水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐的供熱方法
【專利摘要】水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐及供熱方法。現運行機組積灰嚴重，影響運行周期。在化工行業系統中，產生的較高溫度正壓余熱煙氣，當前技術條件下，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換效率的重要手段。由于此粗煤氣的特殊性，顯熱回收系統很復雜，對于高壓力的廢氣余熱回收我國還沒有較成熟的經驗。本發明包括:承壓殼體（1），在所述的承壓殼體的上部/下部裝有承壓進/出口管道，在所述的承壓殼體上部設有引入管接頭和引出管接頭，所述的承壓殼體內上半部為火管鍋爐結構；在所述的承壓殼體內的下部是水管鍋爐結構，所述的承壓殼體上部與上升管系統連接，下降管系統和所述的上升管系統都與鍋筒連接（8）。本發明用于增壓余熱鍋爐。
【專利說明】水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐的供熱方法
[0001]【技術領域】:
本發明涉及一種水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐及供熱方法。
[0002]【背景技術】:
在化工行業系統中，產生的較高溫度正壓余熱煙氣，當前技術條件下，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換效率的重要手段。由于此粗煤氣的特殊性，顯熱回收系統很復雜，對于高壓力的廢氣余熱回收我國還沒有較成熟的經驗，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，現運行機組對多灰增壓鍋爐不適用，積灰嚴重，影響運行周期。采用合理受的熱面的整體布置采用火管和水管相結合的方式，更為合理。
[0003]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐及供熱方法此發明主要解決進口溫度在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備。
[0004]上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐，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/出口管道，在所述的承壓殼體上部設有引入管接頭和引出管接頭，所述的承壓殼體內上半部為火管鍋爐結構；在所述的承壓殼體內的下部是水管鍋爐結構，所述的承壓殼體上部與上升管系統連接，下降管系統和所述的上升管系統都與鍋筒連接。
[0005]所述的水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐，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的上部，底板安裝在所述的承壓殼體內的中部，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構。
[0006]所述的水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐，所述的水管鍋爐結構包括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連接，所述的出口集箱和鍋筒連接，所述的蛇形管束內充有不飽和水，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的余熱煙氣經承壓殼體上端的承壓進口管道進入承壓殼體內向下流動，經過火管給管外的水加熱后，使其達到飽和溫度，余熱煙氣溫度降至350°C左右，進入承壓殼體的下部，傳熱給蛇形管束中的工質，經過兩組蛇形管束后，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，系統給水分別通過給水管道進入入口集箱，入口集箱分配進入蛇形管束向上進行換熱，進入出口集箱，經蒸汽引出管進入汽包，不飽和水經下降管系統進入火管鍋爐結構下部引入管向上進行換熱，經上升管系統引出進入汽包，將欠飽和參數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入主蒸汽管道。
[0008]有益效果:
1.本發明利用廢氣余熱鍋爐產生飽和蒸汽的對流廢鍋。[0009]2.本發明鍋爐受熱面結構彈性好利于清灰，傳熱面的傳熱系數大。
[0010]3.本發明結構簡單、緊湊、焊接縫少、流速快、停留時間短，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，適應的介質操作條件較為廣泛。
[0011]4.本發明能夠有效提高IGCC系統的投運率。
[0012]使用中，進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構，如果全部采用水管形式，保護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重磨損和積灰，本專利發明在鍋爐高溫煙氣段采用火管鍋爐形式，主要利用850?400°C范圍內積灰軟，磨損輕的特點，布置火管受熱面。此煙氣段煙氣遠高于露點溫度，積灰輕微，高溫煙氣灰粒子軟，故磨損輕。在400°C以下采用水管鍋爐結構，來加大煙氣流動空間和有利于積灰，同時能夠有效的控制磨損。本發明重點解決鍋爐投運率的問題，延長鍋爐使用壽命。達到大大降低鍋爐成本的目的。
[0013]本發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構，這種受熱面結構適用于高壓力含塵濃度大的煙氣，本發明能夠有效利用受熱面的特點，加強傳熱效率，大大降低鍋爐成本等特點。
[0014]【專利附圖】
【附圖說明】:
附圖1是本發明的主剖視圖。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、10為上升管系統。
[0015]附圖2是附圖1的剖視圖。
[0016]【具體實施方式】:
實施例1:
水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐，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/出口管道，在所述的承壓殼體上部設有引入管接頭和引出管接頭，所述的承壓殼體內上半部為火管鍋爐結構；在所述的承壓殼體內的下部是水管鍋爐結構，所述的承壓殼體上部與上升管系統10連接，下降管系統9和所述的上升管系統都與鍋筒連接8。
[0017]實施例2:
實施例1所述的水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐:
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的上部，底板4安裝在所述的承壓殼體內的中部，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構。
[0018]實施例3:
實施例1或2所述的水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐:
所述的水管鍋爐結構包括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連接，所述的出口集箱和鍋筒連接，所述的蛇形管束內充有不飽和水，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構，承受壓力< 0.5MPa。火管鍋爐結構構成一個獨立的水回路；兩組蛇形管束5與進口集箱、出口集箱構成獨立的水回路。使用時，不飽和水一部分通過下降管與火管鍋爐結構下部的引入管連接，吸熱后經上部引出管引出，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下降管系統與入口集箱連接，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，經與出口集箱連接的另一汽水引出管引入汽包。
[0020]實施例2:
一種水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐的供熱方法，溫度約為60(T800°C的余熱煙氣經承壓殼體上端的承壓進口管道進入承壓殼體內向下流動，經過火管給管外的水加熱后，使其達到飽和溫度，余熱煙氣溫度降至350°C左右，進入承壓殼體的下部，傳熱給蛇形管束中的工質，經過兩組蛇形管束后，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，系統給水分別通過給水管道進入入口集箱，入口集箱分配進入蛇形管束向上進行換熱，進入出口集箱，經蒸汽引出管進入汽包，不飽和水經下降管系統進入火管鍋爐結構下部引入管向上進行換熱，經上升管系統引出進入汽包，將欠飽和參數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入主蒸汽管道。
【權利要求】
1.一種水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐，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/出口管道，在所述的承壓殼體上部設有引入管接頭和引出管接頭，所述的承壓殼體內上半部為火管鍋爐結構；在所述的承壓殼體內的下部是水管鍋爐結構，所述的承壓殼體上部與上升管系統連接，下降管系統和所述的上升管系統都與鍋筒連接。
2.根據權利要求1所述的水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐，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的上部，底板安裝在所述的承壓殼體內的中部，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構。
3.根據權利要求1或2所述的水管、火管相結合的增壓余熱鍋爐，其特征是:所述的水管鍋爐結構包括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連接，所述的出口集箱和鍋筒連接，所述的蛇形管束內充有不飽和水，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的余熱煙氣經承壓殼體上端的承壓進口管道進入承壓殼體內向下流動，經過火管給管外的水加熱后，使其達到飽和溫度，余熱煙氣溫度降至350°C左右，進入承壓殼體的下部，傳熱給蛇形管束中的工質，經過兩組蛇形管束后，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，系統給水分別通過給水管道進入入口集箱，入口集箱分配進入蛇形管束向上進行換熱，進入出口集箱，經蒸汽引出管進入汽包，不飽和水經下降管系統進入火管鍋爐結構下部引入管向上進行換熱，經上升管系統引出進入汽包，將欠飽和參數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 優先權日:2013年9月5日
【發明者】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任公司