水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐的供熱方法
【專利摘要】水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐及供熱方法?，F(xiàn)運(yùn)行機(jī)組積灰嚴(yán)重，影響運(yùn)行周期。在化工行業(yè)系統(tǒng)中，產(chǎn)生的較高溫度正壓余熱煙氣，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。由于此粗煤氣的特殊性，顯熱回收系統(tǒng)很復(fù)雜，對于高壓力的廢氣余熱回收我國還沒有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。本發(fā)明包括:承壓殼體（1），在所述的承壓殼體的上部/下部裝有承壓進(jìn)/出口管道，在所述的承壓殼體上部設(shè)有引入管接頭和引出管接頭，所述的承壓殼體內(nèi)上半部為火管鍋爐結(jié)構(gòu)；在所述的承壓殼體內(nèi)的下部是水管鍋爐結(jié)構(gòu)，所述的承壓殼體上部與上升管系統(tǒng)連接，下降管系統(tǒng)和所述的上升管系統(tǒng)都與鍋筒連接（8）。本發(fā)明用于增壓余熱鍋爐。
【專利說明】水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐的供熱方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐及供熱方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
在化工行業(yè)系統(tǒng)中，產(chǎn)生的較高溫度正壓余熱煙氣，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。由于此粗煤氣的特殊性，顯熱回收系統(tǒng)很復(fù)雜，對于高壓力的廢氣余熱回收我國還沒有較成熟的經(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，現(xiàn)運(yùn)行機(jī)組對多灰增壓鍋爐不適用，積灰嚴(yán)重，影響運(yùn)行周期。采用合理受的熱面的整體布置采用火管和水管相結(jié)合的方式，更為合理。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐及供熱方法此發(fā)明主要解決進(jìn)口溫度在800?500°C左右。余熱壓力一般在0.3?0.5MPa之間，含粉塵粗煤氣的燃燒設(shè)備。
[0004]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐，其組成包括:承壓殼體，在所述的承壓殼體的上部/下部裝有承壓進(jìn)/出口管道，在所述的承壓殼體上部設(shè)有引入管接頭和引出管接頭，所述的承壓殼體內(nèi)上半部為火管鍋爐結(jié)構(gòu)；在所述的承壓殼體內(nèi)的下部是水管鍋爐結(jié)構(gòu)，所述的承壓殼體上部與上升管系統(tǒng)連接，下降管系統(tǒng)和所述的上升管系統(tǒng)都與鍋筒連接。
[0005]所述的水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐，所述的火管鍋爐包括:頂板，所述的頂板安裝在所述的承壓殼體內(nèi)的上部，底板安裝在所述的承壓殼體內(nèi)的中部，所述的頂板與所述的底板之間有一組均勻豎直布置的火管與一塊隔板，形成所述的火管鍋爐結(jié)構(gòu)。
[0006]所述的水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐，所述的水管鍋爐結(jié)構(gòu)包括2組蛇形管束受熱面，所述的蛇形管束分別與入口集箱和出口集箱連接，所述的入口集箱與所述的下降管系統(tǒng)連接，所述的出口集箱和鍋筒連接，所述的蛇形管束內(nèi)充有不飽和水，余熱煙氣在管束外由上向下流動。
[0007]一種水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐的供熱方法，溫度約為60(T800°C的余熱煙氣經(jīng)承壓殼體上端的承壓進(jìn)口管道進(jìn)入承壓殼體內(nèi)向下流動，經(jīng)過火管給管外的水加熱后，使其達(dá)到飽和溫度，余熱煙氣溫度降至350°C左右，進(jìn)入承壓殼體的下部，傳熱給蛇形管束中的工質(zhì)，經(jīng)過兩組蛇形管束后，溫度降低的余熱煙氣由承壓殼體下端的承壓出口管道排出，蛇形管束內(nèi)充有不飽和水，余熱煙氣在管束外由上向下流動余熱煙氣溫度降低至200°C左右，系統(tǒng)給水分別通過給水管道進(jìn)入入口集箱，入口集箱分配進(jìn)入蛇形管束向上進(jìn)行換熱，進(jìn)入出口集箱，經(jīng)蒸汽引出管進(jìn)入汽包，不飽和水經(jīng)下降管系統(tǒng)進(jìn)入火管鍋爐結(jié)構(gòu)下部引入管向上進(jìn)行換熱，經(jīng)上升管系統(tǒng)引出進(jìn)入汽包，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。
[0008]有益效果:
1.本發(fā)明利用廢氣余熱鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽的對流廢鍋。[0009]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。
[0010]3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、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。
[0011]4.本發(fā)明能夠有效提高IGCC系統(tǒng)的投運(yùn)率。
[0012]使用中，進(jìn)入鍋爐的廢氣壓力大(在0.3?0.5MPa之間)和粉塵濃度大所帶來的受熱面嚴(yán)重磨損和積灰，受熱面的形式尤為重要，既要解決磨損問題又要適合清灰結(jié)構(gòu)，如果全部采用水管形式，保護(hù)受熱面的殼體體積過大，成本過高的問題，火管鍋爐低溫受熱面嚴(yán)重磨損和積灰，本專利發(fā)明在鍋爐高溫?zé)煔舛尾捎没鸸苠仩t形式，主要利用850?400°C范圍內(nèi)積灰軟，磨損輕的特點(diǎn)，布置火管受熱面。此煙氣段煙氣遠(yuǎn)高于露點(diǎn)溫度，積灰輕微，高溫?zé)煔饣伊Ｗ榆洠誓p輕。在400°C以下采用水管鍋爐結(jié)構(gòu)，來加大煙氣流動空間和有利于積灰，同時(shí)能夠有效的控制磨損。本發(fā)明重點(diǎn)解決鍋爐投運(yùn)率的問題，延長鍋爐使用壽命。達(dá)到大大降低鍋爐成本的目的。
[0013]本發(fā)明有效回收較大正壓下的合成氣的顯熱余熱，將煙氣溫度從800°C降至200°C，采用特殊處理形式的對流受熱面結(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，本發(fā)明能夠有效利用受熱面的特點(diǎn)，加強(qiáng)傳熱效率，大大降低鍋爐成本等特點(diǎn)。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的主剖視圖。圖中，I為承壓殼體、2為火管、3為頂板、4為底板、5為蛇形管束、6為入口集箱、7為出口集箱、8為鍋筒、9為下降管系統(tǒng)、10為上升管系統(tǒng)。
[0015]附圖2是附圖1的剖視圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐，其組成包括:承壓殼體1，在所述的承壓殼體的上部/下部裝有承壓進(jìn)/出口管道，在所述的承壓殼體上部設(shè)有引入管接頭和引出管接頭，所述的承壓殼體內(nèi)上半部為火管鍋爐結(jié)構(gòu)；在所述的承壓殼體內(nèi)的下部是水管鍋爐結(jié)構(gòu)，所述的承壓殼體上部與上升管系統(tǒng)10連接，下降管系統(tǒng)9和所述的上升管系統(tǒng)都與鍋筒連接8。
[0017]實(shí)施例2:
實(shí)施例1所述的水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐:
所述的火管鍋爐包括:所述的頂板安裝在所述的承壓殼體內(nèi)的上部，底板4安裝在所述的承壓殼體內(nèi)的中部，所述的頂板與所述的底板之間有一組均勻豎直布置的火管2與一塊隔板，形成所述的火管鍋爐結(jié)構(gòu)。
[0018]實(shí)施例3:
實(shí)施例1或2所述的水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐:
所述的水管鍋爐結(jié)構(gòu)包括2組蛇形管束5的受熱面，所述的蛇形管束分別與入口集箱6和出口集箱7連接，所述的入口集箱與所述的下降管系統(tǒng)連接，所述的出口集箱和鍋筒連接，所述的蛇形管束內(nèi)充有不飽和水，余熱煙氣在管束外由上向下流動。
[0019]承壓殼體為承壓密封結(jié)構(gòu)，承受壓力< 0.5MPa。火管鍋爐結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的水回路；兩組蛇形管束5與進(jìn)口集箱、出口集箱構(gòu)成獨(dú)立的水回路。使用時(shí)，不飽和水一部分通過下降管與火管鍋爐結(jié)構(gòu)下部的引入管連接，吸熱后經(jīng)上部引出管引出，上部引出管通過汽水引出管與汽包連接。另一部分不飽和水經(jīng)下降管系統(tǒng)與入口集箱連接，均勻分配給對流換熱蛇形管束，由下向上流動，匯集到出口集箱，經(jīng)與出口集箱連接的另一汽水引出管引入汽包。
[0020]實(shí)施例2:
一種水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐的供熱方法，溫度約為60(T800°C的余熱煙氣經(jīng)承壓殼體上端的承壓進(jìn)口管道進(jìn)入承壓殼體內(nèi)向下流動，經(jīng)過火管給管外的水加熱后，使其達(dá)到飽和溫度，余熱煙氣溫度降至350°C左右，進(jìn)入承壓殼體的下部，傳熱給蛇形管束中的工質(zhì)，經(jīng)過兩組蛇形管束后，溫度降低的余熱煙氣由承壓殼體下端的承壓出口管道排出，蛇形管束內(nèi)充有不飽和水，余熱煙氣在管束外由上向下流動余熱煙氣溫度降低至200°C左右，系統(tǒng)給水分別通過給水管道進(jìn)入入口集箱，入口集箱分配進(jìn)入蛇形管束向上進(jìn)行換熱，進(jìn)入出口集箱，經(jīng)蒸汽引出管進(jìn)入汽包，不飽和水經(jīng)下降管系統(tǒng)進(jìn)入火管鍋爐結(jié)構(gòu)下部引入管向上進(jìn)行換熱，經(jīng)上升管系統(tǒng)引出進(jìn)入汽包，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。
【權(quán)利要求】
1.一種水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐，其組成包括:承壓殼體，其特征是:在所述的承壓殼體的上部/下部裝有承壓進(jìn)/出口管道，在所述的承壓殼體上部設(shè)有引入管接頭和引出管接頭，所述的承壓殼體內(nèi)上半部為火管鍋爐結(jié)構(gòu)；在所述的承壓殼體內(nèi)的下部是水管鍋爐結(jié)構(gòu)，所述的承壓殼體上部與上升管系統(tǒng)連接，下降管系統(tǒng)和所述的上升管系統(tǒng)都與鍋筒連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐，其特征是:所述的火管鍋爐包括:頂板，所述的頂板安裝在所述的承壓殼體內(nèi)的上部，底板安裝在所述的承壓殼體內(nèi)的中部，所述的頂板與所述的底板之間有一組均勻豎直布置的火管與一塊隔板，形成所述的火管鍋爐結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐，其特征是:所述的水管鍋爐結(jié)構(gòu)包括2組蛇形管束受熱面，所述的蛇形管束分別與入口集箱和出口集箱連接，所述的入口集箱與所述的下降管系統(tǒng)連接，所述的出口集箱和鍋筒連接，所述的蛇形管束內(nèi)充有不飽和水，余熱煙氣在管束外由上向下流動。
4.一種水管、火管相結(jié)合的增壓余熱鍋爐的供熱方法，其特征是:溫度約為60(T80(TC的余熱煙氣經(jīng)承壓殼體上端的承壓進(jìn)口管道進(jìn)入承壓殼體內(nèi)向下流動，經(jīng)過火管給管外的水加熱后，使其達(dá)到飽和溫度，余熱煙氣溫度降至350°C左右，進(jìn)入承壓殼體的下部，傳熱給蛇形管束中的工質(zhì)，經(jīng)過兩組蛇形管束后，溫度降低的余熱煙氣由承壓殼體下端的承壓出口管道排出，蛇形管束內(nèi)充有不飽和水，余熱煙氣在管束外由上向下流動余熱煙氣溫度降低至200°C左右，系統(tǒng)給水分別通過給水管道進(jìn)入入口集箱，入口集箱分配進(jìn)入蛇形管束向上進(jìn)行換熱，進(jìn)入出口集箱，經(jīng)蒸汽引出管進(jìn)入汽包，不飽和水經(jīng)下降管系統(tǒng)進(jìn)入火管鍋爐結(jié)構(gòu)下部引入管向上進(jìn)行換熱，經(jīng)上升管系統(tǒng)引出進(jìn)入汽包，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。
【文檔編號】F22B11/02GK103471071SQ201310399380
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】張彥軍, 張殿軍, 王鳳君, 夏善友, 姜丘陵, 張曉東 申請人:哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司