專利名稱：特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鍋爐領域，具體涉及一種煤化工行業(yè)和整體氣化聯(lián)合循環(huán) IGCC系統(tǒng)中通過特種受熱面結構進行顯熱余熱回收的裝置。
背景技術：
在煤化工行業(yè)和整體氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC系統(tǒng)中，原煤經(jīng)過氣化爐產(chǎn)生的粗煤氣， 一般都具有較高的溫度，按照煤氣化方式不同，一般出口合成氣的溫度在i00(Ti50(rc左右。煤氣壓力一般在0. 3^0. 5MI^a之間，這部分煤氣中含有大量的粉塵，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。由于此煤氣的特殊性，顯熱回收系統(tǒng)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(jīng)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，將煙氣溫度從600°C降至300°C通常采用對流受熱面的方式，為了能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐受熱面的安全，保證鍋爐能夠在外壓0. 3^0. 壓力下穩(wěn)定工作，受熱面的整體布置思路大大區(qū)別于常規(guī)鍋爐，尤其在細節(jié)處理方面更別于常規(guī)處理方式。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種有效回收較大正壓下的合成氣的顯熱余熱，將煙氣溫度從600 0C降至300 0C，顯熱余熱回收裝置。上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，其組成包括帶有進出口管路的承壓殼體， 所述的承壓殼體內(nèi)裝有管筒組件，所述的管筒組件上端連接管屏上集箱，所述的管筒組件下端連接管屏下集箱，所述的管筒組件上端一側連接粗煤氣連接管，所述的管筒組件包括螺旋盤管管束，所述的螺旋盤管管束一端連接蒸發(fā)受熱面上集箱，所述的螺旋盤管管束另一端連接蒸發(fā)受熱面下集箱。所述的特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，所述的管筒組件包括一組平行設置的立管，所述的螺旋盤管的支撐架為蛇形管，所述的支撐架與所述的管筒連接固定，所述的立管之間通過連接板連接，所述的立管和接管連接，所述的接管設置在管筒組件上部側壁上且分別與其對應的立管相通。所述的特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，所述的粗煤氣連接管與所述的接管圍成的筒形的外側端面連接，所述的螺旋盤管管束的管道側壁上裝有清灰振打裝置，所述的承壓殼體下端一側設有檢修人孔。有益效果1.本實用新型利用廢氣余熱鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽的對流廢鍋；能夠有效提高整體氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC系統(tǒng)的投運率。采用特殊螺旋盤管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，能夠有效利用受熱面的特點，加強傳熱效率。本實用新型鍋爐受熱面結構彈性好利于清灰，傳熱面的傳熱系數(shù)大。粗煤氣經(jīng)粗煤氣連接管進入管筒組件的多邊形內(nèi)腔中，粗煤氣連接管入口的粗煤氣的溫度約為50(T70(TC，之后粗煤氣沿多邊形的管筒組件內(nèi)腔向下流動，將螺旋盤管管束上的螺旋盤管管束和管筒組件上的立管中的水加熱，達到飽和溫度，最后粗煤氣從承壓殼體下端的承壓出口管排出，溫度降低至350°C左右，流向粗煤氣凈化系統(tǒng)。系統(tǒng)給水分別通過給水管道進入管屏下集箱，管屏下集箱分配進入各立管向上進行換熱，進入管屏上集箱，經(jīng)蒸汽引出管進入汽包，不飽和水經(jīng)下降管進入蒸發(fā)受熱面下集箱進入螺旋盤管管束上的各螺旋盤管管束向上進行換熱，將欠飽和參數(shù)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。本實用新型結構簡單、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(zhì)操作條件較為廣泛。本實用新型的下部螺旋盤管管束內(nèi)的工作介質(zhì)為水，其溫度小于其工作壓力下的飽和溫度，可以增加螺旋盤管管束的受熱面積，使蒸汽出口溫度升高，達到飽和溫度。本實用新型的占地面積和體積較小，鍋爐的積灰和磨損較輕。


附圖1是本實用新型的整體結構示意圖。圖2是圖1的A - A剖視圖。圖3是圖- B剖視圖。圖4是圖1的M- M向接管截面圖。
具體實施方式
實施例1 一種特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，其組成包括承壓殼體1，所述的承壓殼體1下端連接承壓出口管2，所述的承壓殼體內(nèi)裝有管筒組件7，所述的管筒組件上端連接管屏上集箱8，所述的管筒組件下端連接管屏下集箱9，所述的管筒組件上端連接粗煤氣連接管10，所述的管筒組件包括至少兩組螺旋盤管管束4，所述的螺旋盤管管束一端連接蒸發(fā)受熱面上集箱5，所述的螺旋盤管管束另一端連接蒸發(fā)受熱面下集箱6。實施例2 特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，其特征是所述的管筒組件包括一組平行設置的立管13，所述的螺旋盤管的支撐架11為蛇形管，所述的支撐架與所述的管筒7連接固定，所述的立管之間通過連接板14連接，所述的立管和接管15連接，所述的接管設置在管筒組件上部側壁上且分別與其對應的立管相通。所述的承壓殼體下端一側設有檢修人孔 3，所述的螺旋盤管管束內(nèi)裝有工作介質(zhì)，所述的工作介質(zhì)為汽水兩相介質(zhì)。實施例3 特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，采用具有兩種螺旋盤管管束的模式。承壓出口管道2設置在承壓殼體1底部的外壁上，且與承壓殼體內(nèi)部連通，承壓殼體下部的外壁上設有檢修人孔3;管筒組件由數(shù)個立管13、數(shù)個連接板14和數(shù)個接管15組成。數(shù)個立管 13平行設置，由數(shù)個立管圍成六邊形，相鄰的兩個立管之間通過連接板14連接，數(shù)個接管 15設置在管筒組件上部一側側壁上且分別與其對應的立管相通。管筒組件7設置在承壓殼體1中，管屏上集箱設置8在管筒組件7的上端，管屏下集箱9設置在管筒組件7的下端。 至少兩組螺旋盤管管束4垂直設置在管筒組件的筒形內(nèi)腔中，至少一組螺旋盤管管束設置在管筒組件7的筒形內(nèi)腔中的下部，至少一組螺旋盤管管束設置在管筒組件的筒形內(nèi)腔中的上部。兩個蒸發(fā)受熱面上集箱設置在螺旋盤管管束的上端，兩個蒸發(fā)受熱面下集箱設置在螺旋盤管管束的下端。其中一組螺旋盤管管束的上端與一個蒸發(fā)受熱面上集箱連通、且下端與一個蒸發(fā)受熱面下集箱連通；另一組螺旋盤管管束的上端與另一個蒸發(fā)受熱面上集箱連通、且下端與另一個蒸發(fā)受熱面下集箱連通，粗煤氣連接管與數(shù)個接管圍成的筒形的外側端面連接，數(shù)個蛇形管與管筒組件連接，用于承載螺旋盤管管束的重量。上述螺旋盤管管束和蛇形管內(nèi)充有工作介質(zhì)。承壓殼體為承壓密封結構，承受壓力>4. OMPa。管屏上集箱和管屏下集箱與管筒組件構成獨立的水回路；兩個蒸發(fā)受熱面上集箱和兩個蒸發(fā)受熱面下集箱與螺旋盤管管束構成獨立的水回路；使用時，管屏上集箱通過蒸汽管道與汽包連通，管屏下集箱通過管道與給水管道連接，兩個蒸發(fā)受熱面下集箱與下降管連接，兩個蒸發(fā)受熱面上集箱通過另外的引出管道與汽包連通，兩個蒸發(fā)受熱面下集箱通過蒸汽管道與汽包連通。螺旋盤管管束內(nèi)的水由下至上流動，直接進入兩個蒸發(fā)受熱面上集箱。管筒組件內(nèi)腔的工質(zhì)為粗煤氣，管筒組件外壁與承壓殼體內(nèi)壁形成的內(nèi)腔的工質(zhì)為氮氣，粗煤氣的溫度高于氮氣的溫度。檢修人孔便于及時檢修以排除系統(tǒng)故障。管筒組件內(nèi)的工作介質(zhì)溫度等于或者低于螺旋盤管管束內(nèi)工質(zhì)的工作壓力對應的飽和溫度。實施例4 實施例1或2或3所述的特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，所述的下組螺旋盤管管束內(nèi)的工作介質(zhì)為水，其溫度小于其工作壓力下的飽和溫度。這樣設計可以增加螺旋盤管管束的受熱面積，使蒸汽出口溫度升高，達到飽和溫度。
權利要求1.一種特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，其組成包括帶有進出口管路的承壓殼體，其特征是所述的承壓殼體內(nèi)裝有管筒組件，所述的管筒組件上端連接管屏上集箱，所述的管筒組件下端連接管屏下集箱，所述的管筒組件上端一側連接粗煤氣連接管，所述的管筒組件包括螺旋盤管管束，所述的螺旋盤管管束一端連接蒸發(fā)受熱面上集箱，所述的螺旋盤管管束另一端連接蒸發(fā)受熱面下集箱。
2.根據(jù)權利要求1所述的特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，其特征是所述的管筒組件包括一組平行設置的立管，所述的螺旋盤管的支撐架為蛇形管，所述的支撐架與所述的管筒連接固定，所述的立管之間通過連接板連接，所述的立管和接管連接，所述的接管設置在管筒組件上部側壁上且分別與其對應的立管相通。
3.根據(jù)權利要求2所述的特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置，其特征是所述的粗煤氣連接管與所述的接管圍成的筒形的外側端面連接，所述的螺旋盤管管束的管道側壁上裝有清灰振打裝置，所述的承壓殼體下端一側設有檢修人孔。
專利摘要特種受熱面結構的顯熱余熱回收裝置。在煤化工行業(yè)和整體氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC系統(tǒng)中，原煤經(jīng)過氣化爐產(chǎn)生的粗煤氣，一般都具有較高的溫度。本實用新型其組成包括帶有進出口管路的承壓殼體(1)，所述的承壓殼體內(nèi)裝有管筒組件(7)，所述的管筒組件上端連接管屏上集箱(8)，所述的管筒組件下端連接管屏下集箱(9)，所述的管筒組件上端連接粗煤氣連接管(10)，所述的管筒組件包括螺旋盤管管束(4)，所述的螺旋盤管管束一端連接蒸發(fā)受熱面上集箱(5)，所述的螺旋盤管管束另一端連接蒸發(fā)受熱面下集箱(6)。本實用新型用于煤化工行業(yè)和整體氣化聯(lián)合循環(huán)IGCC系統(tǒng)中回收其含有的大量顯熱能。
文檔編號F22B1/18GK202048555SQ20102061415
公開日2011年11月23日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權日2010年11月18日
發(fā)明者于龍, 劉慶江, 唐卉, 夏善友, 姜丘陵, 張偉, 張彥軍, 張曉東, 洪偉濱, 王銳 申請人:哈爾濱鍋爐廠有限責任公司