專利名稱：雙受熱面輻射式廢熱鍋爐的制作方法
技術領域：
雙受熱面輻射，熱鍋爐技術領敏本實用新型涉及應用于高溫煤氣化合成氣的顯熱回收技術，特別是整體煤氣化^循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC—Inte^rated Gasification Combined Cycle)氣化系統(tǒng)的 廢熱鍋爐流程，具體為一種雙受熱面輻射式廢熱鍋爐。
技術背景正在日M起的整體煤氣化i^循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是迄今為止煤轉(zhuǎn)換發(fā)電利用工藝中處于最前沿的技術之一。煤轉(zhuǎn)換利用的潔凈化、高效化、多樣化目標在IGCC工藝中得到高度的統(tǒng)一。煤氣化爐出口的粗煤氣一般都具有較高的皿。在曰前 技術^f牛下，煤氣的凈化方法仍以低溫濕法凈化為主。因此，煤氣在凈fct前必 須降溫，煤氣中的大量顯鵬被冷卻介質(zhì)帶走損失掉?？梢?，煤氣顯熱是否能充分利用，對^循環(huán)發(fā)電的凈效率將有很大影響。煤氣顯熱利用的方法有廢熱鍋爐流程和激冷流程。禾擁輻射式和對流式廢熱鍋爐最大限度地回收合成氣中的顯 熱，以生產(chǎn)高壓蒸汽或預熱其他工藝介質(zhì)(如加熱去燃氣輪機的合成氣和回注氮氣等)。這種方法可以回收相當于原料煤低位發(fā)熱量中14%-18%的能量，使得熱煤 氣效率可達到90%>95 %，也將使K^循環(huán)發(fā)電的凈效率提高4%-5°/。(絕對值)。 研制應用于廢熱鍋爐流程的輻射式廢熱鍋爐是我國發(fā)展IGCC技術的關鍵。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于樹共一種雙受熱面輻射式廢熱鍋爐，它是應用于煤氣 化系統(tǒng)中f腺氣顯鄉(xiāng)射式回收的設備，其審隨、運輸和安裝較為方便，對大截 面的空間膜式7jC冷壁較為理想，利于吹灰及維修。本實用新型的技術方案是雙受熱面輻射式廢熱鍋爐，是由與氣化爐相連的法蘭、承受合成氣高壓和高 溫的殼體、具，射換熱的膜式水冷皿位于廢熱鍋爐底部的渣水池等元件共同 構(gòu)成。水冷壁沿輻射式廢熱鍋爐的殼體內(nèi)部呈雙層八角形布置，水冷壁入口位于 輻射式廢熱鍋爐下部的渣水池水面上部，水冷壁入口的高壓水經(jīng)過水冷壁接受粗3
煤氣的輻射熱量，被加熱成高壓飽和水蒸汽由水冷壁出口排出，用于^循環(huán)發(fā) 電。輻射式廢熱鍋爐底部設有收集落渣的渣水池，渣水由輻射式廢熱鍋爐底部的 出口排入下部鎖斗。經(jīng)過顯熱回收的粗煤氣由粗煤氣出口流向下面的流程。雙受熱面輻射^^熱鍋爐與氣化爐相連接，具有承受高溫和高壓的殼體，殼體采用高鉻耐熱鋼(如美國牌號SA387CrllCL2)，承受鵬為600-1400°C，承 受壓力為大于4MPa的承壓密封結(jié)構(gòu)。 本實用新型的有益效果是1 、本實用新型^f共的雙受熱面輻射式廢熱鍋爐可以應用于IGCC發(fā)電系統(tǒng)， 吸收粗煤氣的顯熱產(chǎn)生高壓蒸汽用于發(fā)電。另外，還可以應用于虹生產(chǎn)系統(tǒng)中 的煤氣化顯熱回收系統(tǒng)中，應用于化工系統(tǒng)中，吸收粗煤氣的顯熱產(chǎn)生高壓蒸汽， 可以產(chǎn)生化工生產(chǎn)中應用的工藝蒸汽和輔助蒸汽。2、 本實用新型涉及的水冷壁布置的八角形結(jié)構(gòu)，優(yōu)點是帝隨、運輸和安裝 較為方便，對，面的空間膜式水冷壁較為理想，利于吹M維修。3、 本實用新型涉及的水冷壁布置為雙層有利于提高傳熱效率，捕渣率高、除 塵效果好，減少受熱面積灰。


圖1為雙受熱面輻射式廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1中B-B剖視圖。 圖3為圖1中C-C剖視圖。 圖4為圖1中EKD剖視圖。圖中，l法蘭；2 7jC冷壁出口； 3粗煤氣出口； 4殼體；5水冷壁；6水冷MA 口； 7渣水池；8渣7jC池出口； 9內(nèi)層水冷壁；10內(nèi)層水冷壁集箱；ll外層水冷 壁；12外層水冷壁集箱。具體實駄式如圖l-圖4所示，本實用新型雙受熱面輻射式廢熱鍋爐主要是由與氣化爐相 連的法蘭l，承受合成氣高壓和高溫的殼體4，具Wfl射換熱的膜式水冷壁5及位 于廢熱鍋爐底部的渣水池7等元件共同構(gòu)成。7jC冷壁5沿輻射式廢熱鍋爐的殼體 呈雙層八角形布置，水冷1A口 6位于輻射式廢熱鍋爐下部的渣水池7水面上部， 7jC冷壁入口 6的高壓7j^S^7jC冷壁5接受粗煤氣的輻射熱量，被加熱成高壓飽和 水蒸汽由水冷壁出口2排出，用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。輻射式廢熱鍋爐底部設有收集
、雜的渣水池7，渣水由輻射式廢熱鍋爐底部的渣水池出口8排入下部鎖斗。經(jīng) 過顯熱回收的粗煤氣由粗煤氣出口 3流向下面的流程。如圖2所示，7乂冷壁出口 2與內(nèi)層水冷壁集箱10相連通。本實用新型內(nèi)層水 冷壁9和內(nèi)層7jC冷壁集箱10通過焊接相連通。如圖3戶標，設置于殼體4內(nèi)側(cè)的雙層八角形水冷壁分別為內(nèi)層水冷壁9 和外層7jC冷壁11， 7jC冷壁出口2與夕卜層7JC冷壁集箱12相連通。本實用新型外層 水冷壁11和外層水冷驗箱12通過焊接相魏。輻射式廢熱鍋爐位于IGCC系統(tǒng)的主熱力系統(tǒng)中，為汽輪機發(fā)電系統(tǒng)提供發(fā) 電用的高壓蒸汽。該設備達到的性能如下散熱損失- <0.4%可用率>95%輻射^熱鍋爐入口溫度1200 1400°C 輻射式廢熱鍋爐出口M^: 600 700°C 運行壓力(管程)>10MPa 運行壓力(殼程)〉4層a
權利要求1、雙受熱面輻射式廢熱鍋爐，具有殼體，其特征在于殼體內(nèi)側(cè)設置膜式水冷壁，水冷壁沿輻射式廢熱鍋爐殼體內(nèi)部呈雙層八角形布置。
2、 按照權利要求1戶皿的雙受熱面輻射^熱鍋爐，^T寺征在于輻射式廢 熱鍋爐底部設有收集粗渣的渣水池。
專利摘要本實用新型涉及應用于高溫煤氣化合成氣的顯熱回收技術，特別是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC)氣化系統(tǒng)的廢熱鍋爐流程，具體為一種雙受熱面輻射式廢熱鍋爐。由與氣化爐相連的法蘭、承受合成氣高壓和高溫的殼體、具有輻射換熱的膜式水冷壁及位于廢熱鍋爐底部的渣水池構(gòu)成。水冷壁沿輻射式廢熱鍋爐的殼體內(nèi)部呈雙層八角形布置，水冷壁入口位于輻射式廢熱鍋爐下部的渣水池水面上部，水冷壁入口的高壓水經(jīng)過水冷壁接受粗煤氣的輻射熱量，被加熱成高壓飽和水蒸汽由水冷壁出口排出，用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。本實用新型是應用于煤氣化系統(tǒng)中粗煤氣顯熱輻射式回收的設備，其制造、運輸和安裝較為方便，對大截面的空間膜式水冷壁較為理想，利于吹灰及維修。
文檔編號F22B1/00GK201028474SQ200720011768
公開日2008年2月27日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權日2007年4月20日
發(fā)明者磊 伊, 輝 劉, 吳少華, 孫紹增, 李振中, 陽 王, 寧 祁, 明 秦, 賈瑩光, 邱朋華 申請人:遼寧省燃燒工程技術中心;哈爾濱工業(yè)大學