CN109708082A - 利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉 - Google Patents

Abstract

利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉。合成氨恩德炉出口煤气与其他余热利用的烟气相比，具有烟气量相对较大，烟气温度较高，烟气粘结性较高，含尘量大。本发明组成包括：前炉室（1）和后炉室（2），所述的前炉室和所述的后炉室通过烟道（3）连接，所述的前炉室和所述的后炉室共同组成M型双炉腔，所述的前炉室是由膜式水冷壁（11）和集箱（6）组成，所述的后炉室是由护板组成的方形过烟通道（13），所述的过烟通道内依次设置有高温过热器（7）、低温过热器（8）和省煤器（9）。本发明用于利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉。

Description

利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉

技术领域：

本发明涉及一种余热锅炉，具体涉及一种利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉。

背景技术：

在工业生产中，使用着各种炉窑，如加热炉、转炉、反射炉、沸腾焙烧炉、回转窑等。这些炉窑都耗用大量的燃料。它们的热效率都很低，一般只有30%左右，而被高温烟气、高温炉渣、高温产品等带走的热量却高达40-60%。其中可利用的余热在冶金方面约占燃料消耗量的三分之一。随着工业的发展，科学技术水平的不断提高，余热利用在对改善劳动条件、节约能源、增加生产、提高产品质量、降低生产成本等方面起着越来越大的作用，它不仅能回收工业余热，节约能源，并且在控制污染，保护环境，提高企业竞争力等方面都起着重要作用。

合成氨恩德炉出口煤气是生产化工产品的副产品，具有近620℃的高温煤气，降温后可直接利用。

合成氨恩德炉出口煤气与其他余热利用的烟气相比，具有烟气量相对较大，烟气 温度较高，烟气粘结性较高，含尘量大，对余热锅炉受热面的磨损较大等特点。成分如下：

CO

H<sub>2</sub>

CO<sub>2</sub>

N<sub>2</sub>

O<sub>2</sub>

CH<sub>4</sub>

H<sub>2</sub>S

含尘量

36%

33%

20%

7.2%

0.4%

3.4%

1.2g/m<sup>3</sup>

约110g/m<sup>3</sup>

随着合成氨技术的发展，生产线开始大型化，合成氨恩德炉出口煤气也随之增加，而国家对环保的要求逐渐提高，这样，合理的利用这些烟气已成为当务之急。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能够使合成氨恩德炉出口煤气冷却到经济、合理的温度范围，同时过热器的布置使得设计达到发电要求的温度参数的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其组成包括：前炉室和后炉室，所述的前炉室和所述的后炉室通过烟道连接，所述的前炉室和所述的后炉室共同组成M型双炉腔，所述的前炉室是由膜式水冷壁和集箱组成，所述的后炉室是由护板组成的方形过烟通道，所述的过烟通道内依次设置有高温过热器、低温过热器和省煤器。

所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的低温过热器和所述的省煤器分别与汽包连接。

所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的高温过热器与所述的低温过热器之间设置有减温器。

所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的烟道的截面为方形。

所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的前炉室上部设有烟气入口。

所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的后炉室左侧设置有烟道出口。

所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的后炉室右侧设置有煤气出口。

有益效果：

1.本发明将高温烟气从620℃降至220℃，大量的热量被回收，同时还可配备发电机组，为用户增加经济效益，节约能源，并且在控制污染，保护环境，提高企业竞争力等方面都起着重要作用。

本发明本发明为单汽包、全悬吊、立式结构，双炉室为M型布置形式，进口烟道布置在前炉室顶部，烟气由锅炉顶部进入前炉室，一次流经前炉室，后炉室的高温过热器，低温过热器，省煤器，最后通过温度烟道进入回收设备,在高温过热器和低温过热器之间布置有面式减温器，用于保证过热器出口设计温度在350℃。

本发明采用膜式水冷壁替代护板加耐火混凝土结构，有空间较大的前炉室，有利于降尘，采用单汽包、膜式水冷壁结构，替代了传统的双汽包加对流管束作为蒸发受热面形式，不但节约了锅炉的制造成本，还提高了锅炉的气密性和安全性、合理性。

本发明采用合理的烟气流通截面积，使烟气流速达到8-12m/s，提高传热系数，节约制造成本。

本发明设置的前炉室，使烟气冷却到420℃温度下，进入过热器，为过热器合理选材、降低制造成本提供条件，同时合理安排烟气的动力场，尽可能避免烟气对过热器受热面的冲刷出现死角，烟气要充满炉膛，防止烟气涡流、偏流。

本发明保证膜式水冷壁与穿墙的对流受热面之间的密封，以及相对膨胀差的处理。

附图说明：

附图1是本发明的主视图；

附图2是本发明的右视图；

附图3是高温过热器与低温过热器布置图；

附图4是省煤器布置图；

图中：1、前炉室；2、后炉室；3、烟道；4、烟气入口；5、烟道出口；6、集箱；7、高温过热器；8、低温过热器；9、省煤器；10、煤气出口；11、膜式水冷壁；12、汽包；13、过烟通道；14、减温器。

具体实施方式：

实施例1：

一种利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其组成包括：前炉室1和后炉室2，所述的前炉室和所述的后炉室通过烟道3连接，所述的前炉室和所述的后炉室共同组成M型双炉腔，所述的前炉室是由膜式水冷壁11和集箱6组成，所述的后炉室是由护板组成的方形过烟通道13，所述的过烟通道内依次设置有高温过热器7、低温过热器8和省煤器9，所述的低温过热器与汽包相连，所述的高温过热器与低温过热器相连，高温过热器为蒸汽出口，所述的省煤器与汽包相连；所述的省煤器烟气侧连接煤气出口。

实施例2：

根据实施例1所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的低温过热器和所述的省煤器分别与汽包12连接。

实施例3：

根据实施例1或2所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的高温过热器与所述的低温过热器之间设置有减温器14。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的烟道的截面为方形。

实施例5：

根据实施例1或2或3或4所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的前炉室上部设有烟气入口4。

实施例6：

根据实施例1或2或3或4或5所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的后炉室左侧设置有烟道出口5。

实施例7：

根据实施例1或2或3或4或5或6所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，所述的后炉室右侧设置有煤气出口10。

所述的前炉室和后炉室组成M型烟道，合成氨恩德炉出口煤气由锅炉顶部进入前炉室，一次流经高温过热器，低温过热器，省煤器，由尾部烟道排出后进入煤气回收设备。

由于此类余热锅炉结构设计比较困难，主要是因为烟气量比较大，烟气温度较高、含尘量较大。由于烟气温度较高，采用膜式水冷壁替代护板加耐火混凝土结构，因此本发明布置有空间较大的前炉室，有利于降尘；大量的对流受热面，对于对流受热面来说，烟气速度直接影响对流换热系统，乃至传热系数，因此，即要采用合理的烟速，又要考虑锅炉结构的合理性。采用单汽包、膜式水冷壁结构，替代了传统的双汽包加对流管束作为蒸发受热面形式，不但节约了锅炉的制造成本，还提高了锅炉的气密性和安全性、合理性。

Claims (7)

1.一种利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其组成包括：前炉室和后炉室，所述的前炉室和所述的后炉室通过烟道连接，其特征是：所述的前炉室和所述的后炉室共同组成M型双炉腔，所述的前炉室是由膜式水冷壁和集箱组成，所述的后炉室是由护板组成的方形过烟通道，所述的过烟通道内依次设置有高温过热器、低温过热器和省煤器。

2.根据权利要求1所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其特征是：所述的低温过热器和所述的省煤器分别与汽包连接。

3.根据权利要求1所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其特征是：所述的高温过热器与所述的低温过热器之间设置有减温器。

4.根据权利要求1所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其特征是：所述的烟道的截面为方形。

5.根据权利要求1所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其特征是：所述的前炉室上部设有烟气入口。

6.根据权利要求1所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其特征是：所述的后炉室左侧设置有烟道出口。

7.根据权利要求1或6所述的利用合成氨恩德炉出口煤气的热量的锅炉，其特征是：所述的后炉室右侧设置有煤气出口。