一种辐射式废热锅炉的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种辐射式废热锅炉，属于换热技术领域。该辐射式废热锅炉包括：压力壳体，压力壳体设置有进气口和至少一个出气口，进气口用于热气的输入，出气口用于输出经过冷却装置冷却后的气体；压力壳体内设置有冷却装置，冷却装置包括：内层水冷壁，沿内层水冷壁的圆周方向设置有至少一个管屏水冷壁，管屏水冷壁由至少两个水冷壁光管组成，至少两个水冷壁光管通过鳍片连接，至少一个管屏水冷壁的一端与内层水冷壁连接，至少一个管屏水冷壁的另一端指向压力壳体的中轴线，水冷壁光管与中轴线平行。本发明提供的一种辐射式废热锅炉，提高了辐射式废热锅炉单位空间的换热量，同时降低了设备尺寸。
【专利说明】
_种射式废热锅炉
技术领域
[0001]本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种辐射式废热锅炉。【背景技术】
[0002]辐射式废热锅炉是能源化工行业显热回收的关键设备，被广泛地应用于高温气体的显热回收，以提高高温气体热量的利用率。
[0003]在煤气化系统中，通常情况下，辐射式废热锅炉与气化炉直接连接，从气化炉排出的高温气体中含有大量的显热，这些高温气体进入辐射式废热锅炉之后，该辐射式废热锅炉内部的水冷壁会先通过热交换吸收这些高温气体中的热量，从而使得高温气体的温度降低。但是，传统的辐射式废热锅炉为圆筒形设置，一旦辐射式废热锅炉的筒体大小确定，其内部设置的水冷壁的吸热面积就随之确定，当然，该水冷壁的吸热量也会随之确定。若需要将气化炉出口的高温气体温度降低到一定值，则需要设置较大的筒体直径或较长的水冷壁管，这样会导致设备尺寸较大，使单位空间的换热量较低。
[0004]然而，现有技术中辐射式废热锅炉的单位空间内换热量较低，且设备尺寸较大。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种辐射式废热锅炉，以提高辐射式废热锅炉单位空间的换热量，同时降低了设备尺寸。
[0006]本发明实施例提供一种辐射式废热锅炉，包括:
[0007]压力壳体，所述压力壳体设置有进气口和至少一个出气口，所述进气口用于热气的输入，所述出气口用于输出经过冷却装置冷却后的气体；
[0008]所述压力壳体内设置有所述冷却装置，所述冷却装置包括:内层水冷壁，沿所述内层水冷壁的圆周方向设置有至少一个管屏水冷壁，所述管屏水冷壁由至少两个水冷壁光管组成，所述至少两个水冷壁光管通过鳍片连接，所述至少一个管屏水冷壁的一端与所述内层水冷壁连接，所述至少一个管屏水冷壁的另一端指向所述压力壳体的中轴线，所述水冷壁光管与所述中轴线平行。
[0009]在本发明一实施例中，所述至少两个水冷壁光管的一端与进水口连接，所述至少两个水冷壁光管的另一端与出水口连接。
[0010]在本发明一实施例中，所述冷却装置还包括:
[0011]顶锥水冷壁，所述顶锥水冷壁设置在所述内层水冷壁的顶端。
[0012]在本发明一实施例中，所述至少一个管屏水冷壁沿所述内层水冷壁的圆周方向均匀设置。
[0013]在本发明一实施例中，所述至少一个管屏水冷壁为12个。
[0014]在本发明一实施例中，所述冷却装置还包括:
[0015]外层水冷壁，所述外层水冷壁设置在所述压力壳体的内壁和所述内层水冷壁之间。
[0016]本发明实施例提供的辐射式废热锅炉，通过在压力壳体内设置冷却装置，冷却装置包括内层水冷壁和沿内层水冷壁的圆周方向设置的至少一个管屏水冷壁，管屏水冷壁由至少两个水冷壁光管组成，至少两个水冷壁光管通过鳍片连接，至少一个管屏水冷壁的一端与内层水冷壁连接，至少一个管屏水冷壁的另一端指向压力壳体的中轴线，水冷壁光管与中轴线平行。由此可见，在热气通过压力壳体的进气口进入到压力壳体之后，会流向压力壳体的底部，在流动过程中，冷却装置不仅可以通过内层水冷壁的内壁吸收该热气中的热量，而且还可以通过设置在内层水冷壁内壁上的管屏水冷壁的两个侧壁吸收该热气中的热量，从而提高了辐射式废热锅炉单位空间的换热量，同时降低了设备尺寸。【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本发明辐射式废热锅炉实施例一的结构示意图；
[0019]图2为本发明辐射式废热锅炉实施例二的结构示意图；
[0020]图3为本发明辐射式废热锅炉实施例二的另一种结构示意图。
[0021] 附图标记说明:
[0022]10:辐射式废热锅炉；[〇〇23]101:压力壳体；
[0024]102:进气口；
[0025]103:出气口；
[0026]104:内层水冷壁；
[0027]105:管屏水冷壁；
[0028]106:顶锥水冷壁；
[0029]107:外层水冷壁；[〇〇3〇]108:第一进水集箱；
[0031]1〇9:中间集箱；[〇〇32]110:第一出水集箱；[〇〇33]111:第二进水集箱；[〇〇34]112:第二出水集箱；
[0035]113:进水管；
[0036]114:出水管；
[0037]115:排渣口。【具体实施方式】[〇〇38]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0040]辐射式废热锅炉是能源化工行业显热回收的关键设备，被广泛地应用于高温气体的显热回收。现有技术中辐射式废热锅炉的筒体大小确定之后，其内部设置的内层水冷壁的吸热量也会随之确定。当进入到辐射式废热锅炉的高温气体含有较多的时，该内层水冷壁会因其吸热率有限而无法吸收这些显热。本发明提供的辐射式废热锅炉，可以提高辐射式废热锅炉的单位空间换热量，同时降低设备尺寸。下面，通过具体实施例，对本申请的技术方案进行详细说明。
[0041]图1为本发明实施例一提供的辐射式废热锅炉10的结构示意图，本发明实施例仅以图1为例进行说明，并不表示本发明仅限于此。如图1所示，本发明提供的辐射式废热锅炉 10包括:[〇〇42] 压力壳体101，压力壳体101设置有进气口 102和至少一个出气口 103，进气口 102用于热气的输入，出气口 103用于输出经过冷却装置冷却后的气体。
[0043]压力壳体101内设置有冷却装置，冷却装置包括:内层水冷壁104，沿内层水冷壁 104的圆周方向设置有至少一个管屏水冷壁105,管屏水冷壁105由至少两个水冷壁光管(未示出)组成，至少两个水冷壁光管通过鳍片(未示出)连接，至少一个管屏水冷壁105的一端与内层水冷壁104连接，至少一个管屏水冷壁105的另一端指向压力壳体101的中轴线，水冷壁光管与中轴线平行。
[0044]其中，当管屏水冷壁105的数量大于1时，每一个管屏水冷壁105所包括的水冷壁光管的数量可以相同，也可以不同。即每一个管屏水冷壁105的吸热面积可以相同，也可以不同。[〇〇45]示例的，内层水冷壁104呈圆筒形设置在压力壳体101内，与压力壳体101形成一个环形腔体。该内层水冷壁104也是至少两个水冷壁光管组成，至少两个水冷壁光管通过鳍片连接。
[0046]本发明实施例提供的辐射式废热锅炉10,通过在压力壳体101内设置冷却装置，冷却装置包括内层水冷壁104和沿内层水冷壁104的圆周方向设置的至少一个管屏水冷壁 105，管屏水冷壁105由至少两个水冷壁光管组成，至少两个水冷壁光管通过鳍片连接，至少一个管屏水冷壁105的一端与内层水冷壁104连接，至少一个管屏水冷壁105的另一端指向压力壳体101的中轴线，水冷壁光管与中轴线平行。由此可见，在热气通过压力壳体101的进气口 102进入到压力壳体101之后，会流向压力壳体101的底部，在流动过程中，冷却装置不仅可以通过内层水冷壁104的内壁吸收该热气中的热量，而且还可以通过设置在内层水冷壁104内壁上的管屏水冷壁105的两个侧壁吸收该热气中的热量，从而提高了辐射式废热锅炉10的单位空间换热量，即提高了辐射式废热锅炉10的换热效率，同时降低了设备尺寸，节约了成本。
[0047]基于图1对应的实施例，在图1对应的实施例的基础上，进一步地，本发明实施例还提供了另一种辐射式废热锅炉10,请参见图2所示，图2为本发明辐射式废热锅炉10实施例二的结构示意图，该辐射式废热锅炉10还包括:[〇〇48] 可选的，至少一个管屏水冷壁105为12个。当然，也可以设置为10个，或者14个，在此，对于该至少一个管屏水冷壁105的数量，可以根据实际需要进行设置，例如，可以根据内层水冷壁104筒体的直径大小进行设置，本发明不做进一步地限制。进一步地，待至少一个管屏水冷壁105的数量确定之后，该至少一个管屏水冷壁105可以沿内层水冷壁104的圆周方向均匀设置，当然，也可以沿内层水冷壁104的圆周方向非均匀设置，在本实施例中，仅以至少一个管屏水冷壁105沿内层水冷壁104的圆周方向均匀设置为例进行说明，但并不代表本发明仅局限于此。
[0049]可选的，冷却装置还包括:顶锥水冷壁106,顶锥水冷壁106设置在内层水冷壁104 的顶端。
[0050]示例的，在本发明中，通过设置顶锥水冷壁106，其目的在于:通常情况下，辐射式废热锅炉10的进气口 102的开口直径小于内层水冷壁104的开口直径，因此，通过设置顶锥水冷壁106，可以对通过进气口 102流入的热气起到引流作用，同时，在热气由进气口 102流入到内层水冷壁104的过程中，可以预先通过该顶锥水冷壁106吸收热气中的热量，使得经过顶锥水冷壁106冷却后的气体再经过内层水冷壁104和管屏水冷壁105进行冷却。其中，顶锥水冷壁106也是至少两个水冷壁光管组成，至少两个水冷壁光管通过鳍片连接。
[0051]可选的，冷却装置还包括:外层水冷壁107,外层水冷壁107设置在压力壳体101的内壁和内层水冷壁104之间。可以参见图3所示，图3为该辐射式废热锅炉10的另一种结构示意图。[〇〇52]其中，外层水冷壁107呈圆筒形设置在压力壳体101的内壁和内层水冷壁104之间， 与压力壳体101形成一个环形腔体。该内层水冷壁104也是至少两个水冷壁光管组成，至少两个水冷壁光管通过鳍片连接。
[0053]示例的，在本发明中，通过设置外层水冷壁107，其目的在于:通常情况下，辐射式废热锅炉10中的热气经过内层水冷壁104和顶锥水冷壁106吸收热量冷却之后，该冷却后的气体也会含有一定的热量，为了更加充分地利用该热气中的热量，因此，通过在压力壳体 1 〇 1与内层水冷壁104之间设置外层水冷壁107，可以在气体经过顶锥水冷壁106，内层水冷壁104和管屏水冷壁105吸收热量冷却后，且在冷却后的气体由压力壳体101的出气口 103排出之前，再通过外层水冷壁107进一步吸收该热气中的热量。[〇〇54] 进一步地，上述至少两个水冷壁光管的一端与进水口连接，至少两个水冷壁光管的另一端与出水口连接。
[0055]示例的，具体参见图2所示，该辐射式废热锅炉10还可以包括第一进水集箱108、中间集箱109、第一出水集箱110、第二进水集箱111及第二出水集箱112。其中，与内层水冷壁 104和管屏水冷壁105的水冷壁光管的一端连接的进水口设置在第一进水集箱108上，与内层水冷壁104和管屏水冷壁105的水冷壁光管的另一端连接的出水口设置在中间集箱109 上;与顶锥水冷壁106的水冷壁光管的一端连接的进水口设置在该中间集箱109上，与顶锥水冷壁106的水冷壁光管的另一端连接的出水口设置在第一出水集箱110上;与外层水冷壁107的水冷壁光管的一端连接的进水口设置在第二进水集箱111上，与外层水冷壁107的水冷壁光管的另一端连接的出水口设置在第二出水集箱112上。其中，中间集箱109与第二出水集箱112相切设置，从而形成一个密封的空间。上述第一进水集箱108、中间集箱109和第二进水集箱111可以为至少一个水冷壁光管提供温度较低的流体，以通过该温度较低的流体吸收热气中的热量，从而提高辐射式废热锅炉10单位空间的换热量，同时也可以降低设备尺寸。当吸收热量后的流体的温度达到一定温度时，其不能再吸收热气中的热量时，该至少一个水冷壁光管中的流体就会进入到中间集箱109、第一出水集箱110或第二出水集箱 112中，而此时可以再次通过第一进水集箱108、中间集箱109或第二进水集箱111为至少一个水冷壁光管提供温度较低的流体，从而通过该温度较低的流体再吸收热气中的热量。
[0056]进一步地，该辐射式废热锅炉10还可以包括至少两个进水管113、至少两个出水管 114，及排渣口 115。其中，至少两个进水管113分别第一进水集箱108和第二进水集箱111连通，用于向第一进水集箱108和第二进水集箱111提供温度较低的流体。至少两个出水管114 分别与第一出水集箱110和第二出水集箱112连通，用于将第一出水集箱110和第二出水集箱112中温度较高的流体排出。排渣口 115设置在压力壳体101的底部，用于将进入到压力壳体101中的热气中含有的固体飞灰颗粒排出，从而减少热气中的含灰量。[〇〇57]本发明实施例提供的辐射式废热锅炉10,在热气通过压力壳体101的进气口 102进入到压力壳体101之后，会流向压力壳体101的底部，在流动过程中，冷却装置不仅可以通过内层水冷壁104的内壁吸收该热气中的热量，而且还可以通过管屏水冷壁105的两个侧壁吸收该热气中的热量，对该热气进行冷却，冷却后的气体再进入到内层水冷壁104和外层水冷壁107之间的腔体内，外层水冷壁107再次吸收冷却后的气体中的热量，经过外层水冷壁107 再次吸收热量后的气体通过压力壳体101的出气口排出。由此可见，本发明实施例提供的辐射式废热锅炉10,通过设置在压力壳体101内部的顶锥水冷壁106、内层水冷壁104、管屏水冷壁105以及外层水冷壁107,以吸收压力壳体101的进气口 102进入的热气中的热量，提高了辐射式废热锅炉10单位空间的换热量，同时降低了设备尺寸。[〇〇58]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种辐射式废热锅炉，其特征在于，包括:压力壳体，所述压力壳体设置有进气口和至少一个出气口，所述进气口用于热气的输 入，所述出气口用于输出经过冷却装置冷却后的气体；所述压力壳体内设置有所述冷却装置，所述冷却装置包括:内层水冷壁，沿所述内层水 冷壁的圆周方向设置有至少一个管屏水冷壁，所述管屏水冷壁由至少两个水冷壁光管组 成，所述至少两个水冷壁光管通过鳍片连接，所述至少一个管屏水冷壁的一端与所述内层 水冷壁连接，所述至少一个管屏水冷壁的另一端指向所述压力壳体的中轴线，所述水冷壁 光管与所述中轴线平行。2.根据权利要求1所述的辐射式废热锅炉，其特征在于，所述至少两个水冷壁光管的一 端与进水口连接，所述至少两个水冷壁光管的另一端与出水口连接。3.根据权利要求2所述的辐射式废热锅炉，其特征在于，所述冷却装置还包括:顶锥水冷壁，所述顶锥水冷壁设置在所述内层水冷壁的顶端。4.根据权利要求1所述的辐射式废热锅炉，其特征在于，所述至少一个管屏水冷壁沿所 述内层水冷壁的圆周方向均匀设置。5.根据权利要求4所述的辐射式废热锅炉，其特征在于，所述至少一个管屏水冷壁为12 个。6.根据权利要求1-5任一项所述的辐射式废热锅炉，其特征在于，所述冷却装置还包 括:外层水冷壁，所述外层水冷壁设置在所述压力壳体的内壁和所述内层水冷壁之间。
【文档编号】F23M5/08GK106090859SQ201610615713
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月29日 公开号201610615713.8, CN 106090859 A, CN 106090859A, CN 201610615713, CN-A-106090859, CN106090859 A, CN106090859A, CN201610615713, CN201610615713.8
【发明人】刘欣, 彭敏, 张强, 毕大鹏, 刘淑媛, 黄成龙, 陈鹏成
【申请人】安徽科达洁能股份有限公司