CN107270537A - 一种分体熔盐炉装置及其制备方法 - Google Patents

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彭海涌
周筱丰
付佐旭
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means

Abstract

本发明公开了一种分体熔盐炉装置及其制备方法，包括熔盐炉本体，所述熔盐炉本体包括燃烧器和立式圆筒形管式炉；所述立式圆筒形管式炉中辐射受热面和对流受热面分开，分别呈单独的辐射段和对流段；辐射段为单独的圆筒形螺旋盘管辐射段；辐射段为圆筒形结构，由单层的圆筒形螺旋盘管和上下集箱组成；所述对流段设计成自流式蛇形管结构；对流段由一系列并联的蛇形管和上下集箱组成，所述辐射段与对流段之间由高温烟道连接；本发明提供一种分体熔盐炉装置及其制备方法，本发明解决了传统立式圆筒形管式炉结构因受高径比和运输尺寸限制的技术问题，能满足大型热功率熔盐炉对结构的要求。

Description

一种分体熔盐炉装置及其制备方法
技术领域
本发明涉及特种工业炉技术领域，具体是一种分体熔盐炉装置及其制备方法。
背景技术
1.熔盐炉是以煤、油、气为燃料，以熔盐为热载体，利用熔盐泵强制液相循环，将热能输送给用热设备后，继而返回重新加热的直流式特种工业炉；熔盐炉特点
①熔盐炉能在较低的运行压力下，获得较高的工作温度。
②熔盐炉是闭路强制循环供热，热利用效率高，节能效果显著。
③供热温度稳定，能精确的进行负荷-温度调整。
④熔盐炉为需要供热温度在400℃～550℃的用户和工艺过程提供高温热源。
2.熔盐特性
①熔盐既不同于水，又异于有机热载体，熔盐有二元盐、三元盐之分，是无机热载体。
②熔盐的热稳定性好、导热性好，使用周期长。
③熔盐使用温度为350℃～600℃，最佳工作温度为400℃～550℃。设计压力不大于2.5MPa。
④熔盐在常温下是固态，启动前必须预热使其溶化，停车时系统中的熔盐必须回流到熔盐槽中。
3.熔盐炉主要设计参数
①额定热功率:17.5MW
②额定工作压力：1.0Mpa
③熔盐最高工作温度：460℃
④熔盐循环流量：850m3/h
⑤燃料品种：混合干气
⑥燃料低位发热值：15629KJ/m3
⑦热效率：92.5％
4.熔盐炉结构
熔盐炉常规为立式圆筒形管式炉结构。其受热面由内、外层螺旋盘管组成，随着热功率的增大，也可由内、中、外三层螺旋盘管组成。燃煤熔盐炉燃烧室置于炉体下部。燃油、燃气炉的燃烧室可置于炉体顶部或底部。内盘管主要构成辐射受热面。内、外(或内、中、外)螺旋盘管间构成对流受热面，换热后烟气从排烟口排出。为了充分利用熔盐炉尾部烟气的热量降低排烟温度，需布置尾部换热器，最终达到节能减排的目的。熔盐由下集管进入内、外(或内、中、外)螺旋盘管，在炉内吸收热量后，由上集管排出至用热设备。盘管支撑在炉底支架上或吊在筒体上。立式圆筒形管式炉结构因受高径比和运输尺寸限制，这种结构已不能满足大型熔盐炉的要求，故必须在结构上解决这一问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分体熔盐炉装置及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种分体熔盐炉装置，包括熔盐炉本体，所述熔盐炉本体包括燃烧器和立式圆筒形管式炉；所述立式圆筒形管式炉中辐射受热面和对流受热面分开，分别呈单独的辐射段和对流段；辐射段为单独的圆筒形螺旋盘管辐射段；辐射段为圆筒形结构，由单层的圆筒形螺旋盘管和上下集箱组成；所述对流段设计成自流式蛇形管结构；对流段由一系列并联的蛇形管和上下集箱组成，所述辐射段与对流段之间由高温烟道连接。
作为本发明进一步的方案：所述蛇形管设计成熔盐向流出方向带有大于1:200的坡度，蛇形管采用穿墙的密封结构。
作为本发明再进一步的方案：所述高温烟道内壁采用耐高温的陶瓷纤维结构。
作为本发明再进一步的方案：所述高温烟道中部设置有膨胀节。
作为本发明再进一步的方案：所述对流段上连接有尾部换热器。
作为本发明再进一步的方案：所述辐射段制造主要工艺过程：1、盘管：材料验收→划线下料→管端加工→管子拼接→焊接→无损检测→弯制成盘管→待装；2、集箱：材料验收→划线下料→管端加工→装配端盖→焊接→无损检测→划管孔线→钻孔→待装；3、辐射段总装：盘管与上、下集箱装配→装配定位焊→焊接→角焊缝无损检测→水压试验；所述对流段制造主要工艺过程：1、对流管：材料验收→划线下料→管端加工→弯管→待装；2、集箱：材料验收→划线下料→管端加工→装配端盖→焊接→无损检测伤→划管孔线→钻孔→待装；3、管板：材料验收→划线下料→划管孔中心线→钻孔→待装；4、蛇形管装配：管板安装固定于专用工装上→对流管束装配定位焊→焊接→无损检测→待装；5、对流段总装：蛇形管与上、下集箱装配→定位焊→焊接→角焊缝无损检测→水压试验。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种分体熔盐炉装置及其制备方法，本发明解决了传统立式圆筒形管式炉结构因受高径比和运输尺寸限制的技术问题，能满足大型热功率熔盐炉对结构的要求。
附图说明
图1为分体熔盐炉装置的结构示意图。
图2为分体熔盐炉装置中辐射段的结构示意图。
图3为分体熔盐炉装置中辐射段的俯视图。
图4为分体熔盐炉装置中对流段的结构示意图。
图5为分体熔盐炉装置中对流段的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-5，一种分体熔盐炉装置，包括熔盐炉本体，所述熔盐炉本体包括燃烧器和立式圆筒形管式炉；所述立式圆筒形管式炉中辐射受热面和对流受热面分开，分别呈单独的辐射段2和对流段5。辐射段2为单独的圆筒形螺旋盘管辐射段，它的高径比和运输尺寸均留有很大的设计空间；辐射段2为圆筒形结构，由单层的圆筒形螺旋盘管和上下集箱组成；螺旋盘管的管子直径、圈数、导程数需按照《热力计算》、《管内流阻计算》的要求确定；螺旋盘管的中心距需与燃烧器火炬直径、火炬长度相匹配；所述对流段5设计成自流式蛇形管结构；对流段5由一系列并联的蛇形管和上下集箱组成，蛇形管设计成熔盐向流出方向带有大于1:200的坡度，停炉时，熔盐在蛇形管中能自上向下流至熔盐槽；所述对流段5的管子直径、管子横向间距、纵向间距、排数、层数，按“热力计算”“管内流阻计算”要求确定；集箱引出的蛇形管由于数目众多，为避免管子穿墙引起的漏风，采用了穿墙的密封结构；所述辐射段2与对流段5之间由高温烟道3连接，高温烟道3内壁采用耐高温的陶瓷纤维结构；高温烟道3中部设置有膨胀节4；熔盐并联进入辐射段、对流段，设计时正确的选取辐射段和对流段的导程，合理分配熔盐流量，尽量减小辐射段、对流段的热偏差；为了充分利用熔盐炉尾部烟气的热量降低排烟温度，对流段5上连接有尾部换热器6，最终达到节能减排的目的；一种分体熔盐炉装置的制备方法:所述辐射段制造主要工艺过程：1、盘管：材料验收→划线下料→管端加工→管子拼接→焊接→无损检测→弯制成盘管→待装；2、集箱：材料验收→划线下料→管端加工→装配端盖→焊接→无损检测→划管孔线→钻孔→待装；3、辐射段总装：盘管与上、下集箱装配→装配定位焊→焊接→角焊缝无损检测→水压试验；所述对流段制造主要工艺过程：1、对流管：材料验收→划线下料→管端加工→弯管→待装；2、集箱：材料验收→划线下料→管端加工→装配端盖→焊接→无损检测→划管孔线→钻孔→待装；3、管板：材料验收→划线下料→划管孔中心线→钻孔→待装；4、蛇形管装配：管板安装固定于专用工装上→对流管束装配定位焊→焊接→无损检测→待装；5、对流段总装：蛇形管与上、下集箱装配→定位焊→焊接→角焊缝无损检测→水压试验。
本发明的工作原理是：本发明提供一种分体熔盐炉装置及其制备方法，本发明解决了传统立式圆筒形管式炉结构因受高径比和运输尺寸限制的技术问题，能满足大型热功率熔盐炉对结构的要求。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种分体熔盐炉装置；包括熔盐炉本体，其特征在于，所述熔盐炉本体包括燃烧器和立式圆筒形管式炉；所述立式圆筒形管式炉中辐射受热面和对流受热面分开，分别呈单独的辐射段和对流段；辐射段为单独的圆筒形螺旋盘管辐射段；辐射段为圆筒形结构，由单层的圆筒形螺旋盘管和上下集箱组成；所述对流段设计成自流式蛇形管结构；对流段由一系列并联的蛇形管和上下集箱组成，所述辐射段与对流段之间由高温烟道连接。
2.根据权利要求1所述的分体熔盐炉装置，其特征在于，所述蛇形管设计成熔盐向流出方向带有大于1:200的坡度，蛇形管采用穿墙的密封结构。
3.根据权利要求1所述的分体熔盐炉装置，其特征在于，所述高温烟道内壁采用耐高温的陶瓷纤维结构。
4.根据权利要求1所述的分体熔盐炉装置，其特征在于，所述高温烟道中部设置有膨胀节。
5.根据权利要求1所述的分体熔盐炉装置，其特征在于，所述对流段上连接有尾部换热器。
6.一种如权利要求1-5任一所述的分体熔盐炉装置及其制备方法，其特征在于，所述辐射段制造主要工艺过程：1、盘管：材料验收→划线下料→管端加工→管子拼接→焊接→无损检测→弯制成盘管→待装；2、集箱：材料验收→划线下料→管端加工→装配端盖→焊接→无损检测→划管孔线→钻孔→待装；3、辐射段总装：盘管与上、下集箱装配→装配定位焊→焊接→角焊缝无损检测→水压试验；所述对流段制造主要工艺过程：1、对流管：材料验收→划线下料→管端加工→弯管→待装；2、集箱：材料验收→划线下料→管端加工→装配端盖→焊接→无损检测→划管孔线→钻孔→待装；3、管板：材料验收→划线下料→划管孔中心线→钻孔→待装；4、蛇形管装配：管板安装固定于专用工装上→对流管束装配定位焊→焊接→无损检测→待装；5、对流段总装：蛇形管与上、下集箱装配→定位焊→焊接→角焊缝无损检测→水压试验。
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