本實(shí)用新型涉及工業(yè)熱氣回收設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種廢熱鍋爐換熱器及固定床加壓氣化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著節(jié)能減排的意識在大眾普遍達(dá)到共識，傳統(tǒng)的煤氣化工業(yè)、合成氨工業(yè)、乙烯工業(yè)等化工或石化工業(yè)的產(chǎn)生的廢氣常常直接排放到大氣，造成熱量大量的浪費(fèi)。

余熱回收不僅可以帶來能源方面的經(jīng)濟(jì)效益，還可以減少環(huán)境污染；廢熱鍋爐是利用工業(yè)生產(chǎn)過程中的余熱來生產(chǎn)蒸汽的重要設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于煤氣化工業(yè)、合成氨工業(yè)、乙烯工業(yè)等化工或石化的廢熱回收；廢熱鍋爐被設(shè)置在各類工業(yè)流程中，用于回收余熱，在提高整體裝置的熱效率，減少環(huán)境污染和滿足某些工藝要求方面，起著十分重要的作用；可見，充分利用余熱資源將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

但是，目前的煤氣化工業(yè)產(chǎn)出的煤氣普遍存在帶灰量大、對設(shè)備磨蝕嚴(yán)重，以及余熱回收效率低，換熱設(shè)備極易堵塞等問題。

因此，需要一種新型廢熱鍋爐換熱器，以實(shí)現(xiàn)對煤氣化出爐煤氣直接余熱回收并進(jìn)行初步除塵，同時能夠副產(chǎn)過熱蒸汽進(jìn)行應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種廢熱鍋爐換熱器，該廢熱鍋爐換熱器的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于煤氣帶灰量大、對設(shè)備磨蝕嚴(yán)重，以及余熱回收效率低，換熱設(shè)備極易堵塞等技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案：

一種廢熱鍋爐換熱器，包括：殼體、汽包、余熱換熱列管、蒸汽過熱列管、壓差檢測元件和集灰罐；

所述余熱換熱列管設(shè)置在殼體內(nèi)中部位置，余熱換熱列管設(shè)置有進(jìn)液管和出液管，進(jìn)液管與汽包底部相連通，出液管與汽包中部相連通；

所述蒸汽過熱列管設(shè)置在殼體內(nèi)上部位置，蒸汽過熱列管設(shè)置有進(jìn)氣管和出氣管，進(jìn)氣管與汽包相連通，出氣管與過熱蒸汽外管相連通；用以向外部輸送蒸汽。

所述壓差檢測元件安裝殼體內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓差檢測元件對余熱換熱列管與蒸汽過熱列管的積塵狀況進(jìn)行監(jiān)控實(shí)時監(jiān)控；

在殼體內(nèi)下部位置設(shè)置有分離空間，用于進(jìn)行氣灰分離，以降低氣體含塵量；

在殼體上部殼壁設(shè)有進(jìn)氣口，下部殼壁上還設(shè)有排氣口；并且，排氣口優(yōu)選設(shè)置在位于分離空間位置的殼壁上；

所述集灰罐與殼體的底部連通，用以收集分離出的灰塵。

進(jìn)一步的，還包括可燃?xì)怏w檢測元件，所述可燃?xì)怏w檢測元件安裝在汽包的蒸汽出口位置上，用以對所述換熱器內(nèi)余熱換熱列管與蒸汽過熱列管磨損情況進(jìn)行監(jiān)控。

進(jìn)一步的，所述殼體的內(nèi)壁采用耐熱耐火材料，其中，向火面為耐磨澆注料或者重質(zhì)耐火料襯里。

進(jìn)一步的，所述殼體內(nèi)利用余熱換熱列管加熱外來軟水，軟水加熱后進(jìn)入高位的汽包，在汽包內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽，汽包內(nèi)的飽和蒸汽進(jìn)入所述蒸汽過熱列管，將飽和蒸汽加熱為過熱蒸汽并外送。

進(jìn)一步的，所述蒸汽過熱列管和所述余熱換熱列管的頂部分別設(shè)置有防磨瓦，以減小對換熱列管的磨蝕。

進(jìn)一步的，所述殼體與封頭采用法蘭連接，便于對殼體內(nèi)余熱換熱列管與蒸汽過熱列管進(jìn)行拆裝維護(hù)。

進(jìn)一步的，所述集灰罐的進(jìn)口設(shè)置有鎖渣球閥。

進(jìn)一步的，所述廢熱鍋爐換熱器的熱源采用粗煤氣和/或原料氣。

進(jìn)一步的，所述熱源采用的供氣反應(yīng)器為固定床煤氣化技術(shù)反應(yīng)器、循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)反應(yīng)器、氣流床煤氣化技術(shù)反應(yīng)器或焦?fàn)t氣甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)器。

一種固定床加壓氣化系統(tǒng)，包括預(yù)熱器、混合器、氣化反應(yīng)器、除塵分離器、洗滌飽和塔，以及如上所述的廢熱鍋爐換熱器；

所述預(yù)熱器、混合器、氣化反應(yīng)器、除塵分離器、廢熱鍋爐換熱器、洗滌飽和塔依次相連通，所述除塵分離器、所述廢熱鍋爐換熱器和所述洗滌飽和塔均與灰水處理系統(tǒng)相連通。

結(jié)合以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的廢熱鍋爐換熱器具有以下技術(shù)效果：

利用殼體內(nèi)的余熱換熱列管和蒸汽過熱列管能夠?qū)Υ置簹?原料氣的熱量進(jìn)行有效利用，余熱回收效率高，副產(chǎn)蒸汽品味高；殼體內(nèi)設(shè)置的壓差檢測元件，能夠?qū)τ酂釗Q熱列管和蒸汽過熱列管積塵情況進(jìn)行監(jiān)控，能保證設(shè)備的安全運(yùn)行。在殼體下部的分離空間中，粗煤氣/原料氣中的細(xì)小固體顆粒進(jìn)行沉降分離，分離下來的細(xì)小固體顆粒進(jìn)入集灰罐，并通過排灰口排出，經(jīng)過分離的粗煤氣/原料氣通過殼體的排氣口送出。采用本實(shí)施例提供的廢熱鍋爐換熱器，具有結(jié)構(gòu)合理、效率高、污染小、占地少、投資省、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的廢熱鍋爐換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的廢熱鍋爐換熱器的又一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的廢熱鍋爐換熱器的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的固定床加壓氣化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-殼體；2-汽包；3-余熱換熱列管；4-蒸汽過熱列管；5-壓差檢測元件；6-集灰罐；7-防磨瓦；8-可燃?xì)怏w檢測元件；9-鎖渣球閥；11-分離空間；12-進(jìn)氣口；13-排氣口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例一

請參見圖1；本實(shí)施例提供了一種廢熱鍋爐換熱器，該廢熱鍋爐換熱器包括：殼體1、汽包2、余熱換熱列管3、蒸汽過熱列管4、壓差檢測元件5和集灰罐6。

所述余熱換熱列管3設(shè)置在殼體1內(nèi)中部位置，余熱換熱列管3設(shè)置有進(jìn)液管和出液管，進(jìn)液管與汽包2底部相連通，出液管與汽包2中部相連通；進(jìn)入殼體1中的氣體對余熱換熱列管3中的軟水進(jìn)行加熱，加熱后的軟水進(jìn)入汽包2，在汽包2內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽，以對在后工序提供條件，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)產(chǎn)出的廢熱煤氣熱能的利用。

所述蒸汽過熱列管4設(shè)置在殼體1內(nèi)上部位置，所述蒸汽過熱列管4設(shè)置有進(jìn)氣管和出氣管，進(jìn)氣管與汽包2相連通，出氣管與過熱蒸汽外管相連通；在余熱換熱列管3中加熱后的軟水在汽包2內(nèi)產(chǎn)生飽和蒸汽后，通過汽包2將飽和蒸汽輸入至蒸汽過熱列管4中，再由廢熱煤氣加熱為過熱蒸汽并外送使用。

優(yōu)選地，所述蒸汽過熱列管4和所述余熱換熱列管3的頂部分別設(shè)置有防磨瓦7，以減小氣體進(jìn)口處對蒸汽過熱列管4和所述余熱換熱列管3的磨蝕，延長蒸汽過熱列管4和所述余熱換熱列管3的使用壽命。

所述壓差檢測元件5安裝殼體1內(nèi)，壓差檢測元件5作用是測量殼體1內(nèi)部含塵氣體的濃度，進(jìn)而反應(yīng)壓差值的變化，即粉塵濃度高壓差值大，反之壓差值低。用以對余熱換熱列管3與蒸汽過熱列管4積塵狀況進(jìn)行監(jiān)控，能夠?qū)崟r對殼體1內(nèi)的余熱換熱列管3與蒸汽過熱列管4積塵進(jìn)行清理，保障該廢熱鍋爐換熱器使用的穩(wěn)定性。

在殼體1內(nèi)下部位置設(shè)置有分離空間11，用于進(jìn)行氣灰分離，以降低氣體含塵量。

在殼體1上部殼壁設(shè)有進(jìn)氣口12，下部殼壁上還設(shè)有排氣口13。

優(yōu)選地，排氣口13設(shè)置在位于分離空間11位置的殼壁上，用于將初步凈化的氣體進(jìn)行排出。

所述集灰罐6與殼體1的底部連通，用以收集分離出的灰塵。

請參照圖2；本實(shí)施提供廢熱鍋爐換熱器中，還包括可燃?xì)怏w檢測元件8，所述可燃?xì)怏w檢測元件8安裝在汽包2的蒸汽出口位置上，用以對所述換熱器內(nèi)余熱換熱列管3與蒸汽過熱列管4的磨損情況進(jìn)行監(jiān)控，便于工人了解換熱器內(nèi)部使用狀況，進(jìn)而進(jìn)行維修或者更換，保障該廢熱鍋爐換熱器使用的穩(wěn)定性。

優(yōu)選地，所述殼體1的內(nèi)壁采用耐熱耐火材料，其中，向火面為耐磨澆注料或者重質(zhì)耐火料襯里。

優(yōu)選地，所述殼體1與封頭采用法蘭連接，便于對殼體1內(nèi)余熱換熱列管3與蒸汽過熱列管4進(jìn)行拆裝維護(hù)。

請參照圖3；優(yōu)選地，所述集灰罐6的進(jìn)口設(shè)置有鎖渣球閥9，以利用水力將收集的灰排出。

本實(shí)施提供的廢熱鍋爐換熱器中，該廢熱鍋爐換熱器的熱源采用粗煤氣和/或原料氣。

熱源采用的供氣反應(yīng)器可以采用為固定床煤氣化技術(shù)反應(yīng)器、循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)反應(yīng)器、氣流床煤氣化技術(shù)反應(yīng)器或焦?fàn)t氣甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)器等等。

下面說明本實(shí)施提供的廢熱鍋爐換熱器的工作原理：

粗煤氣/原料氣由殼體1的入口進(jìn)入廢熱鍋爐換熱器中，氣體自上而下通過蒸汽過熱列管4和余熱換熱列管3。粗煤氣/原料氣通過蒸汽過熱列管4，將汽包2輸送到的蒸汽過熱列管4的飽和蒸汽進(jìn)行加熱，使蒸汽達(dá)到過熱狀態(tài)后外送至過熱蒸汽外管。

粗煤氣/原料氣通過蒸汽過熱列管4后繼續(xù)向下流動，通過余熱換熱列管3，將外界送來的軟水加熱，使軟水達(dá)到飽和狀態(tài)，達(dá)到飽和狀態(tài)的汽液兩相軟水送到汽包2，在汽包2內(nèi)副產(chǎn)飽和蒸汽，飽和蒸汽送入到蒸汽過熱列管4中加熱。

粗煤氣/原料氣通過余熱換熱列管3后，進(jìn)入廢熱鍋爐換熱器下部的分離空間11，在此空間中，粗煤氣/原料氣中的細(xì)小固體顆粒進(jìn)行沉降分離，分離下來的細(xì)小固體顆粒進(jìn)入集灰罐6，并通過排灰口排出。經(jīng)過分離的粗煤氣/原料氣通過殼體1的排氣口13送出。

在上述工作過程中，壓差檢測元件5能夠?qū)崟r測量殼體1內(nèi)部含塵氣體的濃度，進(jìn)而反應(yīng)壓差值的變化，用以對余熱換熱列管3與蒸汽過熱列管4積塵狀況進(jìn)行監(jiān)控，保障該廢熱鍋爐換熱器使用的穩(wěn)定性。

同時，安裝在汽包2的蒸汽出口位置上的可燃?xì)怏w檢測元件8，能夠?qū)λ鰮Q熱器內(nèi)余熱換熱列管3與蒸汽過熱列管4的磨損情況進(jìn)行監(jiān)控，便于工人了解換熱器內(nèi)部使用狀況，進(jìn)而進(jìn)行維修或者更換，保障該廢熱鍋爐換熱器使用的穩(wěn)定性。

采用本實(shí)施例提供的廢熱鍋爐換熱器，具有結(jié)構(gòu)合理、效率高、污染小、占地少、投資省、節(jié)能環(huán)保、有效發(fā)揮行業(yè)產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn)。對以煙煤、無煙煤、焦炭為原料的固定床氣化技術(shù)以及流化床、氣流床氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了潔凈煤氣化、節(jié)能減排、環(huán)境友好，有著極好的產(chǎn)業(yè)化前景和廣泛的社會效益。

實(shí)施例二

請參照圖4，本實(shí)施提供了一種固定床加壓氣化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括預(yù)熱器、混合器、氣化反應(yīng)器、除塵分離器、洗滌飽和塔，以及如上實(shí)施例一所述的廢熱鍋爐換熱器；

所述預(yù)熱器、混合器、氣化反應(yīng)器、除塵分離器、廢熱鍋爐換熱器、洗滌飽和塔依次相連通，所述除塵分離器、所述廢熱鍋爐換熱器和所述洗滌飽和塔均與灰水處理系統(tǒng)相連通。

本實(shí)施例中的固定床加壓氣化系統(tǒng)在工作過程中，氣化反應(yīng)器中生成的高溫氣體進(jìn)入除塵分離器進(jìn)行初步除塵后進(jìn)入廢熱鍋爐換熱器，在廢熱鍋爐換熱器中包含有冷卻水，冷卻水吸收進(jìn)入煤氣廢鍋中氣體的熱量，冷卻水受熱后進(jìn)入汽包，在汽包中副產(chǎn)水蒸汽，水蒸汽進(jìn)入蒸汽過熱列管中，使水蒸汽加熱為過熱蒸汽，蒸汽過熱列管與輸出蒸汽至氣化反應(yīng)器下部區(qū)域，當(dāng)水蒸汽直接進(jìn)入氣化反應(yīng)器的下部區(qū)域時，進(jìn)入氣化反應(yīng)器內(nèi)的水蒸汽的溫度低于氣化反應(yīng)器的內(nèi)部溫度，因此，可以起到對于氣化反應(yīng)器的底部區(qū)域降溫的作用。此外，當(dāng)氣化反應(yīng)器中的氣化劑中包含水蒸汽時，進(jìn)入氣化反應(yīng)器的水蒸汽可作為氣化劑的一部分參與氣化反應(yīng)。當(dāng)使用的氣化劑中不包含水蒸汽時，廢熱鍋爐換熱器中產(chǎn)生的過熱蒸汽可用于預(yù)熱氣化劑，預(yù)熱后的氣化劑經(jīng)由氣化劑入口進(jìn)入氣化反應(yīng)器內(nèi)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。