CN209537400U - 一种辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构，包括气化炉外壳及设置在气化炉外壳内的辐射屏和水冷壁；水冷壁包括水冷壁锻件和膜式水冷壁，膜式水冷壁围成圆柱形空间，水冷壁锻件设置在膜式水冷壁的顶部；辐射屏布置在圆柱形空间内并且由若干组沿着圆柱形空间的圆周均匀阵列布置的辐射屏模块拼装而成；辐射屏模块包括上集箱、辐射屏锻件、辐射屏受热管和下集箱，辐射屏受热管在高度方向上沿着圆柱形空间的轴向方向布置并且在宽度方向上沿着圆柱形空间的径向方向布置，辐射屏受热管的上端通过固定在水冷壁锻件上的辐射屏锻件与上集箱相连且下端与下集箱相连。本实用新型可以简化设计，避免积灰、高温腐蚀并减少灰渣积累，利于加工制造。

Description

一种辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构

技术领域

本实用新型涉及煤气化技术领域，更具体地讲，涉及一种辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构。

背景技术

气流床技术是煤气化技术发展方向之一，其热量回收方式分为全激冷流程和废锅流程。在当下国家对现代煤化工中能效指标、环保指标等要求日益提高的情况下，废锅型高效节能气化技术的优势也越来越明显。

根据换热型式的不同，废热锅炉可分为辐射废锅和对流废锅，辐射废锅是高温段显热利用的主要设备，对流废锅是中温段显热利用的主要设备。

其中，以壳牌为代表的对流废锅早已商业化运行，其对流废锅内采用多层叠套的螺旋盘管结构，存在投资成本高、设计和制造复杂等缺点；以GE为代表的辐射废锅通过取消对流废锅，增加辐射废锅和激冷室的结构设计，其中在辐射废锅炉内布置大量的辐射屏，辐射屏受热管最终汇集在炉内的水平汇集集箱内，在水平汇集集箱顶部设置上升管悬吊整个辐射屏重量，上升管穿辐射室的膜式水冷壁后，再生根在环形空间的梁上，该结构也同样存在设计复杂，水平汇集集箱易积灰渣及超温、穿管和让管繁多、制造困难等问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型旨在提供一种可以极大地简化设计并且利于加工制造的辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构。

本实用新型提供了一种辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构，所述悬挂承载结构包括气化炉外壳及设置在气化炉外壳内的辐射屏和水冷壁；

所述水冷壁包括水冷壁锻件和膜式水冷壁，膜式水冷壁围成圆柱形空间，水冷壁锻件设置在膜式水冷壁的顶部；

辐射屏布置在所述圆柱形空间内并且由若干组沿着所述圆柱形空间的圆周均匀阵列布置的辐射屏模块拼装而成；

其中，所述辐射屏模块包括上集箱、辐射屏锻件、辐射屏受热管和下集箱，所述辐射屏受热管在高度方向上沿着所述圆柱形空间的轴向方向布置并且在宽度方向上沿着所述圆柱形空间的径向方向布置，辐射屏受热管的上端通过固定在水冷壁锻件上的辐射屏锻件与上集箱相连且下端与下集箱相连。

根据本实用新型辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构的一个实施例，所述上集箱与下集箱设置在由气化炉外壳与膜式水冷壁构成的环形空间内，所述水冷壁锻件上设置有若干个中空让孔，所述辐射屏锻件穿过所述水冷壁锻件的中空让孔与所述上集箱相连，所述辐射屏受热管的上端与辐射屏锻件相连且下端穿过膜式水冷壁后与下集箱相连。

根据本实用新型辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构的一个实施例，所述辐射屏模块采用在气化炉炉膛上下两端一进一出的列管布置结构或者采用在气化炉炉膛上部一端一进一出的U型布置结构。

根据本实用新型辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构的一个实施例，所述水冷壁的膜式水冷壁的外表面和气化炉外壳的内表面上分别设置有若干个互相匹配的支座，所述水冷壁通过所述支座设置在气化炉外壳中。

根据本实用新型辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构的一个实施例，所述辐射屏受热管设置为光管结构，辐射屏锻件的上表面设置为圆弧面结构且辐射屏锻件的径向端部采用倒角结构，辐射屏的中央形成有中空的落渣通道。

根据本实用新型辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构的一个实施例，水冷壁锻件上设置有一根绕过所述中空让孔的水冷壁让管，膜式水冷壁通过所述水冷壁让管与水冷壁锻件相连。

与现有技术相比，本实用新型的辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构可以极大地简化设计，采用锻件悬挂结构的辐射屏布置，辐射屏的汇集集箱布置在环形空间，能够避免积灰、超温及高温腐蚀；辐射屏锻件顶部的圆弧结构能减少灰渣积累，每个辐射屏穿膜式水冷壁锻件后仅需水冷壁让管1根，尽可能地减少了水冷壁的让管，简化设计利于加工制造。

附图说明

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构的俯视结构示意图。

图2示出了沿着图1中A-A线的第一种结构示意图。

图3示出了沿着图1中A-A线的第二种结构示意图。

图4示出了根据本实用新型示例性实施例的辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构中水冷壁锻件的结构示意图。

附图标记说明：

1-辐射屏锻件、2-水冷壁锻件、3-落渣通道、4-辐射屏受热管、5-膜式水冷壁、6-气化炉外壳、7-上集箱、8-下集箱、9-支座、10-中空让孔、11-水冷壁让管。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面对本实用新型的辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构进行具体描述和说明。

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构的俯视结构示意图。

如图1所示，所述辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构包括气化炉外壳6以及设置在气化炉外壳6内的辐射屏和水冷壁。气化炉外壳6通常形成有圆柱形的内腔，其中，水冷壁包括水冷壁锻件2和膜式水冷壁5，膜式水冷壁5围成圆柱形空间，水冷壁锻件2设置在膜式水冷壁5的顶部。辐射屏则布置在圆柱形空间内，并且由若干组沿着圆柱形空间的圆周均匀阵列布置的辐射屏模块拼装而成。

图2示出了沿着图1中A-A线的第一种结构示意图，图3示出了沿着图1中A-A线的第二种结构示意图。

如图2和图3所示，根据本实用新型，辐射屏模块包括上集箱7、辐射屏锻件1、辐射屏受热管4和下集箱8，辐射屏受热管4在高度方向上沿着圆柱形空间的轴向方向布置并且在宽度方向上沿着圆柱形空间的径向方向布置，辐射屏受热管4的上端通过固定在水冷壁锻件2上的辐射屏锻件1与上集箱7相连且下端与下集箱8相连。由此，辐射屏锻件1承载了整个辐射屏受热管4的重量(金属、水及灰渣重)并传递到水冷壁锻件2上，最终将载荷传递到气化炉外壳6上。

优选地，上集箱7与下集箱8设置在由气化炉外壳6与膜式水冷壁5构成的环形空间内，水冷壁锻件2上设置有若干个中空让孔10，辐射屏锻件1穿过水冷壁锻件2的中空让孔10与上集箱7相连，辐射屏受热管4的上端与辐射屏锻件1相连且下端穿过膜式水冷壁5后与下集箱8相连。

辐射屏锻件1一端与辐射屏受热管4相连，另一端与设置在环形空间内的上集箱7连接，由于上集箱7和下集箱8均位于环形空间内，可有效避免灰渣的沉积、超温及高温腐蚀。

本实用新型的辐射屏模块可以采用如图2所示的在气化炉炉膛上下两端一进一出的列管布置结构，该布置适用于辐射屏受热管4和膜式水冷壁5的管子材料一样或者许用应力相当的管材；本发明的辐射屏模块也可以采用如图3所示的在气化炉炉膛上部一端一进一出的U型布置结构，U型管屏可向下自由膨胀，可有效解决辐射屏受热管4和膜式水冷壁5的管子材料不一样引起的膨胀不一致问题，U型管屏的载荷也由辐射屏锻件1承担。其中，具体的辐射屏模块布置模式可以根据实际公开选择，辐射屏的屏数及每屏并联的水路数也可以根据工艺要求确定。

如图2和图3所示，水冷壁的膜式水冷壁5的外表面和气化炉外壳6的内表面上分别设置有若干个互相匹配的支座9。本实用新型中辐射屏受热管4设置为光管结构，其上端与辐射屏锻件1对接，其下端直接穿过膜式水冷壁5后与环形空间内的下集箱8相连。整个辐射屏受热管4的重量均通过辐射屏锻件1承担，辐射屏锻件1穿过水冷壁锻件2的中空让孔10后，与环形空间内的上集箱7相连，由此辐射屏锻件1将整个辐射屏的重量传递给水冷壁锻件2，并传递到整个膜式水冷壁5，最终通过支座9传递到气化炉外壳6。

另外，辐射屏锻件1的上表面设置为圆弧面结构，辐射屏的中央形成有中空的落渣通道3。从气化室燃烧产生的高温合成气夹杂着灰渣落入辐射室后，大部分灰渣会通过辐射屏形成的落渣通道3顺利落下，小部分灰渣会落在辐射屏锻件1的顶部，通过在辐射屏锻件1的顶部设置成圆弧面，可以使得灰渣沿着圆弧面快速落下，并尽可能地减少辐射屏锻件1顶部的灰渣堆积；同时辐射屏锻件1的径向端部采用倒角结构，能够有效较少锻件顶端厚度，避免锻件超温。

图4示出了根据本实用新型示例性实施例的辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构中水冷壁锻件的结构示意图。

如图4所示，水冷壁锻件2设置有中空让孔10，即中间部位采用中空设置，中空处的膜式水冷壁5仅需要一根让管即可使得辐射屏锻件1穿过水冷壁锻件2并悬挂在水冷壁锻件2的中空部位。由此，在水冷壁锻件2上设置一根绕过中空让孔10的水冷壁让管11，膜式水冷壁5通过水冷壁让管11与水冷壁锻件2相连。

由此，通过辐射屏锻件1和水冷壁锻件2的锻件结构，可以承载将整个辐射屏受热管4的重量，同时每个辐射屏锻件1穿过水冷壁锻件2后，只需要在水冷壁锻件2中设置1根水冷壁让管11即可，让管数量少且结构简单。

本实用新型的辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构与现有气化炉辐射废锅中的辐射屏结构设计相比，采用辐射屏悬挂承载的布置方式，减少了水冷壁的让管和辐射屏的穿管，简化设计利于加工制造、辐射屏锻件顶部采用圆弧面设计可减少灰渣堆积，辐射屏锻件端部采用倒角设计可避免锻件端部超温。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构，其特征在于，所述悬挂承载结构包括气化炉外壳及设置在气化炉外壳内的辐射屏和水冷壁；

所述水冷壁包括水冷壁锻件和膜式水冷壁，膜式水冷壁围成圆柱形空间，水冷壁锻件设置在膜式水冷壁的顶部；

辐射屏布置在所述圆柱形空间内并且由若干组沿着所述圆柱形空间的圆周均匀阵列布置的辐射屏模块拼装而成，辐射屏的中央形成有中空的落渣通道；

其中，所述辐射屏模块包括上集箱、辐射屏锻件、辐射屏受热管和下集箱，所述辐射屏受热管在高度方向上沿着所述圆柱形空间的轴向方向布置并且在宽度方向上沿着所述圆柱形空间的径向方向布置，辐射屏受热管的上端通过固定在水冷壁锻件上的辐射屏锻件与上集箱相连且下端与下集箱相连。

2.根据权利要求1所述辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构，其特征在于，所述上集箱与下集箱设置在由气化炉外壳与膜式水冷壁构成的环形空间内，所述水冷壁锻件上设置有若干个中空让孔，所述辐射屏锻件穿过所述水冷壁锻件的中空让孔与所述上集箱相连，所述辐射屏受热管的上端与辐射屏锻件相连且下端穿过膜式水冷壁后与下集箱相连。

3.根据权利要求1所述辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构，其特征在于，所述辐射屏模块采用在气化炉炉膛上下两端一进一出的列管布置结构或者采用在气化炉炉膛上部一端一进一出的U型布置结构。

4.根据权利要求1所述辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构，其特征在于，所述水冷壁的膜式水冷壁的外表面和气化炉外壳的内表面上分别设置有若干个互相匹配的支座，所述水冷壁通过所述支座设置在气化炉外壳中。

5.根据权利要求1所述辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构，其特征在于，所述辐射屏受热管设置为光管结构，辐射屏锻件的上表面设置为圆弧面结构且辐射屏锻件的径向端部采用倒角结构，辐射屏的中央形成有中空的落渣通道。

6.根据权利要求2所述辐射废锅气化炉辐射屏悬挂承载结构，其特征在于，水冷壁锻件上设置有一根绕过所述中空让孔的水冷壁让管，膜式水冷壁通过所述水冷壁让管与水冷壁锻件相连。