CN218295681U - 一种用于mto装置的立式余热锅炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于MTO装置的立式余热锅炉，包括：锅炉本体，所述锅炉本体为通过烟道由头至尾依次连接的过热器模组、蒸发器模组和/或省煤器模组；汽包模组，所述汽包模组设置于所述锅炉本体的上方。本申请中的过热器模组、蒸发器模组和省煤器模组均为单独批量制造，可以根据用户需求进行定制化设计，提升了余热锅炉的灵活性。此外，本申请相较卧式余热锅炉，由于MTO装置排出的高温烟气不会直接冲刷在余热锅炉的顶部衬里上，从而延长了余热锅炉的使用寿命。再者，立式余热锅炉的设计，避免了卧式余热锅炉上部和下部炉管穿墙部位泄漏现象的发生，以及烟气粉尘沉降导致排烟温度偏高的问题。

Description

一种用于MTO装置的立式余热锅炉

技术领域

本申请属于余热锅炉技术领域，具体涉及一种用于MTO(甲醇制烯烃)装置的立式余热锅炉。

背景技术

MTO装置的配套余热锅炉在进行高温烟气的余热回收时，由于再生烟气温度高达630℃，烟气中CO含量为6％～15％，烟气焚烧后进余热锅炉的烟气温度达1150℃左右，所以余热锅炉性能好坏、能否长周期的运行决定了装置的能耗高低。

现有技术中MTO装置通常采用卧式水平布置的方式，如图1所示，这种布置方式具有一系列问题，具体有：1)炉膛出口的高温烟气达1150℃，该烟气经焚烧炉出口烟道斜向上方向进入卧式布置的余热锅炉，直接冲刷余热锅炉顶部衬里0，顶部衬里0的金属锚固钉经高温烟气氧化侵蚀失去抓力，衬里在重力及烟气冲刷作用下脱落损坏，出现余热锅炉的入口外壁温度超温，甚至坍塌的现象；2)卧式余热锅炉的上部和下部炉管穿墙部位易发生高温烟气泄漏现象，催化剂粉尘存在跑冒现象，其中含CO烟气泄漏亦是严重的安全隐患，同时还造成了环境污染；3)卧式余热锅炉的水平段由于烟气粉尘重力沉降，受热面积灰严重，会导致排烟温度偏高，锅炉运行负荷不足，严重浪费了高温烟气能源。除此之外，还有如占地面积大等问题。上述问题给锅炉安全造成了隐患，影响了锅炉稳定、高效的运行。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种用于MTO装置的立式余热锅炉。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了一种用于MTO装置的立式余热锅炉，包括：

锅炉本体，所述锅炉本体为通过烟道由头至尾依次连接的过热器模组、蒸发器模组和/或省煤器模组；

汽包模组，所述汽包模组设置于所述锅炉本体的上方。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述过热器模组包括：过热器保护组件和至少一个过热器，所述过热器保护组件通过所述烟道与所述过热器连接，多个所述过热器之间通过所述烟道连接。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述过热器保护组件包括：至少一个第一蒸发器，多个所述第一蒸发器之间通过所述烟道连接。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述第一蒸发器相对所述烟道倾斜设置。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述烟道包括折弯结构。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述烟道的内部设有烟气均布板。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述锅炉本体的头部通过烟道还连有进口烟箱，所述进口烟箱的出口设置于所述烟道的侧壁上。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述过热器模组、所述蒸发器模组和/或所述省煤器模组的受热面设有吹灰组件。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述蒸发器模组包括：至少一个第二蒸发器，多个所述第二蒸发器之间通过所述烟道连接。

进一步地，上述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其中，所述省煤器模组包括：至少一个省煤器，多个所述省煤器之间通过所述烟道连接。

与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

本申请中的过热器模组、蒸发器模组和省煤器模组均为单独批量制造，可以根据用户需求进行定制化设计，通过上述模块化设置，提升了余热锅炉的灵活性。此外，本申请相较卧式余热锅炉，由于MTO装置排出的高温烟气不会直接冲刷在余热锅炉的顶部衬里上，从而延长了余热锅炉的使用寿命。而且，立式余热锅炉占地面积更小，空间利用率更高。再者，立式余热锅炉的设计，避免了卧式余热锅炉上部和下部炉管穿墙部位泄漏现象的发生，以及烟气粉尘因重力沉降导致排烟温度偏高的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：现有技术中卧式余热锅炉的结构示意图；

图2：本申请一实施例中余热锅炉的结构示意图；

图3：本申请一实施例中余热锅炉的结构示意图；

图4：如图3所示结构的左视图；

图5：如图3所示结构的右视图；

图中：顶部衬里0、过热器模组A、蒸发器模组B、省煤器模组C、第一蒸发器1、高温过热器2、低温过热器3、汽包模组4、第二蒸发器5、高温省煤器6、低温省煤器7、烟气均布板8、进口烟箱9、出口烟箱10、烟道11、吹灰组件12、折弯结构13及集箱14。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请通过以下方式实施，一种用于MTO装置的立式余热锅炉，包括：

锅炉本体，所述锅炉本体为通过烟道11由头至尾依次连接的过热器模组A、蒸发器模组B和/或省煤器模组C；

汽包模组4，所述汽包模组4设置于所述锅炉本体的上方。

本申请中所述的过热器模组A、蒸发器模组B和省煤器模组C均为单独批量制造，可以根据用户需求进行定制化设计，将过热器模组A、蒸发器模组B和/或省煤器模组C通过烟道11由头至尾依次连接，具体地：当仅需要将饱和蒸汽转化为过热蒸汽，则可在烟道11上仅设置过热器模组A，并将汽包模组4与过热器模组A连接；当仅需要产生饱和蒸汽时，则可在烟道11上仅设置蒸发器模组B，并将汽包模组4与蒸发器模组B连接；当仅需要把工质加热时，则可在烟道11上仅设置省煤器模组C。

当有上述几种需求时，则可将对应的模组进行组合，并将汽包模组4作为枢纽，分别与对应的模组连接，具体连接方式为：当所述锅炉本体为所述过热器模组A和所述蒸发器模组B时，所述汽包模组4与所述过热器模组A、所述蒸发器模组B相连；或者当所述锅炉本体为所述过热器模组A和所述省煤器模组C时，所述汽包模组4与所述过热器模组A、所述省煤器模组C相连；或者当所述锅炉本体为所述蒸发器模组B和所述省煤器模组C时，所述汽包模组4与所述蒸发器模组B、所述省煤器模组C相连；或者当所述锅炉本体为所述过热器模组A、所述蒸发器模组B和所述省煤器模组C时，所述汽包模组4与所述过热器模组A、所述蒸发器模组B和所述省煤器模组C相连。

本申请通过上述模块化设置，提升了余热锅炉的灵活性。此外，本申请相较卧式余热锅炉，由于MTO装置排出的高温烟气不会直接冲刷在余热锅炉的衬里上，从而延长了余热锅炉的使用寿命。而且，立式余热锅炉占地面积更小，空间利用率更高。再者，立式余热锅炉的设计，避免了卧式余热锅炉上部和下部炉管穿墙部位泄漏现象的发生，以及烟气粉尘因重力沉降导致排烟温度偏高的问题。

如图2所示，本申请一实施例中，烟气压力大于5000Pa，余热锅炉按照正压设计、操作及运行。具体地，进口烟箱9、过热器模组A、蒸发器模组B、省煤器模组C和出口烟箱10通过烟道11由头至尾依次连接，汽包模组4与过热器模组A、蒸发器模组B和省煤器模组C相连，汽包模组4设置于进口烟箱9的上方。通过上述设置，本实施例的余热锅炉能够完成工质加热，得到饱和蒸汽及过热蒸汽。具体是：锅炉给水进入省煤器模组C加热后进入汽包模组4，汽包模组4中的饱和水进入蒸发器模组B，产生了饱和蒸汽并返回至汽包模组4，饱和蒸汽再由汽包模组4进入过热器模组A，从而又得到了过热蒸汽。

如图3至图5所示，本申请另一实施例中，所述烟道11包括但不限于折弯结构13。

在本实施例中，进口烟箱9、过热器模组A之间通过竖直结构的烟道11连接，过热器模组A和蒸发器模组B之间通过折弯结构13的烟道11连接，蒸发器模组B、省煤器模组C和出口烟箱10之间通过竖直结构的烟道11连接，汽包模组4分别与过热器模组A、蒸发器模组B和省煤器模组C相连，汽包模组4设置于折弯结构13的烟道11的上方。通过上述设置，本实施例的余热锅炉形成了几字形的立式结构，相较卧式余热锅炉，本实施例的余热锅炉占地面积减少了50％。

具体地，所述过热器模组A包括：过热器保护组件和至少一个过热器，所述过热器保护组件通过所述烟道11与所述过热器连接，多个所述过热器之间通过所述烟道11连接。

在本实施例中，将过热器的数量设置为两个进行举例说明，本领域技术人员有动机对其数量进行适应性的增减设置。具体地，一个过热器为高温过热器2、一个过热器为低温过热器3，进口烟箱9、过热器保护组件、高温过热器2及低温过热器3通过烟道11依次串联。通过上述设置，过热器保护组件将接收到的高温烟气进行降温，从而对过热器进行保护。而高温过热器2和低温过热器3则对饱和蒸汽过热至用户所需的饱和蒸汽的使用温度。

可选地，所述过热器保护组件包括：至少一个第一蒸发器1，多个所述第一蒸发器1之间通过所述烟道11连接。

在本实施例中，将第一蒸发器1的数量设置为一个进行举例说明，本领域技术人员有动机对其数量进行适应性的增减设置。第一蒸发器1的两端通过烟道11分别与进口烟箱9和高温过热器2连接，实现对过热器的保护作用。

可选地，所述第一蒸发器1相对所述烟道11倾斜设置。

在本实施例中，第一蒸发器1相对烟道11倾斜设置，从而防止高温烟气加热水产生的水蒸气发生汽水分层，导致传热恶化，发生炉管高温爆管的情况，保障了余热锅炉的使用安全。

可选地，所述倾斜设置的倾斜角度为10°～20°，当倾斜角度设置过大，则会导致余热锅炉的体积过大；当倾斜角度设置过小，则会导致第一蒸发器1的流量不佳，引起第一蒸发器1的受热面超温爆管。

优选地，所述倾斜角度为12°～18°；本实施例采用的倾斜角度为15°。

具体地，所述锅炉本体的头部通过烟道11还连有进口烟箱9，所述进口烟箱9的出口设置于所述烟道11的侧壁上。

在本实施例中，进口烟箱9的出口设置于烟道11的侧壁上，即进口烟箱9的出口的口径与烟道11的口径相垂直。通过上述设置，高温烟气转弯后进入烟道11，减少高温烟气辐射热对本实施例余热锅炉的内部衬里的影响。

可选地，所述烟道11的内部设有烟气均布板8，以防止烟道11内部的烟气偏流现象。

可选地，所述过热器模组A、所述蒸发器模组B和/或所述省煤器模组C的受热面设有吹灰组件12。

在本实施例中，过热器模组A、蒸发器模组B和省煤器模组C的受热面上均设有吹灰组件12，以防止过热器模组A、蒸发器模组B和省煤器模组C的受热面上积灰，保证传热效果，进而避免排烟温度偏高，余热锅炉运行负荷不足，浪费高温烟气的能源。

具体地，所述蒸发器模组B包括：至少一个第二蒸发器5，多个所述第二蒸发器5之间通过所述烟道11连接。

在本实施例中，将第二蒸发器5的数量设置为一个，本领域技术人员有动机对其数量进行适应性的增减设置。第二蒸发器5通过烟道11分别与低温过热器3和省煤器模组C相连，以得到饱和蒸汽。

具体地，所述第二蒸发器5与所述省煤器模组C之间的烟道11的口径进行了缩小，即连接省煤器模组C的烟道11口径变小。因余热锅炉尾部的烟气温度降低，体积流量减小，所以烟道11口径缩小，可以保证余热锅炉尾部合理的烟气流速。

具体地，所述省煤器模组C包括：至少一个省煤器，多个所述省煤器之间通过所述烟道11连接。

在本实施例中，将省煤器的数量设置为两个，本领域技术人员有动机对其数量进行适应性的增减设置。具体地，一个省煤器为高温省煤器6，一个省煤器为低温省煤器7，第二蒸发器5、高温省煤器6、低温省煤器7和出口烟箱10通过烟道11依次串联。通过上述设置，高温省煤器6和低温省煤器7充分回收烟气的热量，并对该热量进行利用，同时也降低了排烟温度。

具体地，所述第一蒸发器1、所述高温过热器2、所述低温过热器3、所述第二蒸发器5、所述高温省煤器6和所述低温省煤器7的外侧设有集箱14。

本申请中的过热器模组A、蒸发器模组B和省煤器模组C均为单独批量制造，可以根据用户需求进行定制化设计，通过上述模块化设置，提升了余热锅炉的灵活性。此外，本申请相较卧式余热锅炉，由于MTO装置排出的高温烟气不会直接冲刷在余热锅炉的顶部衬里上，从而延长了余热锅炉的使用寿命。而且，立式余热锅炉占地面积更小，空间利用率更高。再者，立式余热锅炉的设计，避免了卧式余热锅炉上部和下部炉管穿墙部位泄漏现象的发生，以及烟气粉尘因重力沉降导致排烟温度偏高的问题。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，包括：

锅炉本体，所述锅炉本体为通过烟道由头至尾依次连接的过热器模组、蒸发器模组和/或省煤器模组；

汽包模组，所述汽包模组设置于所述锅炉本体的上方。

2.根据权利要求1所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述过热器模组包括：过热器保护组件和至少一个过热器，所述过热器保护组件通过所述烟道与所述过热器连接，多个所述过热器之间通过所述烟道连接。

3.根据权利要求2所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述过热器保护组件包括：至少一个第一蒸发器，多个所述第一蒸发器之间通过所述烟道连接。

4.根据权利要求3所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述第一蒸发器相对所述烟道倾斜设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述烟道包括折弯结构。

6.根据权利要求5所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述烟道的内部设有烟气均布板。

7.根据权利要求1至4任一项所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述锅炉本体的头部通过烟道还连有进口烟箱，所述进口烟箱的出口设置于所述烟道的侧壁上。

8.根据权利要求1至4任一项所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述过热器模组、所述蒸发器模组和/或所述省煤器模组的受热面设有吹灰组件。

9.根据权利要求1至4任一项所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述蒸发器模组包括：至少一个第二蒸发器，多个所述第二蒸发器之间通过所述烟道连接。

10.根据权利要求1至4任一项所述的用于MTO装置的立式余热锅炉，其特征在于，所述省煤器模组包括：至少一个省煤器，多个所述省煤器之间通过所述烟道连接。

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