專利名稱：造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬以熱管為傳熱元件組成的各種換熱及余熱回收裝置，具體說是一種造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發(fā)生器。
背景技術(shù)：
目前，各中型氮肥廠造氣工藝均以煤、焦碳為原料，在煤氣發(fā)生爐中產(chǎn)生1000℃-700℃高溫半水煤氣(稱工藝氣)，經(jīng)過造氣廢鍋使工藝氣溫度降低至250℃以下，經(jīng)后序工藝作為生產(chǎn)氮肥的原料氣。這里的造氣廢鍋一般采用列管式換熱器，工藝氣走管程，汽、水走殼程進行換熱，使工藝氣溫度降低，冷卻至所需溫度，同時產(chǎn)生0.3MPa以下的低壓蒸汽。由于工藝氣中含塵量較高，粉塵不斷地沖刷，以及換熱管自身的露點腐蝕及管子破損，造成大量的水、汽泄漏，進入半水煤氣工藝氣煙道，嚴重影響生產(chǎn)及安全性。同時產(chǎn)生的蒸汽壓力過低，無法滿足后序工藝中生產(chǎn)用蒸汽。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的則是針對上述存在的問題，設計了一種采用熱管為傳熱元件，氣—汽(水)隔離，可有效地調(diào)節(jié)與控制管壁溫度，避免露點腐蝕現(xiàn)象，并且產(chǎn)生中、低壓飽和蒸汽，滿足后序生產(chǎn)工藝用汽的熱管式蒸汽發(fā)生器。
本實用新型的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)
一種由上升管、下降管、汽包組成的造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發(fā)生器，其中若干臺熱管式蒸汽發(fā)生器采用串聯(lián)布置，熱管式蒸汽發(fā)生器中的熱管傾斜設置，每一根熱管冷段均插入相對應的套管中組成若干片通過數(shù)根上升管、下降管與汽包相連，其特征在于在工藝氣進口處每一根熱管上部均布有擋灰裝置。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來實現(xiàn)每一片中的套管均為互通結(jié)構(gòu)；設備底部設有排灰裝置。
本實用新型的優(yōu)點如下1、采用熱管為傳熱元件，熱管冷段在套管內(nèi)，此部分產(chǎn)生蒸汽，整個汽水系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全與工藝氣隔離，獨立存在于工藝氣煙道以外，是一種間接式傳熱過程。這就使本系統(tǒng)有別于目前使用的一般造氣廢熱鍋爐的間壁式傳熱過程。
2、系統(tǒng)中熱管元件間相互獨立，工藝氣與蒸汽發(fā)生區(qū)隔離，互不影響，即使單根或數(shù)根熱管損壞，也不影響系統(tǒng)的正常運行，水、汽也不會由于熱管破損而進入工藝氣，造成事故。
3、通過對熱管傳熱面積的調(diào)整，可以方便地控制管壁溫度，有效地避免出現(xiàn)露點腐蝕。
4、采用該裝置可以解決以往廢鍋由于溫差應力造成的管板焊點損壞，或粉塵沖刷等原因損壞的換熱管。
5、設備中設有擋灰裝置和排灰裝置，減小對換熱管的沖刷和使粉塵沉積于排灰口集中排放。
6、操作簡單，維修方便，工作可靠，整個系統(tǒng)的熱量輸送過程不需要任何外界動力。
工藝氣冷卻熱管式蒸汽發(fā)生器有效地解決了以往造氣廢鍋存在的一系列問題，使工藝氣降至所需溫度，回收的熱量又可產(chǎn)生生產(chǎn)用蒸汽，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，其結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，安全可靠。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1側(cè)視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述本實用新型依次由四臺熱管式蒸汽發(fā)生器2、3、5、6采用U型串聯(lián)布置，使工藝氣溫度逐級降低至所需溫度。設備中的傳熱元件是熱管9，熱管9具有很大的導熱能力。它通過管內(nèi)工作液的流動與相變傳遞熱量，在熱管9蒸發(fā)段工作液吸收工藝氣的熱量蒸發(fā)而變成蒸汽，蒸汽在一定的壓差下由蒸發(fā)段向冷凝段流動，傳出熱量，工作液在重力或毛細力作用下回到蒸發(fā)段。這種工作過程是循環(huán)往復進行的，因此熱量也連續(xù)不斷地從蒸發(fā)段傳輸?shù)嚼淠危磸臒嵩磦鬏數(shù)嚼湓?。由于傳輸?shù)氖菨摕?，所以熱?可以在極小的溫差下傳輸較多的熱量。
本實用新型中熱管蒸發(fā)段采用高頻焊翅片強化傳熱，高溫工藝氣由進口1流入將熱量傳給熱管蒸發(fā)段外壁，熱管外壁通過導熱將熱量傳給熱管內(nèi)部工作液。在蒸發(fā)段工作液吸收熱量蒸發(fā)而變成蒸汽，在一定的壓差下向冷凝段流動。在冷凝段蒸汽凝結(jié)成液體，放出凝結(jié)潛熱，通過熱管管壁將熱量傳給套管8內(nèi)飽和水。飽和水吸收熱量產(chǎn)生飽和蒸汽，通過上升管10傳輸給汽包12，在汽包12內(nèi)汽水分離，產(chǎn)生工藝用蒸汽，飽和水則由下降管11回到套管8內(nèi)。這樣連續(xù)不斷地通過吸收、蒸發(fā)、傳輸熱量將工藝氣溫度降至工作所需溫度，產(chǎn)生工藝用蒸汽。工藝氣中的大量粉塵在進口時首先由擋灰裝置7阻擋，降低其流速，減小對換熱管的磨損，設備底部設有排灰裝置4，可以沉集粉塵，集中排放。
權(quán)利要求1.一種由上升管、下降管、汽包組成的造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發(fā)生器，其中若干臺熱管式蒸汽發(fā)生器采用串聯(lián)布置，熱管式蒸汽發(fā)生器中的熱管傾斜設置，每一根熱管冷段均插入相對應的套管中組成若干片通過數(shù)根上升管、下降管與汽包相連，其特征在于在工藝氣進口處每一根熱管上部均布有擋灰裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發(fā)生器，其特征在于每一片中的套管均為互通結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造氣工藝氣冷卻熱管式蒸汽發(fā)生器，其特征在于設備底部設有排灰裝置。
專利摘要本實用新型設計了一種采用熱管為傳熱元件，氣—汽(水)隔離，可有效地調(diào)節(jié)與控制管壁溫度，避免露點腐蝕現(xiàn)象，并且產(chǎn)生中、低壓蒸汽飽和，滿足后續(xù)生產(chǎn)工藝用汽的熱管式蒸汽發(fā)生器。該熱管式蒸汽發(fā)生器包括上升管、下降管、汽包、積灰器，其中若干臺熱管式蒸汽發(fā)生器采用串聯(lián)布置，熱管在蒸汽發(fā)生器中的熱管傾斜設置，每一根熱管冷段均插入相對應的套管中組成若干片通過數(shù)根上升管、下降管與汽包相連，其特征在于在工藝氣進口處每一根熱管上部均布有擋灰裝置。
文檔編號C10J3/20GK2769699SQ200520069008
公開日2006年4月5日 申請日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者楊峻, 李來所 申請人:南京圣諾熱管有限公司