁之间。图5c示出了该间隙，其优选在1-5毫米的范围内。该间隙可以存在于挡板的最上游边缘与通道壁之间，以克服挡板和通道壁之间的热膨胀的差异。

根据另一方面，提供了一种用于生产合成气体的设备，其中，所述设备包括至少一个气化反应器，在所述气化反应器中，含碳进料被部分氧化而生成合成气体，所述气化反应器包括用于所生成的合成气体的排放段，所述设备还包括具有根据前述权利要求中的任一项所述的热交换装置的至少一个部段，其中，所述流动通道的入口与用于气化反应器的所生成的合成气体的排放段流体连通。

在使用时，通过通道壁的流动通道的气体流因此通过所生成的合成气体形成。

在气化反应器和热交换装置之间可以存在另一硬件，诸如骤冷装置，以实现对合成气体的第一冷却。再者，在热交换装置的下游还可以存在另一热交换装置以进一步冷却该合成气体。

根据一个实施例，提供了一种组装热交换装置的方法，所述方法包括：

a）提供通道壁，所述通道壁限定了流动通道，所述流动通道具有用于接收气体流的入口;

b）提供一个或多个热交换表面，所述一个或多个热交换表面定位在所述流动通道内，从而形成气体流通过所述流动通道的不同的平行流动路径，至少一个所述热交换表面嵌有用于流体热交换介质的一条或多条流动路径;

c）将一个或多个偏转元件通过附接到通道壁而安装在流动通道内以偏转气体流远离通道壁。

动作a）可包括：提供形成为膜壁的通道壁，膜壁包括多条管路，所述多条用于形成用于冷却介质的一条或多条流动路径。

动作b）可包括：提供一个或多个具有闭合几何形状的同轴嵌套的热交换表面。

动作c）可包括：通过焊接附接所述多个偏转元件之一。

根据一个实施例，所述一个或多个偏转元件包括挡板和锚定元件，所述挡板连接到锚定元件，其中动作c）包括：

c1）提供位于通道壁中的开口，

c2）定位所述一个或多个偏转元件，其中挡板处于通道壁内而且所述锚定元件穿过通道壁中的开口朝向通道壁的外侧伸出，

c3）将偏转元件附接到通道壁的外侧。

关于c1），开口可以形成于现有通道壁中或在制造通道壁时形成。

关于c1），所述通道壁可以是通过管-翅片-管布置形成的膜壁，其中在翅片形成开口。开口可以设定尺寸以形成与锚定元件的紧配合。

根据一个实施例的方法还包括：

- 确定离开热交换表面的流体热交换介质的温度，

- 调节偏转元件的数量、大小、位置和/或构造。

确定温度可以通过测量或通过模拟进行。根据结果可调整偏转元件，例如：

- 可增加或减少偏转元件的数量，

- 可调整偏转元件的大小，包括偏转表面的长度和/或偏转元件沿通道壁的内周覆盖的角度α，

- 可以改变偏转元件的位置，这在下述情况下是特别有用的，即，气体流由于热交换装置上游的不对称状态而在整个流动通道上分布不均匀，

- 可以改变偏转元件的构造，诸如偏转表面和通道壁之间的角度β。

附图说明

现在将参照示意性附图仅仅通过举例的方式来描述实施例，在附图中，相应的附图标记表示相应的部件，附图中：

图1示出了一种用于生产合成气体的设备的示意图，

图2示出了根据一个实施例的热交换装置的侧视图，

图3a示出了膜壁的一部分的俯视截面图，

图3b示出了热交换装置的截面图，

图4a示出了热交换装置的一部分的截面图，

图4b示出的热交换装置的一部分的俯视图，

图5a示出了一种偏转元件，

图5b示出了包括开口的膜壁的一部分，以及

图5c示出了偏转元件和膜壁的侧视截面图。

具体实施方式

图1以截面图示意性示出了用于生产合成气体的设备，其中所述设备包括至少一个气化反应器101，含碳进料在所述至少一个气化反应器中被部分氧化，从而生成合成气体。气化反应器101包括向上倾斜的排放段103，所述排放段用于使得生成的合成气体通入热交换单元104的顶部段，生成的合成气体在热交换单元104中被冷却。冷却或骤冷装置也可存在于倾斜的排放段103中。

热交换单元104包括封闭的圆筒形外壁2，所述外壁形成压力容器并且包封热交换装置1。热交换单元104还包括通道壁3，该通道壁3为圆筒形的内通道壁，所述通道壁延伸通过热交换装置1并且因此也成为热交换装置1的一部分。参照图2更详细地描述热交换装置1。

应理解的是，图1是示意图。为了清楚，许多细节未示出，诸如燃烧器、氧气的供给管路和排放管路、燃料、渣、冷却流体、骤冷装置等。

图2更详细地示出了热交换装置1。热交换装置1包括圆筒形的通道壁3，该通道壁具有中心体轴线R。通道壁3通过将平行的竖直冷却液导管互连以形成限定出（气体）流动通道7的气密性管状膜而形成。冷却介质（诸如水）流动通过通道壁3的管路。

气化器单元的排放段103通到流动通道7的入口。合成气体从气化器单元的排放段103向上进入热交换单元104、沿着箭头A方向（还参见图1）流动通过流动通道7到达下部出口区域。

通道壁3包封一组五个示意表示的嵌套的同轴热交换表面5a、5b、5c、5d和5e。在实践中，可使用两个或更多个热交换表面，例如热交换表面5a和5b。如通道壁3一样，热交换表面5a-5e由平行的管状线管路构成。可选地，热交换表面5a-5e的管状管路可螺旋缠绕。

热交换表面5a-5e嵌有用于流体热交换介质的一条或多条流动路径。因此，热交换装置1包括一条或多条冷却剂供应管路11，其经由一个或多个歧管或分配器12分成与嵌在热交换表面5a-5e中的流动路径流体通的独立的冷却剂供应管路13。热交换装置1进一步包括独立的冷却剂排放管路14，其经由一个或多个歧管或集管15组合成一个或多个组合的冷却剂排放管路16。供应管路和排放管路的布置也可以颠倒。

支撑结构20设置成支撑热交换表面5a-5e。该支撑结构可具有任何合适的形式，诸如在WO2011/003889中所解释的。支撑结构可以包括三个、四个或更多个臂，所述臂从附接到通道壁3的中心相交部延伸。

支撑结构和冷却剂管路的存在使得人员难以够得着热交换表面5a-5e上方的区域并且使得难以实施在通道壁3内部的焊接操作。

每个热交换表面5b-5e的下端部分别延伸超出相邻的外热交换表面的下端部。通过这种方式，可以通过使用敲击装置（未示出）而独立地清洁每个单独的热交换表面。

通道壁3限定流动通道7，在流动通道中，通过朝向排放部的热交换表面5a-5e形成不同的平行流动路径。最内的热交换表面5e内的流动路径可以通过关闭构件17而闭合。

图2还示出了偏转元件40，所述偏转元件定位在流动通道7内并且附接到通道壁3以偏转气体流远离通道壁3。

图3a示意性地示出了通道壁3的一部分的俯视截面图（中心体轴线R的方向），该通道壁通过翅片32将平行的竖直冷却液体导管31相互连接以形成气密管状膜而形成。在翅片之一中，示意性地示出了开口33，如将在下面更详细地说明的那样。

图3b示意性示出了热交换装置1的一部分的截面图（沿着垂直于中心体轴线R的方向），更详细地示出了存在包括导管31的通道壁3，嵌套的热交换表面5a-5e相对于中心体轴线R同轴定位，偏转元件40定位在热交换表面5a-5e的上游，在偏转元件与热交换表面之间留有间隙d。在图4a中更详细地示出了间隙d。

图4a示意性地示出了偏转元件40相对于通道壁3（沿着垂直于中央主体轴线R的方向）的截面图。举例来说，图4a示出导管31。偏转元件40包括偏转表面41，该偏转表面偏转气体流远离通道壁3，如箭头A'示意性表示的。偏转表面41相对于通道壁3或纵向轴线R成角度β。

图4b示意性地示出了热交换装置1的一部分的俯视图，示出了通道壁3包括通过翅片32互连的平行的竖直冷却液体导管31。还示出了具有偏转表面41的偏转元件40。偏转表面41具有外边缘45，该外边缘与通道壁3的形状相匹配，使得形成气密性密封。偏转表面41还具有形成为圆形段的一部分的内边缘46，其相对于通道壁3同轴延伸。偏转元件40相对于中心体轴线R以角度α延伸。该角度在10°≤α≤45°的范围内，优选地在10°≤α≤30°的范围内。

图5a示出了包括挡板43和锚定元件42的偏转元件40。

图5b示出了通道壁3的一部分，示出了两根导管31和位于两根导管之间的翅片。翅片32包括开口33，开口的尺寸允许锚定元件42定位在开口33中。

图5c示意性地描绘了通道壁3在导管31的示出偏转元件的位置处的截面图，偏转元件包括挡板43和延伸通过通道壁3的锚定元件42。进一步示出的是垫47和密封板48。垫47被焊接到通道壁3，该通道壁包括开口以允许锚定元件42穿过。垫47具有与通道壁3的外侧相匹配的形状。密封板48焊接到垫47。密封板48包括开口以允许锚定元件42穿过。

图5c示意性地示出了通道壁3与偏转元件40或偏转表面41的外边缘45之间的间隙d2。在垂直于中心体轴线R的径向方向上测得这个间隙d2，存在间隙d2以克服偏转元件40或偏转表面41与通道壁3之间的热膨胀差异，并且优选保持间隙d2尽可能小以最小化通过该间隙d2的气体流动。间隙d2优选小于2mm。

接着，更详细地描述一种组装方法。该方法包括：a）提供通道壁3，所述通道壁限定了流动通道，所述流动通道具有用于接收气体流的入口; b）提供一个或多个热交换表面5a-5e，所述一个或多个热交换表面定位在流动通道7内，从而形成气体流通过流动通道的不同的平行流动路径，至少一个所述热交换表面5a-5e嵌有用于流体热交换介质的一条或多条流动路径; c）将一个或多个偏转元件通过附接到通道壁而安装在流动通道内以偏转气体流远离通道壁3。

动作c）包括：从所述热交换装置1的顶部插入偏转元件40，并且使得锚定元件42滑动通过形成于通道壁中的开口33。在此之前或之后，将垫47焊接到通道壁3，使得在插入所述偏转元件之后，锚定元件也延伸通过垫47中的开口。接着，将密封板48焊接到垫47且将锚定元件42焊接成抵靠密封板48以形成气密性密封。

可以全部沿着通道壁3的圆周或仅沿圆周的部分装配偏转元件。

如图5a-5c中所示，开口33使得在开口31与锚定元件42之间紧配合。这将使得对偏转元件40的定位相对容易，因为只可以改变径向位置。然而，这允许在定位偏转元件时存在有限的定位自由度。

根据一个可替代实施例，开口33比锚定元件42更宽且更高。翅片32可在相邻的导管31之间以预定高度甚至完全切开，以形成锚定元件42与开口33的边缘之间在周向方向和竖直方向/轴向方向的间隙。此外，垫47中开口的尺寸选择成与开口33的尺寸一样或至少比锚定元件42的尺寸大。密封板48中开口的尺寸选择成使得在该开口和锚定元件42之间形成紧配合。例如，密封板48中开口的尺寸选择成比锚定元件42的尺寸大1-2毫米。这个实施例具有的优点在于：偏转元件40可在连接之前相对于通道壁在所有方向上对齐（径向方向、圆周方向和高度方向（平行于纵向轴线R））。

可替代地，代替垫47和密封板48的是，只设置一块密封板，该密封板的开口选择成使得在该开口和锚定元件42之间形成紧配合。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。因此，对本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不脱离下面提出的权利要求的范围的情况下对本发明作出修改。

Claims (11)

1.一种用于冷却合成气体的热交换装置（1），所述热交换装置包括：

- 通道壁（3），所述通道壁限定流动通道（7），所述流动通道具有用于接收气体流的入口;

- 一个或多个热交换表面（5a-5e），所述一个或多个热交换表面（5a-5e）定位在所述流动通道（7）内，从而形成气体流通过所述流动通道的不同的平行流动路径，至少一个所述热交换表面（5a-5e）嵌有用于流体热交换介质的一条或多条流动路径;

- 一个或多个偏转元件（40），所述一个或多个偏转元件（40）定位在所述流动通道（7）内并且附接到所述通道壁（3），以偏转气体流远离所述通道壁（3），其中，所述偏转元件包括挡板（43）和锚定元件（42），所述挡板（43）连接到所述锚定元件（42），

所述挡板（43）定位于所述通道壁（3）内以偏转气体流远离所述通道壁（3），且所述锚定元件（42）从所述通道壁（3）向外延伸通过所述通道壁（3）中的开口（33），并且在所述通道壁（3）的外侧附接到所述通道壁（3）。

2.根据权利要求1所述的热交换装置（1），其中，所述通道壁（3）是膜壁，所述膜壁包括多条管路（31），所述多条管路（31）形成用于冷却介质的一条或多条流动路径。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的热交换装置，其中，所述一个或多个热交换表面（5a-5e）是具有闭合几何形状的同轴嵌套的热交换表面（5a-5e）。

4.根据权利要求1或2所述的热交换装置（1），其中，所述一个或多个偏转元件（40）定位在所述热交换表面的上游。

5.根据权利要求1或2所述的热交换装置（1），其中，所述偏转元件包括偏转表面（41），所述偏转表面（41）相对于所述通道壁（3）成角度β。

6.根据权利要求1或2所述的热交换装置（1），其中，各个偏转元件（40）沿着通道壁（3）的内周边以角度α延伸，该角度在10°≤α≤45°的范围内。

7.根据权利要求6所述的热交换装置（1），其中，角度α在10°≤α≤20°的范围内。

8.根据权利要求1所述的热交换装置（1），其中，间隙（d2）存在于所述挡板（43）与所述通道壁（3）之间。

9.一种用于生产合成气体的设备（100），其中，所述设备（100）包括至少一个气化反应器（101），在所述气化反应器（101）中，含碳进料被部分氧化而生成合成气体，所述气化反应器包括用于所生成的合成气体的排放段（103），所述设备（100）还包括具有根据前述权利要求中的任一项所述的热交换装置（1）的至少一个部段，其中，所述流动通道（7）的入口与用于气化反应器（101）的所生成的合成气体的排放段（103）流体连通。

10.一种组装热交换装置的方法，所述方法包括：

a）提供通道壁（3），所述通道壁（3）限定了流动通道，所述流动通道具有用于接收气体流的入口;

b）提供一个或多个热交换表面（5a-5e），所述一个或多个热交换表面（5a-5e）定位在所述流动通道内，从而形成气体流通过流动通道的不同的平行流动路径，至少一个所述热交换表面（5a-5e）嵌有用于流体热交换介质的一条或多条流动路径;

c）将一个或多个偏转元件通过附接到通道壁而安装在流动通道内，以偏转气体流远离所述通道壁（3），且其中，所述一个或多个偏转元件（40）包括挡板（43）和锚定元件（42），所述挡板（43）连接到所述锚定元件（42），其中，步骤c）包括：

c1）提供所述通道壁（3）中的开口（33），

c2）定位所述一个或多个偏转元件（40），其中挡板（43）处于通道壁（3）内，所述锚定元件（42）穿过通道壁（3）中的开口（33）朝向所述通道壁（3）的外侧伸出，

c3）将所述偏转元件（40）附接到所述通道壁（3）的外侧。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：

- 确定离开所述热交换表面（5a-5e）的流体热交换介质的温度，

- 调节所述偏转元件（40）的数量、大小、位置和/或构造。