專利名稱：特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐領(lǐng)域，具體涉及一種煤化工行業(yè)和整體氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC 系統(tǒng)中通過(guò)特種受熱面結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯熱余熱回收的裝置。
背景技術(shù)：
在煤化工行業(yè)和整體氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC系統(tǒng)中，原煤經(jīng)過(guò)氣化爐產(chǎn)生的粗煤氣， 一般都具有較高的溫度，按照煤氣化方式不同，一般出口合成氣的溫度在1000 1500°C 左右。煤氣壓力一般在0. 3 0. 5MPa之間，這部分煤氣中含有大量的粉塵，當(dāng)前技術(shù)條件 下，可靠的煤氣凈化方法仍是低溫濕法凈化。因此降低煤氣溫度，回收其含有的大量顯熱 能是提高能源轉(zhuǎn)換效率的重要手段。由于此煤氣的特殊性，顯熱回收系統(tǒng)很復(fù)雜，對(duì)于高壓 力的廢氣余熱回收我國(guó)還沒(méi)有較成熟的經(jīng)驗(yàn)，如何能夠有效回收此部分煤氣的熱量降低煤 氣的溫度，選擇能適合回收這種余熱的受熱面尤為重要，將煙氣溫度從600°C降至300°C通 常采用對(duì)流受熱面的方式，為了能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐受熱面的安全，保證鍋爐能夠在外壓0. 3 0. 壓力下穩(wěn)定工作，受熱面的整體布置思路大大區(qū)別于常規(guī)鍋爐，尤其在細(xì)節(jié)處理方 面更別于常規(guī)處理方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有效回收較大正壓下的合成氣的顯熱余熱，將煙氣溫度 從600 0C降至300 0C，顯熱余熱回收裝置。
上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，其組成包括帶有進(jìn)出口管路的承壓殼體， 所述的承壓殼體內(nèi)裝有管筒組件，所述的管筒組件上端連接管屏上集箱，所述的管筒組件 下端連接管屏下集箱，所述的管筒組件上端一側(cè)連接粗煤氣連接管，所述的管筒組件包括 螺旋盤管管束，所述的螺旋盤管管束一端連接蒸發(fā)受熱面上集箱，所述的螺旋盤管管束另 一端連接蒸發(fā)受熱面下集箱。
所述的特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，所述的管筒組件包括一組平行設(shè)置 的立管，所述的螺旋盤管的支撐架為蛇形管，所述的支撐架與所述的管筒連接固定，所述的 立管之間通過(guò)連接板連接，所述的立管和接管連接，所述的接管設(shè)置在管筒組件上部側(cè)壁 上且分別與其對(duì)應(yīng)的立管相通。
所述的特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，所述的粗煤氣連接管與所述的接管 圍成的筒形的外側(cè)端面連接，所述的螺旋盤管管束的管道側(cè)壁上裝有清灰振打裝置，所述 的承壓殼體下端一側(cè)設(shè)有檢修人孔。
有益效果
1.本發(fā)明利用廢氣余熱鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽的對(duì)流廢鍋；能夠有效提高整體氣化 聯(lián)合循環(huán)IGCC系統(tǒng)的投運(yùn)率。采用特殊螺旋盤管形式的對(duì)流受熱面結(jié)構(gòu)，這種受熱面結(jié)構(gòu) 適用于高壓力含塵濃度大的煙氣，能夠有效利用受熱面的特點(diǎn)，加強(qiáng)傳熱效率。
2.本發(fā)明鍋爐受熱面結(jié)構(gòu)彈性好利于清灰，傳熱面的傳熱系數(shù)大。粗煤氣經(jīng)粗 煤氣連接管進(jìn)入管筒組件的多邊形內(nèi)腔中，粗煤氣連接管入口的粗煤氣的溫度約為500 700°C，之后粗煤氣沿多邊形的管筒組件內(nèi)腔向下流動(dòng)，將螺旋盤管管束上的螺旋盤管管束 和管筒組件上的立管中的水加熱，達(dá)到飽和溫度，最后粗煤氣從承壓殼體下端的承壓出口 管排出，溫度降低至350°C左右，流向粗煤氣凈化系統(tǒng)。系統(tǒng)給水分別通過(guò)給水管道進(jìn)入管 屏下集箱，管屏下集箱分配進(jìn)入各立管向上進(jìn)行換熱，進(jìn)入管屏上集箱，經(jīng)蒸汽引出管進(jìn)入 汽包，不飽和水經(jīng)下降管進(jìn)入蒸發(fā)受熱面下集箱進(jìn)入螺旋盤管管束上的各螺旋盤管管束向 上進(jìn)行換熱，將欠飽和參數(shù)下的不飽和水加熱至飽和溫度，最后由汽包送入飽和蒸汽進(jìn)入 主蒸汽管道。
3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、焊接縫少、流速快、停留時(shí)間短，與其他形式的廢熱鍋爐 相比較，其單位換熱面積的金屬消耗量較小，適應(yīng)的介質(zhì)操作條件較為廣泛。
4.本發(fā)明的下部螺旋盤管管束內(nèi)的工作介質(zhì)為水，其溫度小于其工作壓力下的飽 和溫度，可以增加螺旋盤管管束的受熱面積，使蒸汽出口溫度升高，達(dá)到飽和溫度。
5.本發(fā)明的占地面積和體積較小，鍋爐的積灰和磨損較輕。


附圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是圖1的B-B剖視圖。
圖4是圖1中接管的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
一種特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，其組成包括承壓殼體1，所述的承壓 殼體1下端連接承壓出口管2，所述的承壓殼體內(nèi)裝有管筒組件7，所述的管筒組件上端連 接管屏上集箱8，所述的管筒組件下端連接管屏下集箱9，所述的管筒組件上端連接粗煤氣 連接管10，所述的管筒組件包括至少兩組螺旋盤管管束4，所述的螺旋盤管管束一端連接 蒸發(fā)受熱面上集箱5，所述的螺旋盤管管束另一端連接蒸發(fā)受熱面下集箱6。
實(shí)施例2:
特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，其特征是所述的管筒組件包括一組平行 設(shè)置的立管13，所述的螺旋盤管的支撐架11為蛇形管，所述的支撐架與所述的管筒7連接 固定，所述的立管之間通過(guò)連接板14連接，所述的立管和接管15連接，所述的接管設(shè)置在 管筒組件上部側(cè)壁上且分別與其對(duì)應(yīng)的立管相通。所述的承壓殼體下端一側(cè)設(shè)有檢修人孔 3，
所述的螺旋盤管管束內(nèi)裝有工作介質(zhì)，所述的工作介質(zhì)為汽水兩相介質(zhì)。
實(shí)施例3
特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，采用具有兩種螺旋盤管管束的模式。承壓 出口管道2設(shè)置在承壓殼體1底部的外壁上，且與承壓殼體內(nèi)部連通，承壓殼體下部的外壁 上設(shè)有檢修人孔3 ；管筒組件由數(shù)個(gè)立管13、數(shù)個(gè)連接板14和數(shù)個(gè)接管15組成。數(shù)個(gè)立管 13平行設(shè)置，由數(shù)個(gè)立管圍成六邊形，相鄰的兩個(gè)立管之間通過(guò)連接板14連接，數(shù)個(gè)接管15設(shè)置在管筒組件上部一側(cè)側(cè)壁上且分別與其對(duì)應(yīng)的立管相通。管筒組件7設(shè)置在承壓殼 體1中，管屏上集箱設(shè)置8在管筒組件7的上端，管屏下集箱9設(shè)置在管筒組件7的下端。 至少兩組螺旋盤管管束4垂直設(shè)置在管筒組件的筒形內(nèi)腔中，至少一組螺旋盤管管束設(shè)置 在管筒組件7的筒形內(nèi)腔中的下部，至少一組螺旋盤管管束設(shè)置在管筒組件的筒形內(nèi)腔中 的上部。兩個(gè)蒸發(fā)受熱面上集箱設(shè)置在螺旋盤管管束的上端，兩個(gè)蒸發(fā)受熱面下集箱設(shè)置 在螺旋盤管管束的下端。其中一組螺旋盤管管束的上端與一個(gè)蒸發(fā)受熱面上集箱連通、且 下端與一個(gè)蒸發(fā)受熱面下集箱連通；另一組螺旋盤管管束的上端與另一個(gè)蒸發(fā)受熱面上集 箱連通、且下端與另一個(gè)蒸發(fā)受熱面下集箱連通，粗煤氣連接管與數(shù)個(gè)接管圍成的筒形的 外側(cè)端面連接，數(shù)個(gè)蛇形管與管筒組件連接，用于承載螺旋盤管管束的重量。上述螺旋盤管 管束和蛇形管內(nèi)充有工作介質(zhì)。
承壓殼體為承壓密封結(jié)構(gòu)，承受壓力> 4. OMPa0管屏上集箱和管屏下集箱與管筒 組件構(gòu)成獨(dú)立的水回路；兩個(gè)蒸發(fā)受熱面上集箱和兩個(gè)蒸發(fā)受熱面下集箱與螺旋盤管管束 構(gòu)成獨(dú)立的水回路；使用時(shí)，管屏上集箱通過(guò)蒸汽管道與汽包連通，管屏下集箱通過(guò)管道與 給水管道連接，兩個(gè)蒸發(fā)受熱面下集箱與下降管連接，兩個(gè)蒸發(fā)受熱面上集箱通過(guò)另外的 弓I出管道與汽包連通，兩個(gè)蒸發(fā)受熱面下集箱通過(guò)蒸汽管道與汽包連通。螺旋盤管管束內(nèi) 的水由下至上流動(dòng)，直接進(jìn)入兩個(gè)蒸發(fā)受熱面上集箱。管筒組件內(nèi)腔的工質(zhì)為粗煤氣，管筒 組件外壁與承壓殼體內(nèi)壁形成的內(nèi)腔的工質(zhì)為氮?dú)?，粗煤氣的溫度高于氮?dú)獾臏囟取?br> 檢修人孔便于及時(shí)檢修以排除系統(tǒng)故障。管筒組件內(nèi)的工作介質(zhì)溫度等于或者低 于螺旋盤管管束內(nèi)工質(zhì)的工作壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度。
實(shí)施例4
實(shí)施例1或2或3所述的特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，所述的下組螺旋 盤管管束內(nèi)的工作介質(zhì)為水，其溫度小于其工作壓力下的飽和溫度。這樣設(shè)計(jì)可以增加螺 旋盤管管束的受熱面積，使蒸汽出口溫度升高，達(dá)到飽和溫度。
權(quán)利要求
1.一種特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，其組成包括帶有進(jìn)出口管路的承壓殼 體，其特征是所述的承壓殼體內(nèi)裝有管筒組件，所述的管筒組件上端連接管屏上集箱，所 述的管筒組件下端連接管屏下集箱，所述的管筒組件上端一側(cè)連接粗煤氣連接管，所述的 管筒組件包括螺旋盤管管束，所述的螺旋盤管管束一端連接蒸發(fā)受熱面上集箱，所述的螺 旋盤管管束另一端連接蒸發(fā)受熱面下集箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，其特征是所述的管 筒組件包括一組平行設(shè)置的立管，所述的螺旋盤管的支撐架為蛇形管，所述的支撐架與所 述的管筒連接固定，所述的立管之間通過(guò)連接板連接，所述的立管和接管連接，所述的接管 設(shè)置在管筒組件上部側(cè)壁上且分別與其對(duì)應(yīng)的立管相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置，其特征是所述的粗 煤氣連接管與所述的接管圍成的筒形的外側(cè)端面連接，所述的螺旋盤管管
全文摘要
特種受熱面結(jié)構(gòu)的顯熱余熱回收裝置。在煤化工行業(yè)和整體氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC系統(tǒng)中，原煤經(jīng)過(guò)氣化爐產(chǎn)生的粗煤氣，一般都具有較高的溫度。本發(fā)明其組成包括帶有進(jìn)出口管路的承壓殼體(1)，所述的承壓殼體內(nèi)裝有管筒組件(7)，所述的管筒組件上端連接管屏上集箱(8)，所述的管筒組件下端連接管屏下集箱(9)，所述的管筒組件上端連接粗煤氣連接管(10)，所述的管筒組件包括螺旋盤管管束(4)，所述的螺旋盤管管束一端連接蒸發(fā)受熱面上集箱(5)，所述的螺旋盤管管束另一端連接蒸發(fā)受熱面下集箱(6)。本發(fā)明用于煤化工行業(yè)和整體氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC系統(tǒng)中回收其含有的大量顯熱能。
文檔編號(hào)F22B1/18GK102032545SQ20101054998
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者于龍, 劉慶江, 唐卉, 夏善友, 姜丘陵, 張偉, 張彥軍, 張曉東, 洪偉濱, 王銳 申請(qǐng)人:哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司