專利名稱：自然循環(huán)臥式固定管板式廢熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化肥、煤化工氨合成系統(tǒng)中利用合成塔產(chǎn)生的高溫合成氣綜合回收利用 余熱量。
背景技術(shù)：
隨著近幾年來國(guó)內(nèi)煤化工行業(yè)的迅猛發(fā)展，全國(guó)化肥企業(yè)飛躍式的進(jìn)行著兼并、參控股 及擴(kuò)張階段。更換陳舊設(shè)備、進(jìn)行技術(shù)改造以及擴(kuò)建18*30、 36乇0規(guī)模項(xiàng)目如雨后春筍，在 山東、山西、河南、內(nèi)蒙古及云南等靠近煤炭資源原產(chǎn)地及農(nóng)業(yè)種植大省到處開花。18~38 萬噸/年總氨裝置項(xiàng)目成了眾多項(xiàng)目的先頭兵。合成廢鍋規(guī)格也由44、 90、 170、 230、 250、 290m2，類型有聯(lián)箱管式(小廢鍋)、伍德密封管箱式(中小型廢鍋)，雙錐密封管箱式(大型 廢鍋)。隨著總氨裝置年產(chǎn)量的不斷增加，需要廢熱鍋爐綜合回收利用的余熱量越來越多。這 樣勢(shì)必要求同時(shí)參與換熱的進(jìn)出氣量要大，但由于高溫部分工藝氣體的配管有必要力求簡(jiǎn)單， 最好在每套裝置上只設(shè)置一臺(tái)廢熱鍋爐。造成單臺(tái)設(shè)備的高壓進(jìn)出氣通道口徑越來越大，設(shè) 備直徑越來越大。 發(fā)明內(nèi)容
為了解決總氨裝置年產(chǎn)量的不斷增加，合成塔設(shè)備直徑越來越大，由最小的DN600擴(kuò)大 到現(xiàn)在DN2400，需要廢熱鍋爐綜合回收利用的余熱量越來越多。這樣勢(shì)必要求同時(shí)參與換熱 的進(jìn)出氣量要大，但由于高溫部分工藝氣體的配管有必要力求簡(jiǎn)單，最好在每套裝置上只設(shè) 置一臺(tái)廢熱鍋爐。造成單臺(tái)設(shè)備的高壓進(jìn)出氣通道口徑越來越大。本實(shí)用新型提供了自然循 環(huán)臥式固定管板式廢熱鍋爐(特大型廢鍋)，在大犁氨合成系統(tǒng)中如山東德齊龍化工集團(tuán)公司 等使用該設(shè)備至今效果明顯。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是-
1、 由管殼式換熱器及汽包兩部分組成，采用墊片密封+密封焊活套法蘭連接，可拆卸， 單獨(dú)運(yùn)輸；
管殼式換熱器在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了實(shí)際的使用工況條件壓力為32MPa、溫度為350'C， 決定了管板、管箱、換熱管采用的材質(zhì)，以及它們之間采用的相適應(yīng)的焊接方法。為解決該 管殼式換熱器在高溫條件下能正常使用，考慮到殼體和管束的熱膨脹不同，就在殼體上增加 了膨脹節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償。
汽包在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮解決了容水軟水補(bǔ)充至汽包，它是下降管中循環(huán)水的來源，
在負(fù)荷升降時(shí)在受熱水管中能得到適當(dāng)?shù)乃?。并由汽包的高位使循環(huán)系統(tǒng)獲得一定的循環(huán)
動(dòng)力。容汽在蒸氣需要量有變化時(shí)，能保持過熱器所需的蒸汽流量。汽水分離由于汽包 內(nèi)有一定的分離空間和設(shè)置有汽水分離裝置，使汽水混合物在汽包內(nèi)能獲得充分分離，得到 含水沫及雜質(zhì)少的蒸汽。排污由于水汽被蒸發(fā)以后， 一些不容性的污物就會(huì)濃縮于汽包之 中，因而汽包還擔(dān)負(fù)有排污的作用。
2、 進(jìn)出氣通道截面積大，可以滿足大型氨合成裝置的需要，是以后大裝置廢鍋的發(fā)展方
3向；
3、 管殼式結(jié)構(gòu)，換熱管是直管，清洗方便，氣體流動(dòng)阻力??；
4、 兩頭大平蓋結(jié)構(gòu)，可拆卸，可調(diào)換換熱管；
5、 自然循環(huán)，蒸氣產(chǎn)量大，綜合回收利用的余熱量增加就可以節(jié)約大量的能源。自然循 環(huán)原理補(bǔ)充在汽包中的軟水從下降管降到管殼式換熱器殼程，同通過管內(nèi)的高溫高壓合成 氣體充分換熱后，吸收熱量蒸發(fā)形成氣水混合物，從上升管上升到汽包。由于氣水含量不同， 越靠近汽包頂層，蒸氣含量越高，質(zhì)量越輕，溫度越高。整個(gè)由于重量的變換通過下降管的 下降及上升管的上升自然形成一個(gè)完成的循環(huán)。
本實(shí)用新型的有益效果是，滿足了近幾年來國(guó)內(nèi)煤化工行業(yè)的迅猛發(fā)展，全國(guó)化肥 企業(yè)飛躍式的進(jìn)行兼并、參控股及擴(kuò)張階段，總氨裝置年產(chǎn)量的不斷增加，需要廢熱鍋爐綜 合回收利用的余熱量越來越多。這樣勢(shì)必要求同時(shí)參與換熱的進(jìn)出氣量要大，但由于高溫部 分工藝氣體的配管有必要力求簡(jiǎn)單，最好在每套裝置上只設(shè)置一臺(tái)廢熱鍋爐的需求。

附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖中1、汽包；2、下降管；3、膨脹節(jié)；4、管板； 5、管箱；6、上升管；7、換熱管；8、殼體
具體實(shí)施方式
在附圖l中合成高溫高壓氣體從一端的管箱(5)進(jìn)入通過管板(4)、換熱管(7)與殼體(8) 內(nèi)的水進(jìn)行換熱，吸收熱量蒸發(fā)形成氣水混合物，從上升管(6)上升到汽包(1)。在汽包內(nèi) 將起到容汽、汽水分離、排污作用。由于氣水含量不同，越靠近汽包(1)頂層，蒸氣含量越 高，質(zhì)量越輕，溫度越高。整個(gè)由于重量的變換通過下降管(2)的下降及上升管(6)的上 升自然形成一個(gè)完成的循環(huán)。冷卻后氣體從另一端換熱管(7)、管板(4)進(jìn)入另一端管箱(5)。 該換熱器在高溫條件下能正常使用，考慮到殼體和管束的熱膨脹不同，就在殼體上增加了膨 脹節(jié)(3)進(jìn)行補(bǔ)償。
權(quán)利要求1、一種自然循環(huán)臥式固定管板式廢熱鍋爐。其特征是能運(yùn)用到大型氨合成系統(tǒng)中。其外形是由上部汽包，下部固定管板式換熱器，中間用上升管和下降管連接的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自然循環(huán)臥式固定管板式廢熱鍋爐，其特征是下部固定管板式換熱器換熱管采用直管，兩端采用大平蓋結(jié)構(gòu)。并在殼體處設(shè)置了u型膨脹節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自然循環(huán)臥式固定管板式廢熱鍋爐，其特征是上部有容水、容汽、 汽水分離設(shè)置的汽包。
專利摘要一種能在大型氨合成系統(tǒng)中綜合回收利用大量余熱量的自然循環(huán)臥式固定管板式廢熱鍋爐。它是由上下二部分組成，上部為汽包，下部為管殼式換熱器，二者之間采用墊片和密封焊活套法蘭連接，可拆卸，單獨(dú)運(yùn)輸。管殼式換熱器的換熱管采用直管，兩端采用大平蓋結(jié)構(gòu)，清洗方便，氣體流動(dòng)阻力小，可拆卸和換管?？傮w結(jié)構(gòu)上采用上下對(duì)流的自然循環(huán)，進(jìn)出氣通道截面積大，蒸汽產(chǎn)量增大，可以滿足大型氨合成裝置的需求。
文檔編號(hào)F22B1/18GK201293302SQ20082015148
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者姚良理, 威 張, 徐國(guó)飛, 殷偉明, 金建軍 申請(qǐng)人:上海龍杰機(jī)械裝備有限公司