專利名稱：一種余熱鍋爐過熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于余熱鍋爐設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及余熱鍋爐中的過熱器。
二背景技術(shù)：
過熱器是余熱鍋爐中的重要部件。傳統(tǒng)的過熱器通常布置在煙氣溫度500 700°C范圍內(nèi)，集箱布置于爐墻外部，受熱面管子與煙氣垂直列于煙道中。過熱器作為余熱 鍋爐中最主要的受熱面，它的作用是將蒸汽從飽和溫度加熱到額定的過熱蒸汽溫度。由于 過熱器的工作條件是鍋爐受熱面中最為惡劣的，受熱面壁溫接近于鋼材的極限允許溫度。 所以一般過熱汽溫不超過400°C，通常布置在煙溫小于700 800°C的區(qū)域中，工作才是可 靠的，但是一些石油化工的催化裂化裝置煙氣溫度有時高達(dá)900°C以上。煙氣溫度高相應(yīng)的 過熱器爐管的壁溫也隨之增高，但是過熱蒸汽參數(shù)的提高受到金屬材料的限制，過熱器的 設(shè)計必須確保受熱面管子外壁溫度低于鋼材的抗氧化允許溫度并保證其機(jī)械強(qiáng)度。合理布 置過熱器對整臺鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都有很大的影響。因此需要一種高效節(jié)能、質(zhì)量優(yōu)、 成本低的過熱器。
三、發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種適用范圍廣、換熱效率高的余熱鍋爐過熱器。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是余熱鍋爐過熱器包括換熱管束和進(jìn)、出口集箱，本 實(shí)用新型具有一個前置蒸發(fā)器，前置蒸發(fā)器由換熱管束和進(jìn)、出口集箱構(gòu)成，它的換熱管束 下面有水冷支撐裝置；前置蒸發(fā)器位于過熱器前面，過熱器的換熱管束下面有支撐；前置 蒸發(fā)器、前置蒸發(fā)器的水冷支撐裝置、過熱器、過熱器的支撐和爐墻連接成一個整體。本實(shí)用新型的前置蒸發(fā)器和過熱器采用臥式結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的前置蒸發(fā)器和過熱器布置在爐墻內(nèi)部。本實(shí)用新型過熱器的換熱管束采用翅片管。與傳統(tǒng)過熱器相比，本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)由于在過熱器前布置了前置蒸發(fā)器，使過熱器壁溫降低，打破了過熱器金屬材料 的外壁溫度的限制，使用范圍更廣。前置蒸發(fā)器和過熱器采用臥式結(jié)構(gòu)，管內(nèi)不易積水。用水冷支撐，這樣既減少了成 本，又多產(chǎn)生了蒸汽。集箱置于爐墻內(nèi)部，采用模塊化結(jié)構(gòu)，全部工序在廠內(nèi)制造，節(jié)約了安裝的時間， 也減少了安裝的費(fèi)用。采用翅片管使換熱效率增大三倍，雖然翅片比光管成本高50%，但重量會減輕 1/3，現(xiàn)場制造成本也會降低，總體成本會降低約20%。
四
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2為圖1的俯視圖。 五具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型在鍋爐煙氣進(jìn)口處加了一組前置蒸發(fā)器1，這樣就將上游來的900°C 的煙氣通過前置蒸發(fā)器1降低到850°c，適應(yīng)了過熱器3爐管的壁溫。前置蒸發(fā)器1和過熱 器3都是逆流布置，節(jié)省了大量的金屬材料。前置蒸發(fā)器1是由上下兩個集箱及相連的換 熱管束(光管)組成，換熱管束傾角為8 15°，介質(zhì)是汽包來的256°C左右的飽和水自下 集箱流進(jìn)，經(jīng)過換熱管束由上集箱流出。這樣一個自然循環(huán)的蒸發(fā)器就形成了。而且前置 蒸發(fā)器1所用材料為低合金鋼(15CrMoG)制成，這樣就大大節(jié)省了成本。前置蒸發(fā)器1的 下端就布置了一級過熱器3，過熱器3是由大量蛇形平行連接的換熱管束與進(jìn)出口集箱相 連組成，其材質(zhì)均采用12CrlMoVG，換熱管束采用翅片材料為0Crl8Ni9的翅片管，這樣使換 熱面積增大了三倍(與光管相比)，換熱效率顯著提高。前置蒸發(fā)器1和過熱器3是模塊化 結(jié)構(gòu)，爐墻、集箱、換熱管均在制造廠內(nèi)完成，即在制造廠內(nèi)把前置蒸發(fā)器1和過熱器3的集 箱與換熱管焊接好，組成換熱管束，在爐體鋼結(jié)構(gòu)上澆鑄輕質(zhì)耐火襯里，然后按制造工藝將 焊接好的前置蒸發(fā)器1和過熱器2的換熱管束與爐墻5組裝成一個完整的模塊。避免了現(xiàn) 場組裝時各種不利因素的影響，所以鍋爐的制造質(zhì)量得到了極大的保證，為過熱器的長期 運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。那么在煙溫如此高的區(qū)域，集箱、換熱管束是如何支撐的呢？我們對前置蒸發(fā)器1 采用了水冷支撐2，在管束節(jié)距之間插入與之相垂直的碳鋼管排用來支撐前置蒸發(fā)器1的 換熱管束，這樣管支撐也會產(chǎn)生少量的蒸汽。而過熱器3是在下方用一個大口徑的鋼管，上 部焊上奧氏體不銹鋼板支撐4過熱器管排。支撐4的位置既要考慮到換熱管的強(qiáng)度，又要 考慮其撓度，設(shè)計時要據(jù)此條件來合理布置支撐的位置。本實(shí)用新型不僅使過熱管壁溫達(dá)到了設(shè)計的要求，而且使換熱面積增加，支撐管 處還多產(chǎn)了蒸汽。工作原理煙氣流程煙氣由上部進(jìn)入，依次流經(jīng)前置蒸發(fā)器、過熱器，與管內(nèi)蒸汽 進(jìn)行熱一熱交換，然后由下端流出。水汽流程前置蒸發(fā)器是由汽包下降管給水，由下集箱進(jìn)入，經(jīng)過換熱管由上集箱 流出，再回到汽包的上升管；過熱器是由上一級來的過熱蒸汽由下集箱流進(jìn)，經(jīng)過翅片管換 熱后由上集箱流出，產(chǎn)生符合要求的過熱蒸汽。水冷支撐管里的水循環(huán)后匯入汽包。
權(quán)利要求一種余熱鍋爐過熱器，包括換熱管束和進(jìn)、出口集箱，其特征是它具有一個前置蒸發(fā)器(1)，前置蒸發(fā)器(1)由換熱管束和進(jìn)、出口集箱構(gòu)成，它的換熱管束下面有水冷支撐裝置(2)；前置蒸發(fā)器(1)位于過熱器(3)前面，過熱器(3)的換熱管束下面有支撐(4)；前置蒸發(fā)器(1)、前置蒸發(fā)器(1)的水冷支撐裝置(2)、過熱器(3)、過熱器(3)的支撐(4)和爐墻(5)連接成一個整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐過熱器，其特征是前置蒸發(fā)器(1)和過熱器(3)采 用臥式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的余熱鍋爐過熱器，其特征是前置蒸發(fā)器(1)和過熱器 (3)的集箱布置在爐墻(5)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱鍋爐過熱器，其特征是過熱器(3)的換熱管束采用翅片管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種余熱鍋爐過熱器，包括換熱管束和進(jìn)、出口集箱，本實(shí)用新型具有一個前置蒸發(fā)器，前置蒸發(fā)器由換熱管束和進(jìn)、出口集箱構(gòu)成，它的換熱管束下面有水冷支撐裝置；前置蒸發(fā)器位于過熱器前面，過熱器的換熱管束下面有支撐；前置蒸發(fā)器、前置蒸發(fā)器的水冷支撐裝置、過熱器、過熱器的支撐和兩側(cè)爐墻連接成一個整體。本實(shí)用新型不僅使過熱管壁溫達(dá)到了設(shè)計的要求，而且使換熱面積增加，支撐管處還多產(chǎn)了蒸汽。
文檔編號F22G3/00GK201611090SQ20092028843
公開日2010年10月20日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者丁學(xué)明, 丁長杰, 張?zhí)斐? 李軍, 楊雷, 許巖 申請人:撫順石油機(jī)械有限責(zé)任公司