用于硫磺制酸的过热器的制作方法

文档序号:15174386发布日期:2018-08-14 18:16阅读:761来源:国知局

本实用新型属于锅炉过热器技术领域,具体涉及到一种用于硫磺制酸的过热器。



背景技术:

硫磺制酸工艺系统是指以硫磺为主要原料,在焚硫炉中燃烧产生SO2烟气,通过余热锅炉系统降温冷却后进入吸收工段生产硫酸。硫磺制酸工艺系统需要设置余热锅炉来回收热量,由于该工艺系统每段出口烟气压力较高且为正压,烟气为酸性气体,若发生烟气泄露对环境造成污染。所以对各段出口锅炉设备密封性要求高。而在该系统中焚硫炉出口废热锅炉及一段转换器出口高温过热器工作环境较恶劣(烟气侧使用温度高、压力高),但焚硫炉出口废热锅炉为烟火管结构,烟气走管程,不存在烟气泄露。一段出口高温过热器烟气走壳程,高温过热器护板及管子材质均选用不锈钢材料,不锈钢材料线膨胀系数高,运行时高温过热器膨胀量大,产生的热应力大,传统结构的方形箱体结构的外护板,作用在外护板上的热应力不均匀,非常容易在护板薄弱的焊缝处发生烟气泄露。



技术实现要素:

针对上述不足,本实用新型提供一种用于硫磺制酸的过热器,可有效解决硫磺制酸过程中高温过热器尤其一段转换器出口高温过热器外护板烟气泄漏,导致余热利用率低,污染环境的问题。

为实现上述目的,本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:

用于硫磺制酸的过热器,包括:过热器本体、安装在过热器本体上的进口烟道和出口烟道;过热器本体的外壁为双层圆筒体结构的外护板,过热器本体的内壳设置在外护板内,内壳上设置有20mm的膨胀间隙;过热器本体从下到上内部设置有高温过热段和中温过热段;高温过热段包括相连接的高温段管束和高温段集箱;中温过热段包括相连接的中温段管束和中温段集箱;高温段集箱和中温段集箱设置在外护板外部。

采用上述方案的有益效果为:过热器本体的外壁为双层圆筒体结构的外护板,来自烟气侧的膨胀热应力可均匀地作用在外护板上;同时内壳上设置有20mm的膨胀间隙,可保证自由的膨胀和收缩,当不锈钢材料的内壳膨胀时,因存在20mm的膨胀间隙,所以不会对内壳造成损坏,从而提高了其使用寿命,同时内壳和外护板这两者的结合可有效的解决不锈钢材料的膨胀问题,此外,因外护板为双层结构,其强度加强,可有效支撑烟气作用在外护板上的热应力,再者,外护板为圆筒状,也就不存在薄弱的焊接缝隙,所以可以有效的防止烟气泄漏;烟气在过热器中流动的过程中,蒸汽还可以通过进出中温段集箱和高温段集箱在中温段管束和高温段管束与烟气进行换热,可有效利用烟气热量。

进一步地,外护板和过热器内壳之间设置有加强圈。

采用上述方案的有益效果为:加强圈可以保证外护板拆卸后内壳有足够的强度来承载内外来的压力。

进一步地,加强圈设置有3个。

采用上述方案的有益效果为:在过热器本体上部、中部和下部均设置一个加强圈,可有效地保证内壳能最大程度承载压力。

进一步地,高温过热段和中温过热段下方分别设置有下支撑梁和上支撑梁。

采用上述方案的有益效果为:对高温过热段和中温过热段起到支撑作用,进而使管束在一定范围内自由伸缩。

进一步地,高温段管束和中温段管束均由蛇形螺旋翅片管和弯头组成。

采用上述方案的有益效果为:这样设置使结构更加紧凑,体积更加小巧。

进一步地,外护板上还设置有人孔。

采用上述方案的有益效果为:可以方便地观察到过热器内部情况,以便检查和检修。

综上所述,本实用新型具有以下优点:

本实用新型提供的用于硫磺制酸的过热器使来自烟气侧的正压力均匀分布在外护板上,同时结合过热器的其他部件相互作用,可有效防止烟气泄漏,从而不会对环境造成污染;同时蒸汽可以和烟气进行换热,由上一级过热器来的过热蒸汽再一次加热至用户需要的蒸汽参数,供用户用汽,进而还可以有效地利用其热量。

附图说明

图1为用于硫磺制酸的锅炉过热器主视图。

图2为用于硫磺制酸的锅炉过热器俯视图。

其中,1、高温段集箱;101、高温段进口集箱;102、高温段出口集箱;2、中温段集箱;201、中温段进口集箱;202、中温段出口集箱;3、高温段管束;4、中温段管束;5、上支撑梁;6、下支撑梁;7、加强圈;8、外护板;9、内壳;10、人孔;11、出口烟道;12、进口烟道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型的一个实施例中,如图1-2所示,提供了一种用于硫磺制酸的过热器,包括:过热器本体、安装在过热器本体上的进口烟道12和出口烟道11。过热器本体内部从下到上设置有高温过热段和中温过热段;高温过热段包括相连接的高温段管束3和高温段集箱1;中温过热段包括相连接的中温段管束4和中温段集箱2。高温段集箱1包括高温段进口集箱101和高温段出口集箱102,该高温段进口集箱101和高温段出口集箱102分别与高温段管束3两端连接;中温段集箱2包括中温段进口集箱201和中温段出口集箱202,该中温段进口集箱201和中温段出口集箱202分别与中温段管束4连读连接。高温段集箱1和中温段集箱2均设置在过热器本体外壁的外部,烟气从下部进口烟道12进入,烟气依次经过过热器高温段管束3及中温段管束4,与管内工质进行热交换,热交换后的烟气由上部出口烟道11引出进入下一个流程。蒸汽从上向下与烟气逆流换热,蒸汽流向依次进入中温段进口集箱201、在中温段管束4进行热交换后,从中温段出口集箱202出来,再次进入高温段进口集箱101、在高温段管束3再次进行热交换,从高温段出口集箱102出来,此蒸汽热量可以供用户用汽等,对其热量进行回收利用。高温段管束3和中温段管束4均为蛇形螺旋翅片管和弯头组成,错位排列,结构更加紧凑,体积更加小巧,该高温段管束3和中温段管束4均悬吊于过热器本体内部,并向下自由膨胀。中温过热段设置在上面,高温过热段设置在下面,每个过热段下设置有支撑该过热段的支撑梁即中温过热段放置在上支撑梁5上,高温过热段放置在下支撑梁6上,该下支撑梁6和上支撑梁5为钢架,可对高温过热段和中温过热段起到支撑作用,进而使管束在一定范围内自由伸缩。

过热器本体的外壁为双层立式圆筒体结构的外护板8,其两层之间的间隙为500mm,两层之间充满了烟气,因外护板为双层的,来自烟气侧的膨胀热应力可均匀地作用在外护板8上,其受力均匀,从而解决了其膨胀问题和强度问题,防止了烟气的泄漏。

为了方便观察过热器内部情况,在外护板8上安装了人孔10,Φ500mm,分别设置在上部、中部和下部位置,并且左右对称设置,因此,人孔10的数量为6个,这样可以方便地观察到内部情况,以便检查和检修。

过热器本体的内壳9设置在外护板8内,内壳9内部为炉气流动通道,内壳9上设置有20mm的膨胀间隙,进一步解决了其膨胀问题;同时过热器内壳9还起到支撑过热器管束的作用。为了增强外护板8和内壳9之间的强度,在外护板8和内壳9之间设置有加强圈7,个数最好为三个,在过热器本体上部、中部和下部均设置一个,其作用是支撑内壳9和外护板8,同时还可以保证外壳(即外护板8)拆卸后内壳9有足够的强度来支撑内外来的压力。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

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