专利名称：一种对流废热锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压气体冷却技术，特别是^^气化i^循环(IGCC)系统中的高温合成气显热回收技术，具体为一种对流废热锅炉。背景駄在IGCC系统中，煤气化炉出口的粗煤气， 一般都具，高的温变，因而有 大量显热能。显热的多少与气化炉型式有关。采用水煤浆气化工艺的气化炉出口 温度为1300 1500°C。在目前技术^j牛下，可靠的煤气净化方，封乃是fftM湿法净化。为此，煤气化炉出口的粗煤气在净化前必须降温，其含有的大量显热能需要 回收以提高效率。显热回收系统很复杂，它可以以各种形式分布在从煤气化炉出 口至燃气轮^M^入口之间的整个流程中。最主要的热回收装置是位于气化炉 出口的辐射废热锅炉与其后的对流废热锅炉。在这里合成气将其大部分显热传给 辐射废热锅炉和对流废热锅炉中的水，产生高压和/或中压蒸汽，这些蒸汽可用作 气化炉的气化剂或经余热锅炉过热后送蒸汽轮机发电。自20世纪70年代以来，由于世界性的能源短缺，各Xik部门都十分重视节约能源、回收余热，废热锅炉作为回收热能的主要设备，其发展也很迅速。废热 锅炉的发展方向主要向大型化、高参数、自动化、定型化、高中低余热同时开发 利用、强化传热引入废热锅炉等方向发展。传统IGCC系统中的对流废热锅炉普遍存在着积灰、堵塞、腐蚀、泄漏等问 题，对系统的安全运行影响很大，无法满足IGCC系统稳定运行得要求。 实用新型内容本实用新型的目的在于,一种可以解决积灰、堵塞和泄漏等问题的对流废 热锅炉。本实用新型的技术方案是-
本实用新型对流废热锅炉本体内上、下设置有上集箱、下集箱，上集箱连有上部饱和^y水出口，下集na3i,与对流废热锅炉上部ta和水入口相连；汽包来的饱和7jaAxt流废热锅炉上部饱和水入口引进，由上至下流动，直，，入下集箱。本实用新型在xt流废热锅炉本体上布置至少一组吹灰，接口 。 本实用新型外流废热锅炉本体顶部设有承压法兰，锅炉本体底部设有下承压出口。本实用新型在赠荒废热锅炉本体上设置有检修人孔。本实用新型锅炉外壳为承压密封结构，承受压力^0MPa。 高温合成气g压法兰连接的入口，进入对流废热锅炉本体，此处合成气温 度约7cxrc。之后合成气向下流动，经过多束分段布置的蛇形蒸发器管排，并向 其中的饱和水放热，使其相变为饱和蒸汽，最后合成气M流废热锅炉本体下承 压出口排出，，降低至35(TC左右，流向合成气净化系统。IGCC余热锅炉汽水 系统引来的饱和水，经汽包分离，由对流废热锅炉上部饱和水入口进入，由上至 下流动，直魏入下集箱，之后沿多束分段布置的蛇形蒸发器管排向上流动，并 吸收高温合成气的热量相变为饱和蒸汽，进入上集箱，最后由对流废热锅炉上部 饱和~水出口回到汽,行汽水分离。本实用新型提供的对流废热锅炉的优点在于1、 本实用新型能满足工艺生产和安^i行；2、 本实用新型结构紧凑，与其他形式的废热锅炉相比较，，位换热面积的 金属消耗量较小，适应的介 作条件较为广泛；3、 本实用新型耐热膨胀性能好，传热面的导热系数大；4、 本实用新型结构简单、焊接缝少、流速快、停留时间短；5、 本实用新型由于均匀的布置吹灰装置接口，因此能有效解决对流废热锅炉 积灰堵塞的问题；6、 本实用新型便于及BM修排除系统故障。
图1是本实用新型Xt流废热锅炉的结构示意图。 图2是图1的左视图。图中，l承压法兰；2锅炉本体；3蛇形蒸发器管排；4下承压出口； 5饱和
水入口； 6下集箱；7上集箱；8上部饱和^/水出口； 9吹灰装置接口； 10检修 人孔。具條歸式如图l-图2所示，本实用新型对流废热锅炉结构主要包括承压法兰l、锅炉本体2、蛇形蒸发器管排3、下承压出口 4、饱和7jC入口 5、下集箱6、上集箱7、 上部饱和n/水出口8、吹灰驢接口9、检修人孔10等，外流废热锅炉本体2内 设置有上集箱7、蛇形蒸发器管排3、下集箱6，上集箱7连有上部饱和n/水出 口 8，下集箱6与对流废热锅炉上部饱和水入口 5 M直下降管相连。蛇形蒸发 器管排3多束分段布置，管排之间相互 。 X^荒废热锅炉本体2顶部设有承压 法兰1 ，锅炉本体2底部设有下承压出口 4;在对流废热锅炉本体2上还布置了多 组吹装置接口 9以及一个检修人孔10。另外，锅炉外壳可为承压密封结构，承受 压力〉4.0MPa。本实用新型工作过程如下高温合成气，压法兰l连接的入口，进入对流废热锅炉本体2，此处合成 气，约70(rC。之后合成气向下流动，经过多束分段布置的蛇形蒸发器管排3， 最后力AX^荒废热锅炉本体下承压出口4排出，，降低至35(TC左右，流向合成 气净化系统。IGCC余热锅炉汽水系统引来的饱和水，经汽包分离，由对流废热 锅炉本体2上部的饱和水入口 5进入下集箱6，之后沿多束分段布置的蛇形蒸发 器管排3向上流动，并吸收高温合成气的热量相变为饱和蒸汽，iSA上集箱7，最后由对流废热锅炉本体2上部饱和n/水出口 8回到汽,行汽水分离。该锅炉达到的性能如下1、 散热损紐4%;2、 维修周期>1年；3、 可用$>98%。
权利要求1、一种对流废热锅炉，锅炉本体主要由外壳和内部换热面组成，其特征在于锅炉本体(2)内设多束分段布置的蛇形蒸发器管排(3)，管排之间相互连通。
2、 按照权利要求1戶脱的对流废热锅炉，其特征在于X^荒废热锅炉本体(2) 内上、下设置有上集箱(7)、下集箱(6)，上集箱(7)连有上部饱和n/水出口(8)，下集箱(6)通过管道与对流废热锅炉上部饱和水入口 (5)相连。
3、 按照权利要求1所述的对流废热锅炉，其特征在于在对流废热锅炉本体 (2)上布置至少一组吹灰装置接口 (9)。
4、 按照权利要求1所述的对^lt热锅炉，其特征在于:X^荒废热锅炉本体(2) 顶部设有承压法兰(1)，锅炉本体(2)底部设有下承压出口 (4)。
5、 按照权利要求1所述的对流废热锅炉，其特征在于在Xt流废热锅炉本体 (2)上设置有检修人孔(10)。
6、 按照权利要求1所述的对流废热锅炉装置，其特征在于锅炉外壳为承压 密封结构，承受压力〉4.0MPa。
专利摘要本实用新型涉及高压气体冷却技术，特别是整体气化联合循环(IGCC)系统中的高温合成气显热回收技术，具体为一种对流废热锅炉，解决传统IGCC系统中的对流废热锅炉普遍存在的积灰、堵塞、腐蚀、泄漏等问题。对流废热锅炉本体内设置有上集箱、蛇形蒸发器管排、下集箱，上集箱连有上部饱和汽/水出口，下集箱通过管道与对流废热锅炉上部饱和水入口相连；汽包来的饱和水从对流废热锅炉上部引进，由上至下流动，直接进入下集箱；在对流废热锅炉本体上布置多组吹灰装置接口。本实用新型结构紧凑，与其他形式的废热锅炉相比较，其单位换热面积的金属消耗量较小，适应的介质操作条件较为广泛，能满足工艺生产和安全运行。
文档编号F22B1/16GK201028470SQ200720011770
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
发明者辉 刘, 吴少华, 孙绍增, 庞开宇, 张广全, 李振中, 毕映会, 阳 王, 明 秦, 邱朋华 申请人:辽宁省燃烧工程技术中心;哈尔滨工业大学