CN111102862A - 气体余热回收器 - Google Patents

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CN111102862A
CN111102862A CN201811266367.2A CN201811266367A CN111102862A CN 111102862 A CN111102862 A CN 111102862A CN 201811266367 A CN201811266367 A CN 201811266367A CN 111102862 A CN111102862 A CN 111102862A
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CN201811266367.2A
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梁军辉
郭进军
李晓飞
姜从斌
丁建平
李振祥
陈永进
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Changzheng Engineering Co Ltd
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Changzheng Engineering Co Ltd
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
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Abstract

本发明公开了一种气体余热回收器，该气体余热回收器包括包括圆筒形承压壳体，所述承压壳体上部设置有进气口，下部设置有出气口；所述承压壳体内设置有圆周水冷壁，在所述圆周水冷壁内形成有从上至下延伸的气体流通通道，所述气体流通通道内设置有若干个屏组式水冷壁，每个所述屏组式水冷壁由若干个屏式水冷壁由上至下依次通过中间集箱连接构成，构成所述屏组式水冷壁的若干个屏式水冷壁的宽度由上至下依次增加；所述圆周水冷壁的下端设置有水激冷装置。本发明的气体余热回收器，可以有效避免高温气体夹带的熔融态灰渣造成的水冷壁积灰结渣现象，并且提高了单位体积换热效率，减小了设备尺寸。

Description

气体余热回收器
技术领域
本发明涉及一种余热回收器，特别涉及一种煤气化炉产生的高温粗合成气的余热进行回收的气体余热回收器。
背景技术
余热回收器是能源化工行业用于显热回收的关键设备，尤其是应用于煤气化所产生的高温高压粗合成气的显热回收，可以提高系统的能量利用效率。通常情况下，用于显热回收的余热回收器与煤气化炉直接相连，高温粗合成气进入余热回收器，通过热交换实现显热回收，从而使粗合成气的温度降低，最后排出余热回收器进入下游工艺设备。但是由于煤气化产生的高温粗合成气通常夹带熔融态的灰渣进入余热回收器，容易产生积灰结渣等问题，从而降低换热效率，影响设备的安全可靠运行。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种气体余热回收器，有效避免高温气体夹带的熔融态灰渣造成的余热回收器内的积灰结渣现象。
为实现上述目的，本发明的气体余热回收器，包括圆筒形承压壳体，所述承压壳体上部设置有进气口，下部设置有出气口；所述承压壳体内设置有圆周水冷壁，在所述圆周水冷壁内形成有从上至下延伸的气体流通通道，所述气体流通通道内设置有若干个屏组式水冷壁，每个所述屏组式水冷壁由若干个屏式水冷壁由上至下依次通过中间集箱连接构成，构成所述屏组式水冷壁的若干个屏式水冷壁的宽度由上至下依次增加；所述圆周水冷壁的下端设置有水激冷装置。
优选地，所述若干个屏式水冷壁的宽度由上至下依次增加的幅度不少于10％。
优选地，所述若干个屏组式水冷壁沿所述圆周水冷壁的周向均匀布置。
优选地，所述圆周水冷壁采用膜式水冷壁或螺旋盘管水冷壁。
优选地，所述水激冷装置具有若干个激冷喷头，所述若干个激冷喷头沿所述圆周水冷壁的周向均匀布置。
优选地，所述水激冷装置采用喷淋式水激冷装置或喷雾式水激冷装置。
优选地，所述圆周水冷壁与承压壳体同轴布置。
本发明的气体余热回收器，高温气体进入承压壳体后，通过圆周水冷壁和屏组式水冷壁进行显热回收，由于换热面积大大提高，所以提高了单位体积换热效率，减小了设备尺寸；此外组成屏组式水冷壁的屏式水冷壁在靠近进气口处宽度较小，可以远离高温气体夹带的熔融态灰渣，有效避免受热面积灰结渣现象，组成屏组式水冷壁的屏式水冷壁在靠近出气口处宽度较大，此处气体温度经过部分余热回收已经较低，通过增加换热面积可以进一步提高单位体积换热效率。
本发明的气体余热回收器，可以有效避免高温气体夹带的熔融态灰渣造成的水冷壁积灰结渣现象，并且提高了单位体积换热效率，减小了设备尺寸。
附图说明
图1为本发明的气体余热回收器的结构示意图；
图2为本发明的气体余热回收器的横截面示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细地说明本发明的具体实施方式。
如图1和2所示，本发明的气体余热回收器1包括：圆筒形承压壳体11，所述承压壳体11上部设置有进气口111，下部设置有出气口112，进气口111用于高温粗合成气进入，出气口112用于经过余热回收的气体排出。
所述承压壳体11内设置有圆周水冷壁12，所述圆周水冷壁12与承压壳体11同轴布置，在所述圆周水冷壁12内形成有从上至下延伸的气体流通通道100，所述气体流通通道100内设置有若干个屏组式水冷壁13，所述屏组式水冷壁13可以根据实际情况设置为2-40个。如图2所示，所述若干个屏组式水冷壁13沿所述圆周水冷壁12的周向均匀布置，每个屏组式水冷壁13的换热面积可以相同也可以不同。
每个所述屏组式水冷壁13由若干个屏式水冷壁131由上至下依次通过中间集箱132连接组成。组成一个屏组式水冷壁13的屏式水冷壁131的数量可以根据实际情况设置为2-20片。所述屏式水冷壁131由若干根水冷管构成，相邻的水冷管之间通过鳍片连接而成，形成膜式壁结构。位于最上方的所述屏式水冷壁131由至少两根水冷管通过鳍片连接构成。
构成所述屏组式水冷壁13的若干个屏式水冷壁131的宽度由上至下依次增加，所述若干个屏式水冷壁131的宽度由上至下依次增加的幅度不少于10％。气体在气体流通通道100中从上至下流动，因此沿气体流动方向所述屏式水冷壁131的宽度不断增加，即换热面积不断增加。
所述圆周水冷壁12下端设置有水激冷装置14，水激冷装置14用于对气体进一步冷却降温。
所述圆周水冷壁12可以采用膜式水冷壁也可以采用螺旋盘管水冷壁。
所述水激冷装置14可以采用喷淋式水激冷装置或喷雾式水激冷装置，所述水激冷装置14具有若干个激冷喷头141，若干个所述激冷喷头141沿所述圆周水冷壁12的周向均匀布置，所述激冷喷头141的数量根据需要可以为2-100个。若干个所述激冷喷头141可以采用一层布置，也可以由上至下分多层布置，每层的所述激冷喷头141沿所述圆周水冷壁12的周向均匀布置。
高温气体通过承压壳体11的进气口111进入由圆周水冷壁12限定的气体流通通道100，经过与圆周水冷壁12和屏组式水冷壁13进行热交换，温度不断降低，最后经过圆周水冷壁13下端的水激冷装置14，通过激冷喷头121进行喷水进一步降温后由出气口112排出，在靠近进气口111处屏式水冷壁131的宽度较小，气体通道100直径较大，可以有效避免高温气体夹带的熔融态灰渣造成的水冷壁积灰结渣现象，沿流动方向气体的温度不断降低，辐射能力不断降低，通过屏式水冷壁131宽度的不断增加，可以增加换热面积，从而提高单位体积换热效率，减小了设备尺寸。
如上所述，参照附图对本发明的示例性具体实施方式进行了详细的说明。应当了解，本发明并非意在使这些具体细节来构成对本发明保护范围的限制。在不背离根据本发明的精神和范围的情况下，可对示例性具体实施方式的结构和特征进行等同或类似的改变，这些改变将也落在本发明所附的权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种气体余热回收器，其特征在于，包括圆筒形承压壳体，所述承压壳体上部设置有进气口，下部设置有出气口；
所述承压壳体内设置有圆周水冷壁，在所述圆周水冷壁内形成有从上至下延伸的气体流通通道，所述气体流通通道内设置有若干个屏组式水冷壁，每个所述屏组式水冷壁由若干个屏式水冷壁由上至下依次通过中间集箱连接构成，构成所述屏组式水冷壁的若干个屏式水冷壁的宽度由上至下依次增加；
所述圆周水冷壁的下端设置有水激冷装置。
2.如权利要求1所述的气体余热回收器，其特征在于，所述若干个屏式水冷壁的宽度由上至下依次增加的幅度不少于10％。
3.如权利要求1所述的气体余热回收器，其特征在于，所述若干个屏组式水冷壁沿所述圆周水冷壁的周向均匀布置。
4.如权利要求1所述的气体余热回收器，其特征在于，所述圆周水冷壁采用膜式水冷壁或螺旋盘管水冷壁。
5.如权利要求1所述的气体余热回收器，其特征在于，所述水激冷装置具有若干个激冷喷头，所述若干个激冷喷头沿所述圆周水冷壁的周向均匀布置。
6.如权利要求1所述的气体余热回收器，其特征在于，所述水激冷装置采用喷淋式水激冷装置或喷雾式水激冷装置。
7.如权利要求1所述的气体余热回收器，其特征在于，所述圆周水冷壁与承压壳体同轴布置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113654030A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 北京清创晋华科技有限公司 一种热量回收器

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