專利名稱：碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于熱能利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種余熱鍋爐。二背景技術(shù)：
石油、化工行業(yè)中為了降低能耗，提高資源綜合利用，對石油化工裝置中的副產(chǎn)品——液化氣開展綜合利用，將液化氣中的異丁烷烴類通過裝置脫氫處理，轉(zhuǎn)化為異丁烯烴類，并再利用，提高了產(chǎn)品的附加值，實現(xiàn)了液化氣組分中有用物質(zhì)的提出和利用，節(jié)約能源，回收煙氣的余熱價值，保護(hù)環(huán)境使之達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐就是用于C4組分中異丁烷脫氫直接制取異丁烯等化工原料的生產(chǎn)裝置中關(guān)鍵的配套設(shè)備。它是利用焚燒裝置產(chǎn)生的高溫?zé)煔獍延酂徨仩t中的水加熱成過熱蒸汽，使其并入蒸汽管網(wǎng)推動汽輪機(jī)發(fā)電，或輸送給需要蒸汽的裝置；并在空氣預(yù)熱器中加熱帶有一定壓力的空氣使其成為高溫的熱空氣供其裝置使用。從而能夠極大的回收余熱達(dá)到節(jié)約能源的目的。三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐，它是利用焚燒裝置產(chǎn)生的高溫?zé)煔獍延酂徨仩t中的水加熱成過熱蒸汽，使其并入蒸汽管網(wǎng)推動汽輪機(jī)發(fā)電，或輸送給需要蒸汽的裝置；并在空氣預(yù)熱器中加熱帶有一定壓力的空氣使其成為高溫的熱空氣供其裝置使用。本實用新型采用 的技術(shù)方案是:碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐，由進(jìn)口煙道、過熱器、蒸發(fā)器、空氣預(yù)熱器、省煤器、膨脹節(jié)、出口煙道、煙 、汽包和給水預(yù)熱器組成，其中進(jìn)口煙道、過熱器、蒸發(fā)器、空氣預(yù)熱器、省煤器、膨脹節(jié)、出口煙道均為模塊化結(jié)構(gòu)，各模塊受熱面布置形式為順煙氣流向“ 一”字形水平布置。上游裝置來的溫度高、流速快的再生煙氣流過余熱鍋爐，最后排入煙囪，排煙溫度140°C，充分有效地將再生煙氣的余熱回收，達(dá)到了節(jié)約能源的目的。高溫?zé)煔庖来瘟鹘?jīng)進(jìn)口煙道、過熱器、蒸發(fā)器、空氣預(yù)熱器、省煤器、膨脹節(jié)、出口煙道、煙 ，受熱管中的工質(zhì)逆流布置在模塊內(nèi)與煙氣充分接觸，提高了傳熱效率。鍋爐給水經(jīng)過給水預(yù)熱器與省煤器間的自換熱達(dá)到120°C后再進(jìn)入省煤器，此目的是為了避免省煤器換熱管發(fā)生露點低溫腐蝕及防止煙氣中的灰塵粘附在換熱管上而影響鍋爐的正常運行，經(jīng)省煤器進(jìn)一步加熱后進(jìn)入蒸發(fā)器，高溫水在蒸發(fā)器中吸熱開始蒸發(fā)，形成汽水混合物進(jìn)入汽包進(jìn)行汽水分離，分離出的飽和蒸汽進(jìn)入過熱器被加熱成過熱蒸汽，分離出的水再進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行自然循環(huán)。同時，煙氣在流經(jīng)空氣預(yù)熱器時加熱管內(nèi)帶有一定壓力的熱空氣使其達(dá)到所需的溫度。本余熱鍋爐為全鋼架模塊式結(jié)構(gòu)，模塊內(nèi)壁敷設(shè)隔熱襯里，以減少散熱損失。由于受熱面管束在煙氣流程中順列布置，不但優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，而且有利于煙氣流動和減少受熱面的積灰。針對余熱鍋爐模塊尺寸較高，換熱管較長的特點，鍋爐的受熱面采用管屏式，每個模塊由若干組管屏組成，它結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，每組管屏垂直吊掛于模塊內(nèi)這有利于工質(zhì)的自然循環(huán)，同時每組管屏在模塊內(nèi)自由膨脹且互不干涉和其它結(jié)構(gòu)相比可避免由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜而引起的熱應(yīng)力。為減少積灰、降低排煙溫度、提高鍋爐效率，在每個模塊上都設(shè)有吹灰器。在每個模塊上都設(shè)管支撐防止?fàn)t管震動。在每個模塊上都設(shè)有承重裝置以利于管屏的懸掛。由于上游裝置來的煙氣流速相當(dāng)高，在設(shè)計上按一定角度梯次布置了兩個煙道來逐漸擴(kuò)充流通面積，使煙氣到達(dá)第一個受熱面時分布均勻一些，不致于使?fàn)t管振動，產(chǎn)生“卡門渦流”效應(yīng)，另外還在過熱器，蒸發(fā)器等煙氣流速高的受熱面上加設(shè)了消音板，來防止?fàn)t管的振動，增加余熱鍋爐的使用壽命。在加熱帶壓的空氣時，由于氣氣換熱沒有氣液換熱效率高，根據(jù)熱平衡計算布置了 N個空氣預(yù)熱器，使空氣和煙氣能有效地?fù)Q熱，達(dá)到空氣需要的溫度。尤其是空氣預(yù)熱器的制造過程中，我們克服了焊接、無損檢測、熱處理、組裝等各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的技術(shù)難題。較好的解決了國內(nèi)管式空氣預(yù)熱系統(tǒng)中堵灰，漏風(fēng)，膨脹，振動等難題，滿足了用戶需要，填補了國內(nèi)空白。本套裝置采用三沖量控制并設(shè)置各工藝管道溫度、壓力、流量和液位就地和遠(yuǎn)傳顯示儀表。DCS的給水自動控制系統(tǒng)接收汽包水位信號、蒸汽流量和給水流量信號，其輸出信號去控制給水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)給水流量，進(jìn)而控制汽包水位保持基本不變，保證鍋爐平穩(wěn)運行。同時在兩級過熱器之間設(shè)有噴水減溫器用來調(diào)節(jié)過熱蒸汽出口的溫度，以防過熱器溫度過高，進(jìn)而生產(chǎn)滿足并網(wǎng)要求的成品過熱蒸汽?？傊居酂徨仩t具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造安裝方便，節(jié)約制造成本，便于維護(hù)，可長期平穩(wěn)運行充分利用余熱的特點。四
附圖1為本余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖五具體實施方式
碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐由進(jìn)口煙道1、過熱器2、蒸發(fā)器3、N個空氣預(yù)熱器4、省煤器5、膨脹節(jié)6、出口煙道7、煙囪8、汽包9和給水預(yù)熱器10組成，其中空氣預(yù)熱器4為相接在一起的N個空氣預(yù)熱器組成。各模塊受熱面布置形式為順煙氣流向“一”字形水平布置。所有部件均為模塊化結(jié)構(gòu)，各模塊均在制造廠內(nèi)完成，在現(xiàn)場安裝成一個整體。
·[0016]鍋爐給水經(jīng)過給水預(yù)熱器10與省煤器5間的自換熱再進(jìn)入省煤器5，避免了省煤器換熱管發(fā)生露點低溫腐蝕。N個空氣預(yù)熱器4煙氣所加熱的空氣具有一定的壓力，是一般空氣預(yù)熱器空氣的壓力十幾倍，是本余熱鍋爐的一個創(chuàng)新。根據(jù)熱平衡計算布置了 N個空氣預(yù)熱器，使空氣和煙氣能有效地?fù)Q熱，使空氣加熱到所需的溫度。并將空氣預(yù)熱器4布置在蒸發(fā)器3與省煤器5之間，有效地防止了空氣預(yù)熱器4的露點腐蝕。較好的解決了國內(nèi)管式空氣預(yù)熱系統(tǒng)中堵灰，漏風(fēng)，膨脹，振動等難題，滿足了用戶需要，填補了國內(nèi)空白。設(shè)計上按一定角度梯次合理布置了兩個煙道I來逐漸擴(kuò)充流通面積，避免爐管振動，產(chǎn)生“卡門渦流”效應(yīng)，還在煙氣流速高的過熱器2、蒸發(fā)器3的受熱面上加設(shè)消音板，來防止?fàn)t管的振動，增加余熱鍋爐的使用壽命。針對余熱鍋爐模塊尺寸較高，換熱管較長的特點，鍋爐的受熱面采用管屏式，每個模塊由若干組管屏組成，它結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，每組管屏垂直吊掛于模塊內(nèi)這有利于工質(zhì)的自然循環(huán)，同時每組管屏在模塊內(nèi)自由膨脹且互不干涉和其它結(jié)構(gòu)相比可避免由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜而引起的熱應(yīng)力。模塊內(nèi)壁敷設(shè)隔熱襯里，以減少散熱損失。采用三沖量控制和噴水減溫器的調(diào)節(jié)，使得本套裝置控制、報警、聯(lián)鎖自動化。
權(quán)利要求1.一種碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐，由進(jìn)口煙道(I)、過熱器(2)、蒸發(fā)器(3)、空氣預(yù)熱器(4)、省煤器(5)、膨脹節(jié)(6)、出口煙道(7)、煙囪(8)、汽包(9)和給水預(yù)熱器(10)組成，其特征是:其中進(jìn)口煙道(I)、過熱器(2)、蒸發(fā)器(3)、空氣預(yù)熱器(4)、省煤器(5)、膨脹節(jié)(6)、出口煙道(7)均為模塊化結(jié)構(gòu)，各模塊受熱面布置形式為順煙氣流向“一”字形水平布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐，其特征是:空氣預(yù)熱器(4)為相接在一起的N個空氣預(yù)熱器組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐，其特征是:在煙氣流速高的過熱器(2)、蒸發(fā) 器(3)的受熱面上加設(shè)消音板。
專利摘要本實用新型公開了一種碳4脫氫承壓空氣預(yù)熱器余熱鍋爐，由進(jìn)口煙道、過熱器、蒸發(fā)器、空氣預(yù)熱器、省煤器、膨脹節(jié)、出口煙道、煙囪、汽包和給水預(yù)熱器組成，其中進(jìn)口煙道、過熱器、蒸發(fā)器、空氣預(yù)熱器、省煤器、膨脹節(jié)、出口煙道均為模塊化結(jié)構(gòu)，各模塊受熱面布置形式為順煙氣流向“一”字形水平布置。本實用新型主體在工廠內(nèi)完成全部工作量，避免了現(xiàn)場安裝時的各種不利因素，具有現(xiàn)場安裝方便、大大縮短現(xiàn)場安裝時間、降低安裝費用、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、制造安裝方便、節(jié)約制造成本、便于維護(hù)、可長期平穩(wěn)運行充分利用余熱的特點。余熱鍋爐的制造質(zhì)量得到了極大的保證，延長了使用壽命。對膨脹、積灰、振動等方面上都有新的改進(jìn)。
文檔編號F22B31/08GK203131784SQ20132012369
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者李軍, 王維, 孫洪濱 申請人:撫順石油機(jī)械有限責(zé)任公司