专利名称：双受热面辐射式废热锅炉的制作方法
技术领域：
双受热面辐射，热锅炉技术领敏本实用新型涉及应用于高温煤气化合成气的显热回收技术，特别是整体煤气化^循环发电系统(IGCC—Inte^rated Gasification Combined Cycle)气化系统的 废热锅炉流程，具体为一种双受热面辐射式废热锅炉。
技术背景正在日M起的整体煤气化i^循环发电系统是迄今为止煤转换发电利用工艺中处于最前沿的技术之一。煤转换利用的洁净化、高效化、多样化目标在IGCC工艺中得到高度的统一。煤气化炉出口的粗煤气一般都具有较高的皿。在曰前 技术^f牛下，煤气的净化方法仍以低温湿法净化为主。因此，煤气在净fct前必 须降温，煤气中的大量显鹏被冷却介质带走损失掉。可见，煤气显热是否能充分利用，对^循环发电的净效率将有很大影响。煤气显热利用的方法有废热锅炉流程和激冷流程。禾拥辐射式和对流式废热锅炉最大限度地回收合成气中的显 热，以生产高压蒸汽或预热其他工艺介质(如加热去燃气轮机的合成气和回注氮气等)。这种方法可以回收相当于原料煤低位发热量中14%-18%的能量，使得热煤 气效率可达到90%>95 %，也将使K^循环发电的净效率提高4%-5°/。(绝对值)。 研制应用于废热锅炉流程的辐射式废热锅炉是我国发展IGCC技术的关键。 实用新型内容本实用新型的目的在于樹共一种双受热面辐射式废热锅炉，它是应用于煤气 化系统中f腺气显鄉射式回收的设备，其审隨、运输和安装较为方便，对大截 面的空间膜式7jC冷壁较为理想，利于吹灰及维修。本实用新型的技术方案是双受热面辐射式废热锅炉，是由与气化炉相连的法兰、承受合成气高压和高 温的壳体、具，射换热的膜式水冷皿位于废热锅炉底部的渣水池等元件共同 构成。水冷壁沿辐射式废热锅炉的壳体内部呈双层八角形布置，水冷壁入口位于 辐射式废热锅炉下部的渣水池水面上部，水冷壁入口的高压水经过水冷壁接受粗3
煤气的辐射热量，被加热成高压饱和水蒸汽由水冷壁出口排出，用于^循环发 电。辐射式废热锅炉底部设有收集落渣的渣水池，渣水由辐射式废热锅炉底部的 出口排入下部锁斗。经过显热回收的粗煤气由粗煤气出口流向下面的流程。双受热面辐射^^热锅炉与气化炉相连接，具有承受高温和高压的壳体，壳体采用高铬耐热钢(如美国牌号SA387CrllCL2)，承受鹏为600-1400°C，承 受压力为大于4MPa的承压密封结构。 本实用新型的有益效果是1 、本实用新型^f共的双受热面辐射式废热锅炉可以应用于IGCC发电系统， 吸收粗煤气的显热产生高压蒸汽用于发电。另外，还可以应用于虹生产系统中 的煤气化显热回收系统中，应用于化工系统中，吸收粗煤气的显热产生高压蒸汽， 可以产生化工生产中应用的工艺蒸汽和辅助蒸汽。2、 本实用新型涉及的水冷壁布置的八角形结构，优点是帝隨、运输和安装 较为方便，对，面的空间膜式水冷壁较为理想，利于吹M维修。3、 本实用新型涉及的水冷壁布置为双层有利于提高传热效率，捕渣率高、除 尘效果好，减少受热面积灰。
图1为双受热面辐射式废热锅炉的结构示意图。 图2为图1中B-B剖视图。 图3为图1中C-C剖视图。 图4为图1中EKD剖视图。图中，l法兰；2 7jC冷壁出口； 3粗煤气出口； 4壳体；5水冷壁；6水冷MA 口； 7渣水池；8渣7jC池出口； 9内层水冷壁；10内层水冷壁集箱；ll外层水冷 壁；12外层水冷壁集箱。具体实駄式如图l-图4所示，本实用新型双受热面辐射式废热锅炉主要是由与气化炉相 连的法兰l，承受合成气高压和高温的壳体4，具Wfl射换热的膜式水冷壁5及位 于废热锅炉底部的渣水池7等元件共同构成。7jC冷壁5沿辐射式废热锅炉的壳体 呈双层八角形布置，水冷1A口 6位于辐射式废热锅炉下部的渣水池7水面上部， 7jC冷壁入口 6的高压7j^S^7jC冷壁5接受粗煤气的辐射热量，被加热成高压饱和 水蒸汽由水冷壁出口2排出，用于联合循环发电。辐射式废热锅炉底部设有收集
、雜的渣水池7，渣水由辐射式废热锅炉底部的渣水池出口8排入下部锁斗。经 过显热回收的粗煤气由粗煤气出口 3流向下面的流程。如图2所示，7乂冷壁出口 2与内层水冷壁集箱10相连通。本实用新型内层水 冷壁9和内层7jC冷壁集箱10通过焊接相连通。如图3戶标，设置于壳体4内侧的双层八角形水冷壁分别为内层水冷壁9 和外层7jC冷壁11， 7jC冷壁出口2与夕卜层7JC冷壁集箱12相连通。本实用新型外层 水冷壁11和外层水冷驗箱12通过焊接相魏。辐射式废热锅炉位于IGCC系统的主热力系统中，为汽轮机发电系统提供发 电用的高压蒸汽。该设备达到的性能如下散热损失- <0.4%可用率>95%辐射^热锅炉入口温度1200 1400°C 辐射式废热锅炉出口M^: 600 700°C 运行压力(管程)>10MPa 运行压力(壳程)〉4層a
权利要求1、双受热面辐射式废热锅炉，具有壳体，其特征在于壳体内侧设置膜式水冷壁，水冷壁沿辐射式废热锅炉壳体内部呈双层八角形布置。
2、 按照权利要求1戶皿的双受热面辐射^热锅炉，^T寺征在于辐射式废 热锅炉底部设有收集粗渣的渣水池。
专利摘要本实用新型涉及应用于高温煤气化合成气的显热回收技术，特别是整体煤气化联合循环发电系统(IGCC)气化系统的废热锅炉流程，具体为一种双受热面辐射式废热锅炉。由与气化炉相连的法兰、承受合成气高压和高温的壳体、具有辐射换热的膜式水冷壁及位于废热锅炉底部的渣水池构成。水冷壁沿辐射式废热锅炉的壳体内部呈双层八角形布置，水冷壁入口位于辐射式废热锅炉下部的渣水池水面上部，水冷壁入口的高压水经过水冷壁接受粗煤气的辐射热量，被加热成高压饱和水蒸汽由水冷壁出口排出，用于联合循环发电。本实用新型是应用于煤气化系统中粗煤气显热辐射式回收的设备，其制造、运输和安装较为方便，对大截面的空间膜式水冷壁较为理想，利于吹灰及维修。
文档编号F22B1/00GK201028474SQ200720011768
公开日2008年2月27日 申请日期2007年4月20日 优先权日2007年4月20日
发明者磊 伊, 辉 刘, 吴少华, 孙绍增, 李振中, 阳 王, 宁 祁, 明 秦, 贾莹光, 邱朋华 申请人:辽宁省燃烧工程技术中心;哈尔滨工业大学