專利名稱：臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，適用于年產(chǎn)2-20萬(wàn)噸硫磺制酸系統(tǒng)中。
目前在國(guó)內(nèi)外的硫磺制酸系統(tǒng)中，應(yīng)用較廣泛的爐型有臥式煙管型和立式煙管型廢熱鍋爐，其中典型的結(jié)構(gòu)由上鍋筒，連接管，下鍋筒、煙管、爐墻保溫、外護(hù)板及支座等組成。它的不足之處是單位產(chǎn)汽量所需的金屬耗量高，一般為6-8KG/KG、HR，鍋筒直徑大，所產(chǎn)蒸氣的極限壓力低，一般為2.5MPA以下，下鍋筒兩端的穿煙管的平管板應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，剛度大，管板易產(chǎn)生疲勞裂紋而引發(fā)事故。特別在啟停爐頻繁，操作水平較低的場(chǎng)合更是如此。而且煙管的排煙量也受到了一定的限制，一般也不大于30000-40000NM/HR，適用于中小容量的廢熱鍋爐。
此外，國(guó)內(nèi)已投運(yùn)的“臥式全水管自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐”雖然也有較多改進(jìn)，但也存在著某些缺點(diǎn)，主要是外護(hù)板為承受煙氣側(cè)壓力的冷護(hù)板，較厚重，且煙氣中的SO2，SO3和存在的微量水分可能在護(hù)板的內(nèi)側(cè)冷凝成酸液，對(duì)外護(hù)板，以及穿越外護(hù)板的受壓管件造成腐蝕，從而引發(fā)事故，影響鍋爐正常運(yùn)行。
本實(shí)用新型的目的是提供一種臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐，應(yīng)用本鍋爐，可以降低爐體高度，降低單位產(chǎn)汽鋼耗量，能夠承受煙氣側(cè)壓力，防止酸冷凝結(jié)露腐蝕和熱膨脹，具有運(yùn)行可靠，爐墻保溫輕，外護(hù)板不承壓，施工檢修方便的目的。
本實(shí)用新型臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐的構(gòu)思(


圖1-12)是由鍋筒(1)，下降管(2)、下集箱(3)、受熱面管排(4)、上集箱(5)、汽水引出管(6)、密封扁鋼(7)、爐墻保溫(8)、外護(hù)板(9)、進(jìn)口煙道(10)、耐火混凝土(11)、內(nèi)復(fù)線旁路煙道(12)、煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置(13)、出口煙道(14)、支座(15)組成。其結(jié)構(gòu)連接是鍋筒(1)縱向布置在上方，下降管(2)一端焊接連接鍋筒(1)，另一端焊接連接下集箱(3)，受熱面管排(4)布置在下集箱和上集箱(5)之間，并與之焊接連接，汽水引出管(6)一端與上集箱(5)焊接相連，另一端與鍋筒焊接相連，受熱面管排(4)由進(jìn)水管接頭(16)，下小集箱(17)，受熱面管(18)，上小集箱(19)，汽水引出管接頭(20)組成。受熱面管為光管上下兩端分別與上小集箱(19)及下小集箱(17)焊接連接，受熱面管也有在光管上焊接連接兩片鋼板(21)構(gòu)成(圖8)，受熱面管也有在光管上高頻焊接螺旋肋片(22)構(gòu)成(圖9-10)。受熱面管也有在光管上拉制齒片狀刺片(23)構(gòu)成(
圖11-12)。受熱面管排由前至后為單片布置，受熱面管為順列或錯(cuò)列布置，片與片之間的節(jié)距為140-300mm，兩片之間上下左右四面由密封扁鋼(7)焊接連接形成全密封膜式壁，爐墻保溫(8)敷設(shè)在鍋爐本體膜式壁外面的四周，最外層為外護(hù)板(9)，進(jìn)口煙道(10)布置在鍋爐的前部與受熱面管排焊接連接，進(jìn)口煙道(10)內(nèi)部?jī)?nèi)襯耐火混凝土(11)，鍋爐的后部布置有內(nèi)復(fù)線旁路煙道(12)，煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置(13)安裝在內(nèi)復(fù)線煙道(12)的出口處，在鍋爐的尾部布置有出口煙道(14)與受熱面管排(4)焊接連接，整體鍋爐的重量傳遞至下集箱(3)。下集箱與支座(15)焊接連接，重量最后全部由支座(15)承受。煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)連接是由手柄(24)連接在連桿(25)上，連桿(25)與減速機(jī)(26)相連，擋板門(27)連接在減速機(jī)上，鋼板(28)形成門框構(gòu)成。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是煙氣由前方P進(jìn)入，流入進(jìn)口煙道，向后流動(dòng)沖刷受熱面管排，將熱量傳遞給受熱面管內(nèi)的介質(zhì)水，煙氣溫度由900-1000度可降至420度左右，煙氣流至出口煙道，由尾部Q流出進(jìn)入下道工序，其中為控制尾部出口煙溫在420度左右或用戶要求的固定溫度附近，受熱面一般布置有15-25％的余量，煙氣如全部流經(jīng)受熱面管排，則出口溫度較低，可通過(guò)調(diào)節(jié)擋板調(diào)節(jié)裝置中擋板門的開度，以控制煙氣流經(jīng)受熱面管排部分的體積分額通過(guò)內(nèi)復(fù)線煙道，旁路一部分熱煙氣至尾部與較低溫度的煙氣混合，使煙溫控制在要求的溫度附近。煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置的工作過(guò)程是轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，帶動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)，使擋板門進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到可調(diào)節(jié)開度的目的。此外，工質(zhì)側(cè)的介質(zhì)水是由鍋筒進(jìn)入下降管，流入下集箱，由下集箱分散流入各受熱面管排，由下小集箱分散進(jìn)入受熱面管，吸收煙氣側(cè)的熱量，產(chǎn)生汽水混合物，并向上流動(dòng)進(jìn)入上小集箱，在流入上集箱，由上集箱上部的汽水引出管引出流入鍋筒，蒸汽分離后由鍋筒引出，供生產(chǎn)使用。
本實(shí)用新型臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐的效果與現(xiàn)有技術(shù)相比1、本實(shí)用新型為全水管全焊接結(jié)構(gòu)，受熱面管錯(cuò)列布置煙氣橫向沖刷，使傳熱系數(shù)提高，結(jié)構(gòu)布置更緊湊，鍋爐高度更低，材料更節(jié)省，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。
2、采用全膜式壁密封結(jié)構(gòu)，承受煙氣側(cè)的壓力，改承壓外護(hù)板為普通外護(hù)板，同時(shí)因膜式壁溫度大于等于管子內(nèi)汽水混合物的飽和溫度，而高于酸結(jié)露的溫度，徹底解決了外護(hù)板酸結(jié)露腐蝕的問(wèn)題。
3、采用輕型爐墻保溫，使鍋爐的檢修極為方便。
4、鍋爐尾部安裝了煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置，克服了因負(fù)荷變化無(wú)法調(diào)節(jié)尾部出口煙溫的缺點(diǎn)，使鍋爐使用的工況范圍寬。
5、采用膜式壁密封承壓結(jié)構(gòu)，取消了穿墻管結(jié)構(gòu)，使鍋爐與冷護(hù)板之間的熱膨脹問(wèn)題也得到了徹底解決。
本鍋爐是一種結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行更安全可靠的鍋爐。
圖1是本實(shí)用新型臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是
圖1A-A方向的剖視圖。
圖3是
圖1B-B方向的剖視圖。
圖4是
圖1中受熱面管排(4)的結(jié)構(gòu)圖。進(jìn)水方向?yàn)镃-C，汽水引出方向向?yàn)镈-D。
圖5是
圖1中煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置(13)的主視圖。
圖6是圖5的俯視圖。
圖7是受熱面管(18)的斷面圖。
圖8是受熱面管(18)連接有兩片鋼板的斷面圖。
圖9是受熱面管(18)連接有高頻焊接螺旋肋片扁鋼的斷面圖。
圖10是圖9的前視圖。
圖11是受熱面管(18)上拉制片狀刺片的斷面圖。
圖12是
圖11的主視圖。
本實(shí)用新型臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐的實(shí)施例是生產(chǎn)一臺(tái)年產(chǎn)6萬(wàn)噸硫酸的廢熱鍋爐，型號(hào)DG6/1.27-1是用20g鋼板卷制成直徑924×12mm的鍋筒，用20號(hào)鋼管制成20根直徑108×4.5mm的汽水引出管，一端焊接在鍋筒上，另一端焊接在上集箱上用20號(hào)鋼管制成2根直徑219×12mm的上集箱，用20號(hào)鋼管制成2個(gè)直徑219×12mm的下集箱，用20號(hào)鋼管制成8根直徑108×4.5mm的下降管，一端焊接在鍋筒上，另一端焊接在下集箱上，受熱面管排是用20號(hào)鋼管制成直徑76×4mm進(jìn)水管接頭，用20G鋼管制成直徑89×7mm的下小集箱，用20G鋼管制成直徑108×8mm上小集箱，用20G直徑38×4mm鋼管加焊兩片4×30mm的Q235-A、F鋼板制成受熱面管，一端與下小集箱焊接，一端與上小集箱相連，受熱面管排共36片，片節(jié)距140mm，片之間的密封扁鋼用6mm的Q235-A扁鋼制成，開單面坡口密封焊，制成膜式壁，爐墻保溫采用巖棉，敷設(shè)在爐體四周，外護(hù)板用0.35mm的薄鋼板制成，進(jìn)口煙道用Q235-A、F，10mm厚鋼板制成，出口煙道用Q235-A、F8mm厚鋼板制成，支座用6mm和8mm厚的Q235-A、F鋼板制成并焊接在下集箱上，煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置采用現(xiàn)有技術(shù)，手柄為鑄造形成直徑250mm，連桿用20mm的Q235-A、F圓鋼制成，一端焊在手柄上，另一端焊接在CWS63-5-1型渦輪減速機(jī)上，擋板門用6mm厚的1cr13鋼板制成1000×450mm連桿在減速機(jī)上，內(nèi)復(fù)線旁路煙道用6mm的Q235-A、F鋼板與受熱面管上的扁鋼相焊制成。
權(quán)利要求1.一種臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐，由鍋筒、下降管，下集箱、受熱面管排、上集箱、汽水引出管、密封扁鋼、爐墻保溫、外護(hù)板、進(jìn)口煙道、耐火混凝土、內(nèi)復(fù)線旁路煙道、煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置，出口煙道、支座組成，其特征是鍋筒(1)縱向布置在上方，下降管(2)一端焊接連接鍋筒，另一端焊接連接下集箱(3)，受熱面管排(4)布置在下集箱(3)和上集箱(5)之間，并與之焊接連接，汽水引出管(6)一端與上集箱(5)焊接相連，另一端與鍋筒(1)焊接相連，受熱面管排(4)由前至后為單片布置，受熱面管為順列或錯(cuò)列布置，片與片之間的節(jié)距為140-300mm，兩片之間上下左右四面由密封扁鋼(7)焊接連接，形成全密封膜式壁，爐墻保溫(8)敷設(shè)在鍋爐本體膜式壁外面的四周，最外層為外護(hù)板(9)，進(jìn)口煙道(10)布置在鍋爐的前部與受熱面管排為焊接連接，進(jìn)口煙道(10)內(nèi)部?jī)?nèi)襯耐火混凝土(11)，鍋爐的后部布置有內(nèi)復(fù)線旁路煙道(12)，煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置(13)安裝在內(nèi)復(fù)線煙道(12)的出口處，在鍋爐的尾部布置有出口煙道(14)，與受熱面管排(4)焊接連接，整體鍋爐的重量傳遞至下集箱(3)，下集箱與支座(15)焊接連接構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐，其特征是煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置(13)的結(jié)構(gòu)連接是由手柄(24)連接在連桿(25)上，連桿(25)與減速機(jī)(26)相連，擋板門(27)連接在減速機(jī)上，鋼板(28)形成門框構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐，其特征是受熱面管排(4)由進(jìn)水管接頭(16)，下小集箱(17)，受熱面管(18)，上小集箱(19)，汽水引出管接頭(20)組成，受熱面管為光管，上下兩端分別與上小集箱(19)及下小集箱(17)焊接連接，受熱面管也有在光管上焊接連接兩片鋼板(21)構(gòu)成，受熱面管也有在光管上高頻焊接螺旋肋片(22)構(gòu)成，受熱面管也有在光管上拉制齒片狀剌片(23)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種臥式全水管全膜式壁自然循環(huán)硫磺制酸廢熱鍋爐,涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域,主要技術(shù)特征是鍋筒縱向布置在上方,下降管一端連接鍋筒,另一端連接下集箱,受熱面管排布置在下集箱和上集箱之間,汽水引出管一端連接鍋筒,另一端連接上集箱,受熱面管排由前至后為單片布置,每?jī)善g上下左右由密封扁鋼封焊,形成全膜式壁,進(jìn)口煙道布置在鍋爐的前部,煙氣擋板調(diào)節(jié)裝置安裝在內(nèi)復(fù)線煙道的出口處,在鍋爐的尾部布置有出口煙道構(gòu)成。適用于年產(chǎn)2—20萬(wàn)噸硫磺制酸系統(tǒng)中,具有降低爐體高度,降低單位產(chǎn)汽量金屬耗量,能夠承受煙氣側(cè)壓力,防止酸冷凝結(jié)露腐蝕和熱膨脹,具有運(yùn)行安全、重量輕、安裝方便的效果。
文檔編號(hào)F22B15/00GK2361970SQ9822969
公開日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1998年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月16日
發(fā)明者夏正, 夏祿殿 申請(qǐng)人:夏正