專利名稱：高溫立式盤管廢熱鍋爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及廢熱鍋爐技術領域，特別涉及ー種適用于高溫合成氣/轉化氣熱量回收、副產(chǎn)中/高壓飽和蒸汽的高溫立式盤管廢熱鍋爐。該高溫立式盤管廢熱鍋爐所處理工藝氣的溫度可高達1500°c、壓カ可達80bar。
背景技術：
在化工行業(yè)中，各種高溫轉化氣中含有大量的CO、C02、H2，并可能含有H2S、煤灰等雜質，此類エ藝流程中的廢熱鍋爐需考慮介質的腐蝕、沖刷以及結垢等各種問題。由于反應后的氣體溫度可高達1500°C，廢熱鍋爐的設計最為苛刻的部分便是エ藝氣進ロ部分，如此高溫的情況需要特殊的設計來確保金屬材質的正常使用。我國80、90年代引進的SHELL渣油氣化技術(SCP)中的關鍵設備之ー即為廢熱鍋爐。參見圖1，該廢熱鍋爐為立式火管型，其包括鍋殼部分10和管箱部分20以及設置在鍋殼部分10內部的盤管部分30,在鍋殼部分 10與管箱部分20之間設置有一水循環(huán)冷卻結構。該水循環(huán)冷卻結構包括ー連接鍋殼部分10和管箱部分20的厚管板40，在厚管板40的底面焊接有一撓性管板50，撓性管板50與厚管板40之間設置有一冷卻腔體60，盤管部分30中的每ー盤管的エ藝氣入口端31由鍋殼部分10側穿過厚管板40上的盤管穿過孔41后，進入冷卻腔體60并與撓性管板50焊接連接，其管ロ與管箱部分20中的爐腔70貫通。該水循環(huán)冷卻結構的噴水管70穿過厚管板40，其出水ロ伸入冷卻腔體60，入水ロ延伸I鍋殼部分10外。該廢熱鍋爐的冷卻原理是噴水管70向冷卻腔體60內噴入冷卻水90，噴入冷卻腔體60內的冷卻水在擾流擋板80在作用下，均勻地分布于冷卻腔體60中,進入冷卻腔體60內的冷卻水通過盤管的エ藝氣入ロ端31的外管壁與盤管穿過孔41孔壁之間的環(huán)隙IOa回到鍋殼部分10內。這樣冷卻水在循環(huán)過程中，不斷地對盤管的エ藝氣入口端31進行冷卻。但是上述水循環(huán)冷卻結構由于撓性管板尺寸限制，噴水管不能設置的太多，因此為了保證冷卻腔體60內的水冷溫度均勻，在冷卻腔體60內設置有ー些擾流擋板80。這種方法在盤管數(shù)量較少的時候效果還可以，但是一旦盤管數(shù)量增加時，會存在如下問題I、噴水管和擾流擋板的數(shù)量不能無限制的増加，因而會導致冷卻腔體60內的冷卻水溫度不均勻，盤管的冷卻效果不理想；2、即使增加噴水管和擾流擋板的數(shù)量，也會因為水循環(huán)冷卻結構制造難度加大而無法實現(xiàn)，將影響到換熱盤管的冷卻效果。另外，現(xiàn)有的廢熱鍋爐中的換熱盤管一般為6根，每3根為ー組換熱盤管束，每組換熱盤管束中的3根換熱盤管螺旋盤繞,兩組換熱盤管束中一組換熱盤管束套在另ー組換熱盤管束的外面。這樣的管束難以適應更大型化的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題之ー在于針對現(xiàn)有廢熱鍋爐中的水循環(huán)冷卻結構難以適應更大型化的要求，冷卻效果欠佳的問題而提供ー種高溫立式盤管廢熱鍋爐。該高溫立式盤管廢熱鍋爐通過改變冷卻水的走向，提高了冷卻效果；并取消了水循環(huán)冷卻結構中的擾流擋板，簡化了水循環(huán)冷卻結構。本發(fā)明所要解決的技術問題之ニ在于針對現(xiàn)有廢熱鍋爐中的換熱盤管的布置方式所存在的問題而提供ー種高溫立式盤管廢熱鍋爐，該高溫立式盤管廢熱鍋爐采用更合理的盤管盤繞方式，使該類型廢熱鍋爐能夠適應更苛刻的エ藝條件，并且能夠適應大型化發(fā)展的需求。為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下ー種高溫立式盤管廢熱鍋爐，包括鍋殼部分、管箱部分、水循環(huán)冷卻結構部分以及設置在所述鍋殼部分的熱交換室內的盤管部分，其中所述水循環(huán)冷卻結構部分安裝在所述鍋殼部分與管箱部分之間；所述水循環(huán)冷卻結構部分包括一連接所述鍋殼部分與管箱部分之間的厚管板，在所述厚管板上設置有盤管穿管孔；
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焊接在所述厚管板臨近所述管箱部分側的面上的撓性管板，所述撓性管板與所述厚管板的第一面之間設置有一冷卻腔體；噴水管，所述噴水管的入水ロ連通冷卻水源；其特征在干，所述水循環(huán)冷卻結構部分還包括設置在所述厚管板臨近所述鍋殼部分側的循環(huán)水分配室和若干根排水管；所述盤管部分的中的每ー盤管的エ藝氣入口端從鍋殼部分側依次穿過所述循環(huán)水分配室、厚管板上對應的盤管穿過孔后，進入所述冷卻腔體與所述撓性管板焊接連接，每ー盤管的エ藝氣入口端的管ロ與管箱部分中的爐腔貫通；每ー盤管的エ藝氣入口端的外管壁與盤管穿過孔孔壁之間設置有環(huán)隙；所述噴水管的出水ロ連通所述循環(huán)水分配室；所述排水管連通所述冷卻腔室和鍋殼部分的熱交換室。在本發(fā)明的一個實施例中，所述盤管穿過孔的軸線平行于所述鍋殼部分的中心軸線。在該實施例中，所述循環(huán)水分配室由ー焊接在所述鍋殼部分靠近厚管板位置的隔板和所述厚管板鄰近鍋殼部分側的面以及介于所述隔板與所述厚管板之間的鍋殼部分的內壁所界定的空間構成，所述盤管部分的中的每ー盤管的エ藝氣入口端從鍋殼部分側穿過所述的隔板后再依次穿過所述循環(huán)水分配室、厚管板上對應的盤管穿過孔后，進入所述冷卻腔體與所述撓性管板焊接連接；所述噴水管的出水ロ端穿過所述隔板而連通所述循環(huán)水分配室。在該實施例中，所述每ー盤管的エ藝氣入口端通過固定環(huán)焊接在所述隔板上。在該實施例中，所述排水管穿過所述厚管板、循環(huán)水分配室、隔板而連通所述冷卻腔室和鍋殼部分的熱交換室。在本發(fā)明的另ー個實施例中，所述盤管穿過孔的軸線垂直于所述鍋殼部分的中心軸線。在該實施例中，在所述厚管板鄰近鍋殼部分側的面上焊接有ー罩體，所述罩體的內表面與所述厚管板鄰近鍋殼部分側的面所界定的空間構成所述循環(huán)水分配室，所述盤管部分的中的每ー盤管的エ藝氣入口端從鍋殼部分側穿過所述的罩體壁后再依次穿過所述循環(huán)水分配室、厚管板上對應的盤管穿過孔后，進入所述冷卻腔體與所述撓性管板焊接連接；所述噴水管的出水ロ端穿過所述罩體壁而連通所述循環(huán)水分配室。
在該實施例中，所述排水管穿過所述厚管板、循環(huán)水分配室及罩體壁而連通所述冷卻腔室和鍋殼部分的熱交換室。在上述實施例中，所述盤管部分包括盤管上、下支架和連接盤管上、下支架的中心管以及設置在盤管上、下支架之間的盤管組件，其中盤管下支架與所述鍋殼部分中的鍋殼內壁固定連接；所述盤管上支架通過牽拉件牽拉所述盤管組件的上端，所述盤管組件的下端固定于所述盤管上、下支架上；所述盤管組件中的盤管為若干根，每根盤管的規(guī)格、長度大致相同，姆ー盤管的エ藝氣出ロ端延伸出所述鍋殼部分中的鍋殼外。在上述實施例中，所述盤管組件中的若干根盤管以所述中心管為軸螺旋盤繞而成。在上述實施例中，所述盤管組件中的若干根盤管被分成若干組盤管束，若干組盤管束采用周向均布的方式安裝在所述中心管的周圍，每組盤管束由兩根盤管螺旋盤繞而成。
為了保證盤管內的被冷卻的エ藝氣體流速均勻，在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中，每根盤管由若干段逐步縮徑的管子連接而成，段與段之間的管子采用異徑接頭連接。在本發(fā)明ー個實施例中，所述鍋殼部分中除包括鍋殼外，還包括設置在所述鍋殼頂部的蒸汽出口和設置在蒸汽出口入口端的汽水分離元件；所述鍋殼由筒體和上封頭焊接而成，所述筒體分段并用法蘭連接；在所述筒體內部上方設置有汽水分離空間；所述汽水分離空間所產(chǎn)生的蒸汽通過汽水分離元件以及蒸汽出口導出。在上述實施例中，所述撓性管板采用Cr-Mo鋼至INC0NEL600系列鎳基合金制備而成。在上述實施例中，所述噴水管的入水ロ端通過ー泵接冷卻水源。在上述實施例中，所述噴水管的入水ロ端通過ー循環(huán)泵接至鍋殼部分內的底部，采用從鍋殼部分底部抽出的水汽作為水循環(huán)冷卻結構部分的強制循環(huán)冷卻水。本發(fā)明的水循環(huán)冷卻結構部分中通過設置ー循環(huán)水分配室，通過噴水管打進來的冷卻水首先進入該循環(huán)水分配室，以起到緩沖和釋放氣泡的作用。冷卻水進入循環(huán)水分配室后，通過盤管的エ藝氣入口端的外管壁與盤管穿過孔孔壁之間的環(huán)隙壓入到撓性管板與厚管板之間的冷卻腔體內，與盤管的エ藝氣入口端換熱后經(jīng)過排水管壓入鍋殼部分內。采用了上述的盤管エ藝氣入口端強制冷卻方式，使每根盤管的冷卻趨于均勻，且不受頭數(shù)多少的限制，且每根換熱管的冷卻水來源、通道都是獨立的、均勻的、一対一的，多ー頭管子自然會引入ー個環(huán)隙，因此該冷卻方案能很好的適應多頭化、大型化需求的設計。本發(fā)明的盤管組件中的若干根盤管被分成若干組盤管束，若干組盤管束采用周向均布的方式安裝在所述中心管的周圍，每組盤管束由兩根盤管螺旋盤繞而成。這樣的結構能夠在同一直徑的鍋殼內設置有更多的盤管，提高了換熱效率，也能很好的適應多頭化、大型化需求的設計。本發(fā)明中公開的高溫立式盤管廢熱鍋爐適用于高溫エ藝氣熱回收エ藝流程，采用本發(fā)明可達到如下效果I、該高溫立式盤管廢熱鍋爐適用參數(shù)廣，解決了高溫氣體(如超過1200攝氏度)的熱量回收問題，同時可副產(chǎn)中、高壓蒸汽。2、本發(fā)明中撓性管板結構解決了盤管的エ藝氣入口端局部熱膨脹問題，使得盤管的エ藝氣入口端安全穩(wěn)定的運行。3、本發(fā)明中水循環(huán)冷卻結構部分能有效降低盤管的エ藝氣入口端部金屬溫度，冷卻效果均勻，保護金屬材料。同吋，該水循環(huán)的設置方式為設備大型化發(fā)展提供了解決方案。相比之我國90年代的引進裝置，本發(fā)明更易實施，更適應目前エ藝發(fā)展要求。


圖I為現(xiàn)有廢熱鍋爐的水循環(huán)冷卻結構示意圖。圖2為本發(fā)明實施例I的高溫立式盤管廢熱鍋爐結構示意圖。圖3為本發(fā)明實施例I高溫立式盤管廢熱鍋爐中水循環(huán)冷卻結構部分結構示意圖。圖4為本發(fā)明實施例I高溫立式盤管廢熱鍋爐盤管組件的結構示意圖。 圖5為圖4的俯視圖。圖6為本發(fā)明實施例2高溫立式盤管廢熱鍋爐盤管組件的結構示意圖。圖7為圖6的俯視圖。圖8為本發(fā)明實施例3高溫立式盤管廢熱鍋爐中水循環(huán)冷卻結構部分結構不意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體附圖和實施例，進ー步闡述本發(fā)明。實施例I參見圖2，圖中所示的ー種高溫立式盤管廢熱鍋爐，包括鍋殼部分、管箱部分、水循環(huán)冷卻結構部分以及設置在鍋殼部分的熱交換室內的盤管部分。鍋殼部分包括ー個鍋殼，該鍋殼由兩段筒體110、120和上封頭130焊接而成，筒體110的上端與上封頭130焊接，筒體110的下端與筒體120的上端通過法蘭140、150以及緊固件連接。在上封頭130上焊接有ー蒸汽出口 160，并在上封頭130內、蒸汽出口 160的入ロ端安裝有一汽水分離元件170。在整個筒體內的上部設置有汽水分離空間180 ;汽水分離空間180所產(chǎn)生的蒸汽通過汽水分離元件170以及蒸汽出口 160導出。本實施例的筒體采用兩段筒體110、120構成，可以方便地檢修盤管部分。參見圖2，該高溫立式盤管廢熱鍋爐的管箱部分包括管箱殼體210和焊接在管箱殼體210下端的下封頭220以及設置在管箱殼體210、下封頭220內表面上的耐火村里230，在管箱殼體210上設置有人孔240、エ藝氣進ロ 250并在耐火襯里230內設置有爐腔260，エ藝氣進ロ 250與爐腔260連通。結合參見圖3，水循環(huán)冷卻結構部分包括一塊厚管板310、一塊隔板320、一塊撓性管板330、若干根排水管340。厚管板310與鍋爐水接觸，主要起到承壓作用。厚管板310焊接在筒體120的下端，而隔板320焊接在筒體120內靠近厚管板310位置并與厚管板310鄰近筒體120側的面311間隔一段距離，隔板320和厚管板310鄰近筒體120側的面311以及介于隔板320與厚管板310之間的筒體120的內壁所界定的空間構成ー循環(huán)水分配室350。在厚管板310上開設有八個盤管穿過孔，以便于盤管的エ藝氣入口端穿過。盤管穿過孔的軸線平行于鍋殼部分的中心軸線，這樣厚管板310的面積較大，適用于管板頭數(shù)較多，大型化的設計。噴水管360的出水ロ端穿過隔板320而連通該循環(huán)水分配室350，噴水管370的入水ロ端通過ー泵(圖中未示出)接冷卻水源；或者通過一循環(huán)泵(圖中未示出)接至筒體120內的底部，采用從鍋殼部分底部抽出的水汽作為水循環(huán)冷卻結構部分的強制循環(huán)冷卻水。撓性管板330起隔熱和吸收熱膨脹的作用，其直接焊接在厚管板310臨近管箱部分側的面312上，由于轉化氣中多含有H2, CO, CO2等成分，且溫度較高，エ況苛刻，因此其材料選擇較為考究，撓性管板330視具體エ藝情況選用Cr-Mo鋼至INC0NEL600系列鎳基合金為宜。撓性管板330的內徑為小1200mm,與厚管板310臨近管箱部分側的面312之間形成高度為120mm的冷卻腔體370。冷卻腔體370與循環(huán)水分配室350、噴水管360、排水管340 共同組成本實施例的水循環(huán)冷卻結構部分。由于撓性管板330及エ藝氣入口端的結構受力復雜，且承受高溫，應采用薄管板設計理念、應カ分析等手段進行設計。若干根排水管340穿過厚管板310、循環(huán)水分配室350、隔板320而連通冷卻腔室370和鍋殼部分筒體內的熱交換室。結合參見圖4和圖5，該實施例的盤管部分包括盤管上、下支架410、420和連接盤管上、下支架410、420的中心管430以及設置在盤管上、下支架410、420之間的盤管組件440，盤管下支架420與鍋殼部分中的筒體120的內壁焊接連接，而盤管上支架410通過牽拉件411牽拉盤管組件440的上端。這樣盤管上、下支架410、420與盤管組件440 —同向上膨脹。中心管430除起到支撐盤管上、下支架410、420作用外，還用以改善水循環(huán)，提高對受熱面積的沖刷速度，有利于傳熱。盤管組件440包括八根規(guī)格、長度大致相同的盤管&、13、(3、(1、1、2、3、4，這樣使阻カ相同，以確保氣體分布均勻，盤管a、b、C、d為ー組，盤管1、2、3、4為ー組，每組四根盤管以中心管430為軸一同螺旋盤繞向上，然后螺旋盤繞向下，兩組盤管套在一起，共形成四層。氣體在盤管a、b、c、d、1、2、3、4內的流速應視具體エ藝情況而確定,取25 70m/s,流速過大，盤管a、b、C、d、l、2、3、4熱強度就大,可能會導致盤管a、b、C、d、l、2、3、4水側管壁上形成膜態(tài)沸騰，盤管a、b、c、d、l、2、3、4局部過熱；流速過小，傳熱效果差，盤管a、b、c、d、I、2、3、4管內壁容易積碳。同吋，為保證換熱管內被冷卻的エ藝氣體流速均勻，每根盤管a、b、c、d、l、2、3、4由三段逐步縮徑的管子連接而成，每段間用異徑接頭連接。其中最前一段管子的直徑為小133mm,中間一段管子的直徑為108mm,最后一段管子的直徑為4>89mm。盤管8、以(、(1、1、2、3、4的エ藝氣入ロ端從鍋殼部分側穿過隔板320后再依次穿過循環(huán)水分配室350、厚管板310上對應的盤管穿過孔后，進入冷卻腔體370與撓性管板330焊接連接；盤管a、b、c、d、l、2、3、4的エ藝氣入口端的管ロ與管箱部分中的爐腔260貫通；盤管a、b、c、d、l、2、3、4的エ藝氣入口端的外管壁與盤管穿過孔孔壁之間設置有環(huán)隙313。本實施例的高溫立式盤管廢熱鍋爐中的水循環(huán)冷卻結構部分工作方式是噴水管370將冷卻水首先打入循環(huán)水分配室350內，通過緩沖和釋放氣泡后，通過盤管a、b、C、d、1、2、3、4的エ藝氣入口端的外管壁與盤管穿過孔孔壁之間的環(huán)隙313壓入冷卻腔體370內，與盤管a、b、c、d、l、2、3、4的エ藝氣入口端換熱后，經(jīng)若干根排水管340壓入鍋殼部分內。將撓性管板330處的盤管a、b、c、d、l、2、3、4的エ藝氣入口端壁溫控制在400°C左右，起到有效的保護作用。采用了強制冷卻方式后，使每根盤管的冷卻趨于均勻，且不受頭數(shù)多少的限制。每根盤管的冷卻水來源、通道都是獨立的、均勻的、一対一的，多一頭管子自然會引入ー個環(huán)隙，因此該冷卻方案能很好的適應多頭化、大型化需求的設計。在實際應用過程中，某天然氣轉化工段所采用的純氧非催化部分氧化(POX)技術中，轉化爐后直接連接本實施例的高溫立式盤管廢熱鍋爐的管箱部分中的エ藝氣進ロ250，本實施例的高溫立式盤管廢熱鍋爐直徑為小1900mm，來自轉化爐的高溫エ藝氣體(1360°C )從轉化爐的連接管進入本實施例的高溫立式盤管廢熱鍋爐的管箱部分中的爐腔260。エ藝氣體通過爐腔260進入盤管a、b、C、d、I、2、3、4進行換熱，在鍋殼部分側將外來的鍋爐給水加熱，產(chǎn)生中壓飽和蒸汽，通過整個筒體內上部的汽水分離空間180進行汽水分離；汽水分離空間180所產(chǎn)生的蒸汽通過汽水分離元件170以及蒸汽出ロ 160導出。進入本實施例的高溫立式盤管廢熱鍋爐的エ藝氣量為12900Nm3/h。 實施例2本實施例的高溫立式盤管廢熱鍋爐與實施例I的高溫立式盤管廢熱鍋爐結構基本相同，區(qū)別只是在于盤管組件440盤旋方式略有不同，參見圖6和圖7，該實施例中的盤管組件440包括十二根盤管，十二根盤管被分成六組盤管束440a、440b、440c、440d、440e、440f，每組盤管束由兩根盤管螺旋盤繞而成。六組采用周向均布的方式安裝在中心管430的周圍。實施例3本實施例的高溫立式盤管廢熱鍋爐與實施例I的高溫立式盤管廢熱鍋爐的區(qū)別在于水循環(huán)冷卻結構不同，參見圖7，其水循環(huán)冷卻結構包括一塊厚管板310、一塊撓性管板330、若干根排水管340和一個罩體380。厚管板310和罩體390與鍋爐水接觸，主要起到承壓作用。筒體120的底端焊接有下封頭190，厚管板310焊接在筒體120的下部，罩體390焊接在厚管板310鄰近鍋殼部分側的面311上，罩體390的內表面與厚管板310鄰近鍋殼部分側的面311所界定的空間構成循環(huán)水分配室350。在厚管板310上開設有若干個盤管穿過孔，以便于盤管的エ藝氣入口端穿過。盤管穿過孔的軸線垂直于鍋殼部分的中心軸線，這種方式管板面積較小，適用于盤管頭數(shù)較少、小型化的需求。噴水管360的出水ロ端穿過罩體380而連通該循環(huán)水分配室350，噴水管360的入水ロ端通過ー泵(圖中未示出)接冷卻水源；或者通過一循環(huán)泵(圖中未示出)接至筒體120內的底部，采用從鍋殼部分底部抽出的水汽作為水循環(huán)冷卻結構部分的強制循環(huán)冷卻水。撓性管板330起隔熱和吸收熱膨脹的作用，其直接焊接在厚管板310臨近管箱部分側的面312上，由于轉化氣中多含有H2, CO, CO2等成分，且溫度較高，エ況苛刻，因此其材料選擇較為考究，撓性管板330視具體エ藝情況選用Cr-Mo鋼至INC0NEL600系列鎳基合金為宜。撓性管板330與厚管板310臨近管箱部分側的面312之間形成一定高度的冷卻腔體370。冷卻腔體370與循環(huán)水分配室350、噴水管360、排水管340共同組成本實施例的水循環(huán)冷卻結構部分。由于撓性管板330及エ藝氣入口端的結構受力復雜，且承受高溫，應采用薄管板設計理念、應カ分析等手段進行設計。
若干根排水管340穿過厚管板310、循環(huán)水分配室350、罩體390而連通冷卻腔室380和鍋殼部分筒體內的熱交換室。盤管組件440中每ー盤管的エ藝氣入口端從鍋殼部分側穿過罩體390后再依次穿過循環(huán)水分配室350、厚管板310上對應的盤管穿過孔后，進入冷卻腔體370與撓性管板330焊接連接；盤管組件440中每ー盤管的エ藝氣入口端的管ロ與管箱部分中的爐腔260貫通；盤管組件440中每ー盤管的エ藝氣入口端的外管壁與盤管穿過孔孔壁之間設置有環(huán)隙 313。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術 人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種高溫立式盤管廢熱鍋爐，包括鍋殼部分、管箱部分、水循環(huán)冷卻結構部分以及設置在所述鍋殼部分的熱交換室內的盤管部分，其中所述水循環(huán)冷卻結構部分安裝在所述水循環(huán)冷卻結構部分之間；所述水循環(huán)冷卻結構部分包括 一連接所述鍋殼部分與管箱部分之間的厚管板，在所述厚管板上設置有盤管穿管孔； 焊接在所述厚管板臨近所述管箱部分側的面上的撓性管板，所述撓性管板與所述厚管板的第一面之間設置有一冷卻腔體； 噴水管，所述噴水管的入水口連通冷卻水源； 其特征在于， 所述水循環(huán)冷卻結構部分還包括設置在所述厚管板臨近所述鍋殼部分側的循環(huán)水分配室和若干根排水管；所述盤管部分的中的每一盤管的工藝氣入口端從鍋殼部分側依次穿過所述循環(huán)水分配室、厚管板上對應的盤管穿過孔后，進入所述冷卻腔體與所述撓性管板焊接連接，每一盤管的工藝氣入口端的管口與管箱部分中的爐腔貫通；每一盤管的工藝氣入口端的外管壁與盤管穿過孔孔壁之間設置有環(huán)隙；所述噴水管的出水口連通所述循環(huán)水分配室；所述排水管連通所述冷卻腔室和鍋殼部分的熱交換室。
2.如權利要求I所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述盤管穿過孔的軸線平行于所述鍋殼部分的中心軸線。
3.如權利要求2所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述循環(huán)水分配室由一焊接在所述鍋殼部分靠近厚管板位置的隔板和所述厚管板鄰近鍋殼部分側的面以及介于所述隔板與所述厚管板之間的鍋殼部分的內壁所界定的空間構成，所述盤管部分的中的每一盤管的工藝氣入口端從鍋殼部分側穿過所述的隔板后再依次穿過所述循環(huán)水分配室、厚管板上對應的盤管穿過孔后，進入所述冷卻腔體與所述撓性管板焊接連接；所述噴水管的出水口端穿過所述隔板而連通所述循環(huán)水分配室。
4.如權利要求3所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述每一盤管的工藝氣入口端通過固定環(huán)焊接在所述隔板上。
5.如權利要求3所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述排水管穿過所述厚管板、循環(huán)水分配室、隔板而連通所述冷卻腔室和鍋殼部分的熱交換室。
6.如權利要求I所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述盤管穿過孔的軸線垂直于所述鍋殼部分的中心軸線。
7.如權利要求6所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，在所述厚管板鄰近鍋殼部分側的面上焊接有一罩體，所述罩體的內表面與所述厚管板鄰近鍋殼部分側的面所界定的空間構成所述循環(huán)水分配室，所述盤管部分的中的每一盤管的工藝氣入口端從鍋殼部分側穿過所述的罩體壁后再依次穿過所述循環(huán)水分配室、厚管板上對應的盤管穿過孔后，進入所述冷卻腔體與所述撓性管板焊接連接；所述噴水管的出水口端穿過所述罩體壁而連通所述循環(huán)水分配室。
8.如權利要求I所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述排水管穿過所述厚管板、循環(huán)水分配室及罩體壁而連通所述冷卻腔室和鍋殼部分的熱交換室。
9.如權利要求I至8任一項權利要求所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述盤管部分包括盤管上、下支架和連接盤管上、下支架的中心管以及設置在盤管上、下支架之間的盤管組件，其中盤管下支架與所述鍋殼部分中的鍋殼內壁固定連接；所述盤管上支架通過牽拉件牽拉所述盤管組件的上端，所述盤管組件的下端固定于所述盤管上、下支架上；所述盤管組件中的盤管為若干根，每根盤管的規(guī)格、長度大致相同，每一盤管的工藝氣出口端延伸出所述鍋殼部分中的鍋殼外。
10.如權利要求9所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述盤管組件中的若干根盤管以所述中心管為軸螺旋盤繞而成。
11.如權利要求9所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述盤管組件中的若干根盤管被分成若干組盤管束，若干組盤管束采用周向均布的方式安裝在所述中心管的周圍，每組盤管束由兩根盤管螺旋盤繞而成。
12.如權利要求9所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，每根盤管由若干段逐步縮徑的管子連接而成，段與段之間的管子采用異徑接頭連接。
13.如權利要求I至8任一項權利要求所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述鍋殼部分中除包括鍋殼外，還包括設置在所述鍋殼頂部的蒸汽出口和設置在蒸汽出口入口端的汽水分離元件；所述鍋殼由筒體和上封頭焊接而成，所述筒體分段并用法蘭連接；在所述筒體內部上方設置有汽水分離空間；所述汽水分離空間所產(chǎn)生的蒸汽通過汽水分離元件以及蒸汽出口導出。
14.如權利要求I至8任一項權利要求所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述撓性管板采用Cr-Mo鋼至INC0NEL600系列鎳基合金制備而成。
15.如權利要求I至8任一項權利要求所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述噴水管的入水口端通過一泵接冷卻水源。
16.如權利要求I至8任一項權利要求所述的高溫立式盤管廢熱鍋爐，其特征在于，所述噴水管的入水口端通過一循環(huán)泵接至鍋殼部分內的底部，采用從鍋殼部分底部抽出的水汽作為水循環(huán)冷卻結構部分的強制循環(huán)冷卻水。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種高溫立式盤管廢熱鍋爐，包括鍋殼部分、管箱部分、水循環(huán)冷卻結構部分以及設置在鍋殼部分的熱交換室內的盤管部分，該水循環(huán)冷卻結構部分中設置一循環(huán)水分配室，冷卻水進入循環(huán)水分配室后，通過盤管的工藝氣入口端的外管壁與盤管穿過孔孔壁之間的環(huán)隙壓入到撓性管板與厚管板之間的冷卻腔體內，與盤管的工藝氣入口端換熱后經(jīng)過排水管壓入鍋殼部分內。本發(fā)明使每根盤管的冷卻趨于均勻，且不受頭數(shù)多少的限制，且每根換熱管的冷卻水來源、通道都是獨立的、均勻的、一對一的，多一頭管子自然會引入一個環(huán)隙，因此該冷卻方案能很好的適應多頭化、大型化需求的設計。
文檔編號F22B1/18GK102705801SQ20111008418
公開日2012年10月3日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權日2011年4月2日
發(fā)明者劉磊, 張仲敏, 張西原, 金力強 申請人:上海國際化建工程咨詢公司