本實用新型涉及煤化工設(shè)備保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤化工加氫氣化設(shè)備用防腐蝕結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，在煤化工等行業(yè)中,金屬材料經(jīng)常暴露在由CO、CH₄、C₃H₈及各種石油裂解原料氣等和載氣(氫氣和水蒸汽)構(gòu)成的含碳氣體中,氣體發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生活性碳原子,活性碳原子從外界進入基體的過程中，往往會發(fā)生滲碳,在溫度為350～900℃,碳活度大于1時,生成由金屬碳化物、氧化物、金屬單質(zhì)及碳等組成的粉塵狀混合物,造成材料表面大量蝕坑和脫落,破壞材料的一體化,即金屬塵化。塵化腐蝕是石油化工、天然氣化工、煤化工行業(yè)的設(shè)備面臨的材料選擇的難題。

如今，煤化工行業(yè)重點朝高參數(shù)方向發(fā)展，其特點是高溫(850∽1000℃)、高壓(7.7MPa∽8.0MPa)、高氫(H₂：65∽100％)、高含塵(3500∽4500kg/h)同時具備，這些參數(shù)在國際上均屬于首屈一指，因此對設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)備選材要求提出了很高要求，靠單一的防腐蝕技術(shù)已經(jīng)不能滿足該工藝項下的要求，為此必須采取創(chuàng)新組合技術(shù)，對設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化和調(diào)整，方能滿足在這些高參數(shù)下長周期運行。

現(xiàn)有技術(shù)煤化工行業(yè)中，對于加氫氣化新工藝項下，廢熱鍋爐余熱回收系統(tǒng)用以回收粗煤氣的熱量，產(chǎn)生過熱蒸汽。廢熱鍋爐系統(tǒng)由廢熱鍋爐、過熱器、高溫連接管道組成。廢熱鍋爐系統(tǒng)的材料多采用普碳鋼和低合金鋼或者S30408不銹鋼，普碳鋼和低合金鋼耐腐蝕性差，而S30408不銹鋼成本過高且易形成應(yīng)力腐蝕?，F(xiàn)有技術(shù)還缺乏一種能在高參數(shù)工況條件下，防止廢熱鍋爐系統(tǒng)發(fā)生金屬塵化現(xiàn)象的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)無法在高參數(shù)工況條件下，防止廢熱鍋爐系統(tǒng)發(fā)生金屬塵化現(xiàn)象的問題，本實用新型提供一種煤化工加氫氣化設(shè)備用防腐蝕結(jié)構(gòu)。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種煤化工加氫氣化設(shè)備用防腐蝕結(jié)構(gòu)，包括廢熱鍋爐和過熱器，廢熱鍋爐通過高溫連接管道與過熱器連通，所述廢熱鍋爐、過熱器和高溫連接管道的殼體內(nèi)壁設(shè)有一層一體成型的耐火耐高溫保護層，所述殼體外壁設(shè)有一層用于降低殼體溫度的冷卻水系統(tǒng)。

作為優(yōu)選，所述冷卻水系統(tǒng)包括設(shè)置在殼體外壁的水夾套，所述水夾套下端設(shè)有冷卻水進口，水夾套上端設(shè)有冷卻水出口。

作為優(yōu)選，所述水夾套下端還設(shè)有排污口。

作為優(yōu)選，所述耐火耐高溫保護層由剛玉重質(zhì)澆注而成。

作為優(yōu)選，所述殼體內(nèi)壁與耐火耐高溫保護層之間還設(shè)有一層隔熱涂層。

作為優(yōu)選，所述隔熱涂層為無機單組分涂料制作而成。

作為優(yōu)選，所述殼體由抗氫腐蝕材料制作而成。

作為優(yōu)選，所述抗氫腐蝕材料為Cr-Mo鋼。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型通過采用在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置耐火耐高溫保護層，減少殼體與粗煤氣的接觸，降低金屬粉化現(xiàn)象的發(fā)生幾率；由于殼體的腐蝕與溫度有著非常密切的關(guān)系，溫度越高，殼體的耐蝕性越低，因此，在設(shè)備外部設(shè)置冷卻水系統(tǒng)，強制控制殼體外表溫度在合理溫度區(qū)間；從兩個方面達到保護殼體，防止廢熱鍋爐系統(tǒng)發(fā)生金屬塵化現(xiàn)象，提高設(shè)備的使用壽命的目的。

2、本實用新型的冷卻水系統(tǒng)將冷卻水進水口設(shè)置在下端，將冷卻水出水口設(shè)置在上端，冷卻水從下端進入水夾套內(nèi)，由于吸收了殼體的熱量，溫度升高的冷卻水往設(shè)備上部運行，從上部出水口排出，大大提高了冷卻水的利用效率。

3、本實用新型冷卻水系統(tǒng)的排污口，能在設(shè)備長期運行過程中，將冷卻水里沉淀的雜質(zhì)定期清理排出，防止冷卻水系統(tǒng)堵塞，影響設(shè)備正常運行。

4、由于本實用新型的耐火耐高溫保護層為剛玉重質(zhì)澆注保護層，其物理隔熱性能優(yōu)良，能起到更好的隔熱效果，進一步提高本設(shè)備的使用壽命。

5、本實用新型的隔熱涂層，在進一步提高設(shè)備的隔熱性能的同時，由于其采用無機單組分，在高溫、常溫下無任何異味，無任何有害物質(zhì)產(chǎn)生。

6、本實用新型的殼體采用抗氫腐蝕材料，能滿足高氫環(huán)境條件下的作業(yè)要求。

7、采用Cr-Mo鋼作為殼體材料能在滿足設(shè)備溫度、腐蝕情況的條件下，同時兼顧經(jīng)濟性與強度需求。

附圖說明

圖1是本實用新型整體示意圖；

圖2是本實用新型剖面圖；

圖3是本實用新型局部放大圖。

圖中標記：1-廢熱鍋爐；2-過熱器；3-高溫連接管道；4-殼體；5-冷卻水系統(tǒng)；501-水夾套；502-冷卻水進口；503-冷卻水出口；504-排污口；6-耐火耐高溫保護層；7-粗煤氣進口；8-粗煤氣出口；9-隔熱涂層。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

下面結(jié)合圖1、圖2和圖3對本實用新型作詳細說明。

實施例1，一種煤化工加氫氣化設(shè)備用防腐蝕結(jié)構(gòu)，包括廢熱鍋爐1和過熱器2，廢熱鍋爐1通過高溫連接管道3與過熱器2連通，所述廢熱鍋爐1、過熱器2和高溫連接管道3的殼體4內(nèi)壁均設(shè)有一層耐火耐高溫保護層6，所述殼體4外壁均設(shè)有一層用于降低殼體4溫度的冷卻水系統(tǒng)5。

本實施例中，粗煤氣通過粗煤氣進氣口7進入廢熱鍋爐1內(nèi)，反應(yīng)后，經(jīng)過高溫連接管道3進入過熱器2內(nèi)進行余熱回收。在此過程中，殼體4內(nèi)壁上的耐火耐高溫保護層6，能將粗煤氣與殼體4隔絕開，減少金屬粉化現(xiàn)象的發(fā)生；與此同時，設(shè)置在殼體4外壁的冷卻水系統(tǒng)5，將殼體4強制冷卻，控制在合理溫度區(qū)間內(nèi)，這樣可以有效降低殼體4的溫度。

實施例2在實施例1的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：所述冷卻水系統(tǒng)5包括設(shè)置在殼體4外壁的水夾套501，所述水夾套501下端設(shè)有冷卻水進口502，水夾套501上端設(shè)有冷卻水出口503。本實施例中，冷卻水進水口502設(shè)置在下端，冷卻水出水口503設(shè)置在上端，冷卻水從下端進入水夾套501內(nèi)，由于吸收了殼體4的熱量，溫度升高的冷卻水往設(shè)備上部運行，從上部出水口排出，大大提高了冷卻水的利用效率。

實施例3在實施例2的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：水夾套501下端還設(shè)有排污口504，能在設(shè)備長期運行過程中，將冷卻水里沉淀的雜質(zhì)定期清理排出，防止冷卻水系統(tǒng)5堵塞，影響設(shè)備正常運行。

實施例4在實施例1的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：所述耐火耐高溫保護層6為剛玉重質(zhì)澆注保護層，其物理隔熱性能優(yōu)良，能起到更好的隔熱效果，進一步提高本設(shè)備的使用壽命。

實施例5在實施例1的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：所述殼體4內(nèi)壁與耐火耐高溫保護層6之間還設(shè)有一層隔熱涂層9。本實施例中，隔熱涂層9(耐溫可達1000∽2000℃)能對設(shè)備中的特殊關(guān)鍵部位，如換熱管頭、管板表面等位置，進一步強化保護。隔熱涂層9采用涂料為特制合成硅酸鹽溶液、硅酸鋁纖維、熱反射物質(zhì)和耐磨陶瓷微珠精加工制作。該涂料為無機單組分，在高溫、常溫下無任何異味，無任何有害物質(zhì)產(chǎn)生。隔熱涂層9同時能阻止熱傳導(dǎo)，導(dǎo)熱系數(shù)只有0.03W/m.K，隔熱涂層9能有效抑制并屏蔽輻射熱和傳導(dǎo)熱，隔熱保溫抑制效率可達90％左右，可抑制高溫物體的熱輻射和熱量的散失。

實施例6在實施例1的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：所述殼體的材料為抗氫腐蝕材料，抗氫腐蝕材料為Cr-Mo鋼。殼體4采用抗氫腐蝕材料，能滿足高氫環(huán)境條件下的作業(yè)要求；在充分考慮經(jīng)濟性與穩(wěn)定性的前提下，采用Cr-Mo鋼作為殼體4的材料，能實現(xiàn)本設(shè)備的進一步優(yōu)化。

如上所述即為本實用新型的實施例。本實用新型不局限于上述實施方式，任何人應(yīng)該得知在本實用新型的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。