新型急冷式余熱鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型急冷式余熱鍋爐。公知的急冷式余熱鍋爐上聯箱結構，由于上升管的入口高度的設置和上聯箱的內部空間高度的設置的原因，受熱管容易在上聯箱發(fā)生過熱現象，鍋爐長期運行的安全有隱患。本新型急冷式余熱鍋爐由煙氣進口底座，換熱段總成，煙氣出口裝置，汽包，上升管，下降管等組成；換熱段總成由集束雙套管，下聯箱和上聯箱組成。本實用新型為解決問題采取的措施有：1.把上聯箱的上管板與內圓筒焊成盤形，且外圓尺寸略小于外圓筒的內部尺寸，讓安裝在外圓筒上的上升管的入口對著內圓筒，且其高度高于上管板；2.讓上、下管板間的間距小些。這樣就能迫使進入上聯箱的水汽混合物流速加快，排入汽包方便徹底；因此完全能杜絕受熱管在上聯箱過熱損壞事故的發(fā)生。
【專利說明】新型急冷式余熱鍋爐
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種炭黑生產設備，尤其是爐法炭黑反應爐節(jié)能裝置。
【背景技術】
[0002]爐法炭黑反應爐由燃燒、混合、反應段和急冷段組成，所謂急冷段就是向爐內噴急冷水，使反應得到的混合物被急冷水冷卻，中止炭黑裂解反應，使1250°C左右的炭黑煙氣下降到950°C左右，這個過程產生大量多余的水蒸氣，對后續(xù)生產增加許多不利因素(如增加袋濾器過濾負荷，甚至降低袋濾器使用周期，增加烘干工作量等)，更重要的是300°C左右的熱量白白浪費，對于萬噸級生產線來說，浪費是巨大的。本公司為此專門設計了“急冷式余熱鍋爐”產品(專利號:201120035063.2)。公知的急冷式余熱鍋爐由煙氣進口底座，換熱段總成，煙氣出口裝置，汽包，下降管，上升管等組成；其中的換熱段總成，由集束雙套管，上聯箱和下聯箱組成；雙套管的內管走高溫煙氣，內、外管的環(huán)隙走高壓爐水；汽包里的高壓爐水沿下降管進入下聯箱，從內、外管的環(huán)隙上升，被加熱成水汽混合物進入上聯箱，再經上升管進入汽包完成汽化過程。鍋爐安全運行的一個重要條件之一是，“必須保證受熱管有連續(xù)的水膜沖刷管壁”;但是，急冷式余熱鍋爐的上聯箱結構在確保鍋爐安全運行方面存在隱患，說明如下:上聯箱是由上管板，下管板，圓筒和安裝在圓筒上的上升管的入口構成，上升管的入口安裝在圓筒中間高度的位置上上聯箱箱內高度很高(高度約有四個內管直徑大小)，所以流速較低；流速低，箱內高度又高，容易使密度小的水汽混合物浮在上層上聯箱水汽出口位置(就是上升管的入口位置)較低，上層水汽混合物排出去較困難，進一步降低上層水汽混合物流速，流速低的被受熱管加熱時間延長，可達到被完全汽化的程度；這樣，上聯箱頂部位置的受熱管就會失去“有連續(xù)的水膜沖刷管壁”的安全運行條件，時間長了，這種情況反復出現，受熱管(內管)的這個部位就會導致過熱損壞，以致必須停機維修；這個問題在公司出廠產品維修記錄上得到印證。

【發(fā)明內容】

[0003]為了杜絕現有急冷式余熱鍋爐受熱管(內管)，在上聯箱頂部位置局部過熱損壞問題的發(fā)生，本實用新型提出急冷式余熱鍋爐新方案，新方案不僅使水汽混合物從上聯箱排出更方便，也使上聯箱內的水汽混合物無法形成高低密度差；從而保證受熱管在上聯箱頂部位置的安全運行。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:新型急冷式余熱鍋爐，由煙氣進口底座，換熱段總成，煙氣出口裝置，汽包，上升管，下降管等組成；換熱段總成由集束雙套管，下聯箱和上聯箱組成；煙氣進口底座與換熱段總成的下聯箱連接，煙氣出口裝置與換熱段總成的上聯箱連接。換熱段總成的上聯箱由下管板，上管板，內圓筒，法蘭，外圓筒和安裝在外圓筒上的上升管的入口組成；上管板比下管板小一圈，上管板與內圓筒焊接成盤形，盤形上管板的外圓尺寸比外圓筒的內圓尺寸小，二者構成環(huán)形空間；讓安裝在外圓筒上的幾個上升管的入口對著內圓筒，且高度略高于上管板的下表面；外圓筒，內圓筒的上端都與法蘭焊接。上管板與下管板平行安裝且保持一個不超過內管直徑大小的距離。雙套管的內管走高溫煙氣，內、外管的環(huán)隙走高壓爐水；汽包里的高壓爐水沿下降管進入下聯箱，從雙套管的內、外管的環(huán)隙上升，被加熱成水汽混合物進入上聯箱，再經上升管進入汽包完成汽化過程；因為在上聯箱外圓筒上安裝的上升管的入口比上管板高，所以上聯箱排出水汽混合物完全沒有障礙；又因為上聯箱的上、下管板之間的距離很小，迫使水汽混合物只能快速移動，不可能有被減慢流速的現象發(fā)生；因此，完全能杜絕受熱管在上聯箱過熱損壞事故的發(fā)生。
[0005]本實用新型的有益效果是，鍋爐受熱管在上聯箱發(fā)生過熱損壞問題的解決，提高了產品的使用壽命，會大大降低用戶停產維修的費用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0007]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
[0008]圖2是圖1 “I”局部放大圖。
[0009]圖3是圖1 “II”局部放大圖。
[0010]圖4是圖1 “A-A”剖視圖。
[0011]圖中I上管板，2下管板，3內圓筒，4外圓筒，5上升管的入口，6法蘭，7內管，8外管，9定距條板，10下聯箱的下管板，11下聯箱的上管板，12保護管，13耐火砌料，14煙氣進口底座，15換熱段總成，16煙氣出口裝置，17汽包，18上升管，19下降管；X下聯箱，S上聯箱，J集束雙套管。
【具體實施方式】
[0012]在圖1至圖4中，新型急冷式余熱鍋爐，由煙氣進口底座14，換熱段總成15，煙氣出口裝置16，汽包17，上升管18和下降管19組成；其中的換熱段總14成由集束雙套管J，下聯箱X和上聯箱S組成；其中的上聯箱S由上管板1，下管板2，內圓筒3，外圓筒4上升管的入口 5和法蘭6組成；其中的集束雙套管J，由內管7，外管8和定距條板9構成；雙套管的內管的下端與下聯箱的下管板10連接，上端與上聯箱的上管板I連接；雙套管的外管的下端與下聯箱的上管板11連接，上端與上聯箱的下管板2連接；這樣，雙套管的內、外管的環(huán)隙的下端就與下聯箱聯通，上端與上聯箱聯通。
[0013]上管板I比下管板2小一圈，當上管板與內圓筒3焊接成盤形上管板時，與外圓筒4之間的單邊間隙應為一個內管7直徑大?。话惭b在外圓筒4上的上升管的入口 5的數量為3至6個，沿圓周均勻分布。
【權利要求】
1.新型急冷式余熱鍋爐，由煙氣進口底座，換熱段總成，煙氣出口裝置，汽包，上升管，下降管組成；換熱段總成由集束雙套管，下聯箱和上聯箱組成；其特征是:煙氣進口底座與換熱段總成的下聯箱連接，煙氣出口裝置與換熱段總成的上聯箱連接。
2.根據權利要I所述的新型急冷式余熱鍋爐，其特征是:上聯箱由下管板，上管板，內圓筒，外圓筒，法蘭和安裝在外圓筒上的上升管的入口組成；上管板比下管板小一圈，上管板與內圓筒焊接成盤形，盤形上管板的外圓尺寸比外圓筒的內圓尺寸小，二者構成環(huán)形空間；讓安裝在外圓筒上的幾個上升管的入口對著內圓筒，且高度略高于上管板的下表面；外圓筒，內圓筒的上端都與法蘭焊接。
3.根據權利要2所述的新型急冷式余熱鍋爐，其特征是:上管板與下管板平行安裝，且保持一個不超過內管直徑大小的距離。
【文檔編號】F22B1/18GK203384953SQ201320350128
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權日:2013年6月9日
【發(fā)明者】魏振文, 劉汝剛, 崔建波, 劉繼成, 李環(huán)玉, 張鳳岐 申請人:青島德固特節(jié)能裝備股份有限公司