CN201028470Y

CN201028470Y - 一种对流废热锅炉

Info

Publication number: CN201028470Y
Application number: CNU2007200117701U
Authority: CN
Inventors: 李振中; 邱朋华; 庞开宇; 吴少华; 王阳; 秦明; 张广全; 刘辉; 毕映会; 孙绍增
Original assignee: LIAONING PROVINCE COMBUSTION ENGINEERING TECHNOLOGY CENTER; Harbin Institute of Technology
Current assignee: LIAONING PROVINCE COMBUSTION ENGINEERING TECHNOLOGY CENTER; Harbin Institute of Technology
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2017-04-20

Abstract

本实用新型涉及高压气体冷却技术，特别是整体气化联合循环(IGCC)系统中的高温合成气显热回收技术，具体为一种对流废热锅炉，解决传统IGCC系统中的对流废热锅炉普遍存在的积灰、堵塞、腐蚀、泄漏等问题。对流废热锅炉本体内设置有上集箱、蛇形蒸发器管排、下集箱，上集箱连有上部饱和汽/水出口，下集箱通过管道与对流废热锅炉上部饱和水入口相连；汽包来的饱和水从对流废热锅炉上部引进，由上至下流动，直接进入下集箱；在对流废热锅炉本体上布置多组吹灰装置接口。本实用新型结构紧凑，与其他形式的废热锅炉相比较，其单位换热面积的金属消耗量较小，适应的介质操作条件较为广泛，能满足工艺生产和安全运行。

Description

一种对流废热锅炉

技术领域：

本实用新型涉及高压气体冷却技术，特别是整体气化联合循环(IGCC)系统中的高温合成气显热回收技术，具体为一种对流废热锅炉。

背景技术：

在IGCC系统中，煤气化炉出口的粗煤气，一般都具有较高的温度，因而有大量显热能。显热的多少与气化炉型式有关。采用水煤浆气化工艺的气化炉出口温度为1300～1500℃。在目前技术条件下，可靠的煤气净化方法仍是低温湿法净化。为此，煤气化炉出口的粗煤气在净化前必须降温，其含有的大量显热能需要回收以提高效率。显热回收系统很复杂，它可以以各种形式分布在从煤气化炉出口至燃气轮机燃烧室入口之间的整个流程中。最主要的热回收装置是位于气化炉出口的辐射废热锅炉与其后的对流废热锅炉。在这里合成气将其大部分显热传给辐射废热锅炉和对流废热锅炉中的水，产生高压和/或中压蒸汽，这些蒸汽可用作气化炉的气化剂或经余热锅炉过热后送蒸汽轮机发电。

自20世纪70年代以来，由于世界性的能源短缺，各工业部门都十分重视节约能源、回收余热，废热锅炉作为回收热能的主要设备，其发展也很迅速。废热锅炉的发展方向主要向大型化、高参数、自动化、定型化、高中低余热同时开发利用、强化传热引入废热锅炉等方向发展。

传统IGCC系统中的对流废热锅炉普遍存在着积灰、堵塞、腐蚀、泄漏等问题，对系统的安全运行影响很大，无法满足IGCC系统稳定运行得要求。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种可以解决积灰、堵塞和泄漏等问题的对流废热锅炉。

本实用新型的技术方案是：

一种对流废热锅炉，主要由外壳和内部换热面组成，锅炉本体内设多束分段布置的蛇形蒸发器管排，管排之间相互连通。

本实用新型对流废热锅炉本体内上、下设置有上集箱、下集箱，上集箱连有上部饱和汽/水出口，下集箱通过管道与对流废热锅炉上部饱和水入口相连；汽包来的饱和水从对流废热锅炉上部饱和水入口引进，由上至下流动，直接进入下集箱。

本实用新型在对流废热锅炉本体上布置至少一组吹灰装置接口。

本实用新型对流废热锅炉本体顶部设有承压法兰，锅炉本体底部设有下承压出口。

本实用新型在对流废热锅炉本体上设置有检修入孔。

本实用新型锅炉外壳为承压密封结构，承受压力＞4.0MPa。

高温合成气经承压法兰连接的入口，进入对流废热锅炉本体，此处合成气温度约700℃。之后合成气向下流动，经过多束分段布置的蛇形蒸发器管排，并向其中的饱和水放热，使其相变为饱和蒸汽，最后合成气从对流废热锅炉本体下承压出口排出，温度降低至350℃左右，流向合成气净化系统。IGCC余热锅炉汽水系统引来的饱和水，经汽包分离，由对流废热锅炉上部饱和水入口进入，由上至下流动，直接进入下集箱，之后沿多束分段布置的蛇形蒸发器管排向上流动，并吸收高温合成气的热量相变为饱和蒸汽，进入上集箱，最后由对流废热锅炉上部饱和汽/水出口回到汽包进行汽水分离。

本实用新型提供的对流废热锅炉的优点在于：

1、本实用新型能满足工艺生产和安全运行；

2、本实用新型结构紧凑，与其他形式的废热锅炉相比较，其单位换热面积的金属消耗量较小，适应的介质操作条件较为广泛；

3、本实用新型耐热膨胀性能好，传热面的导热系数大；

4、本实用新型结构简单、焊接缝少、流速快、停留时间短；

5、本实用新型由于均匀的布置吹灰装置接口，因此能有效解决对流废热锅炉积灰堵塞的问题；

6、本实用新型便于及时检修排除系统故障。

附图说明：

图1是本实用新型对流废热锅炉的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图中，1承压法兰；2锅炉本体；3蛇形蒸发器管排；4下承压出口；5饱和水入口；6下集箱；7上集箱；8上部饱和汽/水出口；9吹灰装置接口；10检修入孔。

具体实施方式：

如图1-图2所示，本实用新型对流废热锅炉结构主要包括：承压法兰1、锅炉本体2、蛇形蒸发器管排3、下承压出口4、饱和水入口5、下集箱6、上集箱7、上部饱和汽/水出口8、吹灰装置接口9、检修入孔10等，对流废热锅炉本体2内设置有上集箱7、蛇形蒸发器管排3、下集箱6，上集箱7连有上部饱和汽/水出口8，下集箱6与对流废热锅炉上部饱和水入口5通过直下降管相连。蛇形蒸发器管排3多束分段布置，管排之间相互连通。对流废热锅炉本体2顶部设有承压法兰1，锅炉本体2底部设有下承压出口4；在对流废热锅炉本体2上还布置了多组吹装置接口9以及一个检修入孔10。另外，锅炉外壳可为承压密封结构，承受压力＞4.0MPa。

本实用新型工作过程如下：

高温合成气经承压法兰1连接的入口，进入对流废热锅炉本体2，此处合成气温度约700℃。之后合成气向下流动，经过多束分段布置的蛇形蒸发器管排3，最后从对流废热锅炉本体下承压出口4排出，温度降低至350℃左右，流向合成气净化系统。IGCC余热锅炉汽水系统引来的饱和水，经汽包分离，由对流废热锅炉本体2上部的饱和水入口5进入下集箱6，之后沿多束分段布置的蛇形蒸发器管排3向上流动，并吸收高温合成气的热量相变为饱和蒸汽，进入上集箱7，最后由对流废热锅炉本体2上部饱和汽/水出口8回到汽包进行汽水分离。

该锅炉达到的性能如下：

1、散热损失＜0.4％；

2、维修周期＞1年；

3、可用率＞98％。

Claims

1.一种对流废热锅炉，锅炉本体主要由外壳和内部换热面组成，其特征在于：锅炉本体(2)内设多束分段布置的蛇形蒸发器管排(3)，管排之间相互连通。

2.按照权利要求1所述的对流废热锅炉，其特征在于：对流废热锅炉本体(2)内上、下设置有上集箱(7)、下集箱(6)，上集箱(7)连有上部饱和汽/水出口(8)，下集箱(6)通过管道与对流废热锅炉上部饱和水入口(5)相连。

3.按照权利要求1所述的对流废热锅炉，其特征在于：在对流废热锅炉本体(2)上布置至少一组吹灰装置接口(9)。

4.按照权利要求1所述的对流废热锅炉，其特征在于：对流废热锅炉本体(2)顶部设有承压法兰(1)，锅炉本体(2)底部设有下承压出口(4)。

5.按照权利要求1所述的对流废热锅炉，其特征在于：在对流废热锅炉本体(2)上设置有检修人孔(10)。

6.按照权利要求1所述的对流废热锅炉装置，其特征在于：锅炉外壳为承压密封结构，承受压力＞4.0MPa。