CN211976863U - 一种用于煤制烯烃装置的l型余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于，该L型余热锅炉主要由CO燃烧室、前置水保护段、连接烟道、过热器模块、蒸发器模块、省煤器模块和汽包组成，所述CO燃烧室和前置水保护段采用卧式依次连接布置；前置水保护段通过连接烟道依次与自下而上立式布置的过热器模块、蒸发器模块和省煤器模块连接，省煤器模块出口设置出口烟道，CO燃烧室、前置水保护段、连接烟道、过热器模块、蒸发器模块、省煤器模块、汽包和烟道出口依靠钢结构外框架支撑，所述汽包设置于L型余热锅炉的炉顶。其能有效解决现有锅炉炉型过剩空气系数高，积灰严重，受热面利用率低或水循环动力不好，高合金消耗量大的问题。

Description

一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉

技术领域

本实用新型涉及锅炉领域，具体地说，涉及一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉。

背景技术

煤制烯烃装置的CO锅炉主要特点是：a.再生烟气微正压，其中含大量CO可燃气体组分，需要将CO气体完全燃烧，在绝热炉膛内燃烧时需要补燃大量的冷空气才能使烟气温度在进入受热面之前降低到900～1200℃左右。由于空气过剩系数大，燃烧后烟气湿基氧含量大大超过2％，最后在140～200℃左右的排烟温度下经烟气脱硫或除尘装置处理后通过烟囱排放到大气中，这个过程中过剩的冷空气带走了大量能量没有回收利用。b.再生烟气中催化剂粉尘含量高,炉管易积灰结垢，需要设置蒸汽或激波吹灰器频繁吹灰。因此，开发一种解决以上难点的新型锅炉结构具有现实意义。

CN208204954U公开了一种π型余热回收锅炉，包括依次连接的左竖直段、水平段和右竖直段，所述水平段位于左竖直段及右竖直段的上方，所述左竖直段由下往上依次包括：入口段、水保护段及高温过热段，所述右竖直段从上往下依次包括：低温过热段、蒸发段、高温省煤段、低温省煤段及出口段。该结构由于水平布置的受热面需要设置中间管架支撑，需消耗大量高合金钢，且自然循环条件下水循环动力较卧式结构的立管差，水循环安全余量低，前置水保护段易发生管内水循环不畅气液分层，存在爆管安全隐患。

CN103776014B公布了一种具有除灰功能的CO锅炉，包括第一竖直烟道、水平烟道和第二竖直烟道，在第一竖直烟道与水平烟道的连接处设置有挡板，在第一竖直烟道内侧与挡灰板下沿相齐处设置有储灰仓；所述挡灰板，为多层交错布置的挡板结构，并倾斜设置，其外端高于内端。该结构存在当烟气中CO含量较高时空气过剩系数过大,高温烟气冲击下挡灰板易出现材料持久寿命不高及发生震动方面的问题，水保护段烟气密封复杂等问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的燃烧空气过剩系数大、炉管容易积垢和堵塞、换热效率不高、高温段高合金消耗量大等技术问题，本实用新型提供一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉。

本实用新型提供的用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：该L型余热锅炉主要由CO燃烧室、前置水保护段、连接烟道模块、过热器模块、蒸发器模块、省煤器模块和汽包组成，所述CO燃烧室和前置水保护段采用卧式依次连接布置；前置水保护段通过连接烟道依次与自下而上立式布置的过热器模块、蒸发器模块和省煤器模块连接，省煤器模块出口设置出口烟道，CO燃烧室、前置水保护段、连接烟道模块、过热器模块、蒸发器模块、省煤器模块、汽包和烟道出口依靠钢结构外框架支撑，所述汽包设置于L型余热锅炉的炉顶。

所述CO燃烧室采用卧式圆筒型结构，燃烧室为绝热炉膛，内设衬里，底部由活动鞍座支撑，一端设置燃烧器，另一端与前置水保护段相连。所述前置水保护段采用卧式内衬里模块结构，受热面设上下锅筒，中间采用多排并联换热管束连接，再生烟气横向冲刷管束，其中换热管束全部采用光管，并沿管长方向设置吹灰器。整个受热面的重量依靠上锅筒来支撑，为便于除灰及检修，前置水保护段炉膛内设挡烟板，并在底部设置卸灰口。

所述连接烟道呈90度，采用内衬里结构，连接前部水平烟道与后部竖直烟道。

所述过热器模块、蒸发器模块、省煤器模块均采用模块结构，受热面均采用水平布置并设置螺旋翅片，各模块搁置于外部钢结构外框架上，模块之间采用螺栓、焊接或膨胀节连接，过热器模块、蒸发器模块、脱硝模块采用内衬里结构，省煤器模块可根据需要采用内衬里或外保温两种结构。各模块内设吹灰器。

所述出口烟道模块置于省煤器后部，可根据需要采用内衬里或外保温两种结构。

本实用新型进一步改进在于，为了降低NOx排放带来的影响，在蒸发器模块和省煤器模块之间加入脱硝模块。为了降低过剩空气系数，在烟道出口后部引入再循环烟道连通CO燃烧室，并通过再循环烟道及再循环风机将不含尘烟气再引回CO燃烧室内。

本实用新型主要用于回收煤制烯烃装置CO再生烟气热能的L型余热锅炉。流程如下：再生烟气首先进入CO燃烧室1燃烧，燃烧后的烟气进入前置水保护段模块2给来自汽包的水加热，并通过连接烟道模块3后向上拐弯依次进入过热器模块4、蒸发器模块5，加热、蒸发产生的汽水混合物并经汽水引出管返回至汽包12，再经脱硝模块6去除NOx、经省煤器模块7给去汽包的水加热，最后经出口烟道模块8离开余热锅炉。余热锅炉后部的部分烟气经再循环烟道9及再循环风机10加压后进入CO燃烧室1与其中的高温烟气混合。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果如下：

1)本实用新型采用的余热锅炉通过烟气再循环烟道及风机将出口烟道后部的烟气引回到CO燃烧室，可在控制炉膛温度的同时显著降低过剩空气系数，并能起到一定抑制NOx生成的作用。因此采用本实用新型可降低过剩空气系数，提高锅炉热效率，降低NOx排放。

2)本实用新型采用的余热锅炉设置前置卧式水保护段，采用全光管结构，通过吹灰器，可有效降低积垢。后部设置立式的过热器模块、蒸发器模块、脱硝模块、省煤器模块结构，采用螺旋翅片管提高清灰效率及换热效率，清灰效果优，效率高。

3)由于本实用新型余热锅炉高温段采用卧式布置的水保护段，整个受热面重量依靠顶部锅筒来支撑，不用消耗大量的高合金管架，能节约投资，减少高温段支撑用高合金管架的消耗。

下面用附图和具体实施方式详细说明本实用新型，但并不限制本实用新型的范围。

附图说明

图1为本实用新型余热锅炉的一种结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型余热锅炉的另一种结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图中：1-CO燃烧室，2-前置水保护段模块，3-连接烟道模块，4-过热器模块，5-蒸发器模块，6-脱硝模块，7-省煤器模块，8-出口烟道模块，9-再循环烟道，10-再循环风机，11-外部钢结构外框架，12-汽包。

具体实施方式

结合附图1、附图2、附图3、附图4对本实用新型作进一步详细的说明，附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

参阅附图1和附图2，本实用新型提供的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，主要由CO燃烧室1、前置水保护段模块2、连接烟道模块3、过热器模块4、蒸发器模块5、脱硝模块6、省煤器模块7、出口烟道模块8、再循环烟道9及再循环烟道风机10、外部钢结构外框架11、汽包12构成。

所述CO燃烧室1、前置水保护段模块2采用卧式布置于前；连接烟道模块3、过热器模块4、蒸发器模块5、脱硝模块6、省煤器模块7、出口烟道模块8采用立式I字布置于后，烟气通过前置水保护段模块2后向上流动，出口烟道位于最高处。汽水侧锅炉给水通过给水泵(图中未表示)引入省煤器模块7，并经省煤器模块7加热后经给水管道进入汽包12。前置水保护段模块2与蒸发器模块5通过汽水引出管及下降管与汽包12相连，利用高度压差形成自然循环，产生的饱和蒸汽通过汽包12进行汽水分离后再进入过热器模块4，最后产生的过热蒸汽并入管网。锅炉后部不含尘低温烟气经再循环风机10加压后，经再循环烟道9后再返回至CO燃烧室1。

参阅附图3和附图4，本实用新型提供的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，主要由CO燃烧室1、前置水保护段模块2、连接烟道模块3、过热器模块4、蒸发器模块5、脱硝模块6、省煤器模块7、出口烟道模块8、再循环烟道9及再循环烟道风机10、外部钢结构外框架11、汽包12构成。

所述CO燃烧室1、前置水保护段模块2采用卧式布置于前；连接烟道模块3、过热器模块4、蒸发器模块5、脱硝模块6、省煤器模块7、出口烟道模块8仍采用立式布置于后，采用将立式布置的锅炉从蒸发器模块5后部改变方向为水平烟道，水平烟道后再次改变方向进入竖直烟道，使烟气向下导入脱硝模块6、省煤器模块7、出口烟道模块8的n型布置，此时出口烟道位于最低处，汽水侧锅炉给水通过给水泵(图中未表示)引入省煤器模块7，并经省煤器模块7加热后经给水管道进入汽包12。前置水保护段模块2与蒸发器模块4通过汽水引出管及下降管与汽包12相连，利用高度压差形成自然循环，产生的饱和蒸汽通过汽包12进行汽水分离后再进入过热器模块4，最后产生的过热蒸汽并入管网。锅炉后部不含尘低温烟气经再循环风机10加压后，经再循环烟道9后再返回至CO燃烧室1。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：该L型余热锅炉主要由CO燃烧室、前置水保护段、连接烟道、过热器模块、蒸发器模块、省煤器模块和汽包组成，所述CO燃烧室和前置水保护段采用卧式依次连接布置；前置水保护段通过连接烟道模块依次与自下而上立式布置的过热器模块、蒸发器模块和省煤器模块连接，省煤器模块出口设置出口烟道模块，所述汽包设置于L型余热锅炉的炉顶。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：所述立式布置的过热器模块、蒸发器模块、省煤器模块、出口烟道模块为I字型或者为n型，所述I字型即出口烟道模块在最高处，烟气向上流动；所述n型为其中间再分段，并将烟气折向下流动，此时出口烟道模块在最低处，即烟气可先向上流动再向下流动，但仍为立式布置。

3.根据权利要求1所述的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：所述CO燃烧室采用卧式圆筒型结构，燃烧室为绝热炉膛，内设衬里，一端设置燃烧器，另一端与前置水保护段相连。

4.根据权利要求1所述的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：所述前置水保护段采用卧式内衬里模块结构，受热面设上下锅筒，中间采用多排并联换热管束连接，其中换热管束全部采用光管，并沿管长方向设置吹灰器；整个受热面的重量依靠上锅筒来支撑，前置水保护段炉膛内设挡烟板，并在底部设置卸灰口。

5.根据权利要求1所述的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：所述连接烟道呈90度，采用内衬里结构，连接前部水平烟道与后部竖直烟道。

6.根据权利要求1所述的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：所述过热器模块、蒸发器模块和省煤器模块，其受热面均采用水平布置并设置螺旋翅片，模块之间采用螺栓、焊接或膨胀节连接，过热器模块、蒸发器模块采用内衬里结构，省煤器模块采用内衬里或外保温结构，各模块内设吹灰器。

7.根据权利要求1所述的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：所述出口烟道模块置于省煤器后部，采用内衬里或外保温结构。

8.根据权利要求1或2所述的一种用于煤制烯烃装置的L型余热锅炉，其特征在于：所述蒸发器模块和省煤器模块之间加入脱硝模块，脱硝模块采用内衬里结构，模块内设吹灰器；烟道出口后部引入再循环烟道，并通过再循环烟道及再循环风机将不含尘烟气引回CO燃烧室内。

Images