CN208222475U - 一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉 - Google Patents

Abstract

一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉，属于化工、炼油、冶金的废热回收利用节能设备技术领域。体积流量很大的高温烟气进入锅炉依次通过锅炉烟气入口汇集烟箱、多个并联换热器、锅炉出口汇集烟箱、膨胀节、省煤器、省煤器烟气出口烟箱降温后排出炉外，多个换热器的并联通过锅炉烟气入口汇集烟箱和锅炉出口汇集烟箱之间并联多个换热器来实现。锅炉水容积较大，确保锅炉在停电时间内不会发生缺水事故，同时也克服了单锅筒锅炉无法确定的最高火界问题；提高了负荷波动适应性，管板不受高温和烟气腐蚀形成的破坏。

Description

一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉

技术领域

本实用新型属于化工、炼油、冶金的废热回收利用节能设备技术领域，具体涉及到一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉。

背景技术

化工、炼油、冶金等行业危险的废气、废液燃烧产生的锅炉烟气流量较大、温度较高，且其中含有腐蚀性成分，加之含尘和含水蒸汽的特点，极易形成烟气腐蚀。在现有技术中，回收其废热，既有采用水管锅炉或火管锅炉的，也有采用双锅筒锅炉作为废热锅炉的。采用水管锅炉作为废热锅炉，由于对流管束中部分采用光管和/或部分采用横向翼片管作为受热面，使烟气流通速度相对变小，同时由于锅炉运行负荷波动较大，且大部分时间运行在半负荷以下，这样便使得光管部分烟气流速更低，横向翼片管烟气流速减小到不能自清灰能力的程度。烟气流速小，导致烟气中腐蚀性成分与水蒸气凝结，附着在锅炉受热面上，产生对锅炉受热面金属的腐蚀。由于横向翼片管的积灰，使得锅炉受热面进一步减少，导致锅炉排烟温度升高。锅炉积灰虽然可以采用空气炮吹灰器或蒸汽吹灰器进行处理，但这两者都直接加剧了烟气中腐蚀性成分与水蒸汽的结合，提高了烟气露点，使锅炉在较高温度下便开始腐蚀；同时由于吹灰加剧了烟尘聚积，加之水蒸汽的作用，导致积灰更加难以清除。水管结构由于接口较多，无法做到良好密封，由于烟气中含有腐蚀性成分，设备腐蚀严重，漏风严重。

采用火管锅炉作为废热锅炉时，主要存在以下几个问题：首先，因其为单锅筒结构，难以确定锅炉最高火界，导致锅炉运行液面波动较大，加之单锅筒废热锅炉水容积较小，一旦突然停电或者其它操作不当，可能造成过烧事故，不利于锅炉安全运行；其次，单锅筒废热锅炉为了布置足够的锅炉受热面，必须将锅筒作得足够大，以确保烟气流通面积足够大，同时要满足锅炉强度安全要求，导致锅炉钢材耗量增加。

发明内容

本实用新型目的针对现有技术的不足，设计了一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉解决其现有技术的缺点。

本实用新型是通过以下方式实现的一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉，体积流量很大的高温烟气与锅炉汽水换热面之间的换热由多个换热器并联组成，多个换热器的并联通过锅炉烟气入口汇集烟箱和锅炉出口汇集烟箱之间并联多个换热器来实现，体积流量很大的高温烟气进入锅炉依次通过锅炉烟气入口汇集烟箱、多个并联换热器、锅炉出口汇集烟箱、膨胀节、省煤器、省煤器烟气出口烟箱降温后排出炉外；所述的锅炉为并联多个换热器共用一个汽包和一个省煤器结构，其中汽包内置汽水分离器；所述的并联多个换热器的顶部通过汽水上升联管与汽包连接，汽包的下部设置有集中下降管，并通过下降管分配联管与并联多个换热器的底部连接，形成自然循环回路；所述的换热器由前端的管板和多根螺纹烟管和后端的管板与换热器筒体焊接组成，换热器的前端高温烟气侧的管板上敷设一定厚度的耐火保温材料对管板进行高温保护，同时对高温烟气进入螺纹烟管的入口端装设防磨套管，避免高温烟气对螺纹烟管的入口端磨损破坏；所述的换热器的个数至少为两个并联，所述的汽水上升联管、集中下降管和下降管分配联管的根数根据锅炉蒸发量及锅炉自然循环倍率进行计算配置。所述的螺纹烟管入口端装设的防磨套管采用漏斗型便于损坏更换，窄直段插入螺纹烟管入口端，喇叭口端在换热器的前端高温烟气侧的管板外侧，端面与换热器的前端高温烟气侧的管板上敷设的一定厚度耐火保温材料面平齐。

所述的汽水分离器由内壳、外壳、角钢、角钢托板和角钢卡组成，其中内壳与外壳之间设有供蒸汽进入的缝隙，位于外壳内侧的下端焊有阻挡蒸汽进入的角钢。

优选的管板形状为凸形或拱形或平板形。

优选的防磨套管采用陶瓷材料制成。

本实用新型的有益效果为锅炉水容积较大，确保锅炉在停电时间内不会发生缺水事故，同时也克服了单锅筒锅炉无法确定的最高火界问题；提高了负荷波动适应性，管板不受高温和烟气腐蚀形成的破坏。

附图说明

图1为整体结构示意图；

图2为俯视图；

图3为正视；

图4为正视图剖视图；

图5为局部放大示意图；

图6为防磨套管结构图；

图7为防磨套管安装示意图；

如图1至图7所述，锅炉烟气入口汇集烟箱（1），换热器（2），集中下降管（3），锅炉出口汇集烟箱（4），汽水上升联接管（5），汽包（6），蒸汽出口（7），汽包给水入口（8），膨胀节（9）、省煤器（10），省煤器热水出口（11），省煤器烟气出口烟箱（12），汽水分离器（13），下降管分配联管（14），管板（15），螺纹烟管（16），换热器筒体（17），防磨套管（18）。

具体实施方式

一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉，锅炉烟气入口汇集烟箱（1）与锅炉前端连通，锅炉的后端与锅炉出口汇集烟箱（4）连通，锅炉出口汇集烟箱（4）通过膨胀节（9）与省煤器（10）连通，省煤器（10）后端设有省煤器烟气出口烟箱（12）；所述的锅炉是由多个并联的换热器（2）组成，并且多个并联的换热器（2）共用一个汽包（6）和一个省煤器（10），其中汽包（6）内设置有汽水分离器（13），汽包（6）的上端依次设有蒸汽出口（7）和汽包给水入口（8），省煤器（10）上端设有省煤器热水出口（11）；所述多个并联的换热器（2）的顶部通过汽水上升联管（5）与汽包（6）连接，汽包（6）的下部设置有集中下降管（3），并且通过下降管分配联管（14）与多个并联的换热器（2）的底部连接，形成自然循环回路；所述的换热器（2）由前端的管板（15）和多根螺纹烟管（16）和后端的管板（15）与换热器筒体（17）焊接组成，前端的管板（15）上敷设耐火高温材料，螺纹烟管（16）的入口端装设有防磨套管（18）；所述的防磨套管（18）采用漏斗结构，防磨套管（18）的窄直端插入螺纹烟管（16）的入口端，其喇叭口端位于换热器（2）前端的管板（15）外侧。

所述的汽水分离器（13）由内壳、外壳、角钢、角钢托板和角钢卡组成，其中内壳与外壳之间设有供蒸汽进入的缝隙，位于外壳内侧的下端焊有阻挡蒸汽进入的角钢。

每增加1个换热器（2）至少增加1个集中下降管（3）；增加1个下降管（3）至少增加2个下降管分配联管（14）。

所述的管板（15）形状为凸形或拱形或平板形。

所述的防磨套管（18）采用陶瓷材料制成。

该锅炉水容积较大，汽包（6）内装设缝隙式的汽水分离器（13），确保蒸汽带水率远低于1%；水空间较大，确保锅炉在停电时间内不会发生缺水事故，同时也克服了单锅筒锅炉无法确定的最高火界问题；提高了负荷波动适应性，确保锅炉运行负荷在20%~130%范围内，运行正常，不用担心产生低温腐蚀。

Claims (5)

1.一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉，其特征在于，锅炉烟气入口汇集烟箱（1）与锅炉前端连通，锅炉的后端与锅炉出口汇集烟箱（4）连通，锅炉出口汇集烟箱（4）通过膨胀节（9）与省煤器（10）连通，省煤器（10）后端设有省煤器烟气出口烟箱（12）；所述的锅炉是由多个并联的换热器（2）组成，并且多个并联的换热器（2）共用一个汽包（6）和一个省煤器（10），其中汽包（6）内设置有汽水分离器（13），汽包（6）的上端依次设有蒸汽出口（7）和汽包给水入口（8），省煤器（10）上端设有省煤器热水出口（11）；所述多个并联的换热器（2）的顶部通过汽水上升联管（5）与汽包（6）连接，汽包（6）的下部设置有集中下降管（3），并且通过下降管分配联管（14）与多个并联的换热器（2）的底部连接，形成自然循环回路；所述的换热器（2）由前端的管板（15）和多根螺纹烟管（16）和后端的管板（15）与换热器筒体（17）焊接组成，前端的管板（15）上敷设耐火高温材料，螺纹烟管（16）的入口端装设有防磨套管（18）；所述的防磨套管（18）采用漏斗结构，防磨套管（18）的窄直端插入螺纹烟管（16）的入口端，其喇叭口端位于换热器（2）前端的管板（15）外侧。

2.根据权利要求1所述的一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉，其特征在于，所述的汽水分离器（13）由内壳、外壳、角钢、角钢托板和角钢卡组成，其中内壳与外壳之间设有供蒸汽进入的缝隙，位于外壳内侧的下端焊有阻挡蒸汽进入的角钢。

3.根据权利要求1所述的一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉，其特征在于，每增加1个换热器（2）至少增加1个集中下降管（3）；增加1个下降管（3）至少增加2个下降管分配联管（14）。

4.根据权利要求1所述的一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉，其特征在于，所述的管板（15）形状为凸形或拱形或平板形。

5.根据权利要求1所述的一种大流量高温烟气串并联组合换热余热锅炉，其特征在于，所述的防磨套管（18）采用陶瓷材料制成。