专利名称：一种流化床煤气化用余热锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种余热锅炉，特别涉及一种流化床煤气化用余热锅炉。
背景技术：
余热锅炉，是利用生产过程中的高温物流作为热源来生产蒸汽的换热 器，它既是工艺流程中高温物流的冷却器，又是利用余热提供蒸汽的动力 装置。根据结构形式，余热锅炉可分为管壳式和烟道式。管壳式余热锅炉
的结构与管壳式换热器无多大区别，并同样有固定管板式、浮头式及u型
管式等。根据高温气体通过管内还是管外，余热锅炉分为火管式余热锅炉 和水管式余热锅炉。火管锅炉是高温烟气在火管内流过与管外的水、汽或 汽水混合物进行热交换的锅炉。水管锅炉是水流过管内，高温气体流经管 外进行热交换的锅炉。
流化床燃煤工艺中，常用的工艺技术是粗合成气的冷却。煤气化炉生
产的粗合成气出气化炉温度为850-1000°C，必须经过除尘和冷却工艺，才 能进入F阶段的脱硫和脱碳工艺，生产出合格的净化合成气。已知技术中， 煤气化用的余热锅炉包括高温过热器、过热器、蒸发器、省煤器。现有公 知技术中常用的余热锅炉为火管式锅炉结构形式。
中国专利公开号CN2426069公开了一种热管式余热锅炉，包括过热 器、汽包、蒸发器、省煤器，其使用了热管式余热锅炉。但是，由于煤气 化炉生产的粗合成气中含有大量的煤灰和半焦，对火管锅炉进口部分经常 快速产生磨损引起管漏仃车，由于其蒸发器为直型火管锅炉，其脱盐水产 生的气体和部分水蒸气浮起于火管顶部而经常引发局部过热，引起火管的 花板和火管局部的高温烧毁。
在已公开技术中，高温蒸发器、过热器、蒸发器、省煤器四个部分分 开放置，占地大，检修和保养也很复杂、麻烦。省煤器的材料采用碳钢， 由于省煤器的温度一般不会太高，就容易引起钢管外表面结露腐蚀。
发明内容
本发明的目的是提供一种能减少粗合成气中粉尘对金属的磨损的一 种流化床煤气化用余热锅炉。
为了解决上述技术问题，本发明的流化床煤气化用余热锅炉采用了过 热器、蒸发器和省煤器采用水管式锅炉结构，而顶部高温蒸发器仍采用火 管式锅炉结构的方案。流化床煤气化炉生产的粗合成气首先流经顶部高温 蒸发器的烟管，对烟管外的水、汽或汽水混合物加热；然后依次进入过热 器、蒸发器和省煤器的壳程，对管程的水、汽或汽水混合物加热。粗合成 气经过冷却和除尘工艺，形成净化合成气，然后进入下阶段的脱硫和脱碳 等精制工艺。
设置水管式锅炉可以较方便地控制粗合成气的气速到一个比较低的 速度(通常小于10m/s)，低速度下合成气中的半焦粉尘对金属的磨损很 小。顶部高温火管式锅炉严格控制粗合成气进口气速(通常小于15m/s)， 火管锅炉进口部分经常快速磨损的问题就迎刃而解。同时在高温蒸发器 中，由于它的支撑件的热强度不够，支撑件金属在一氧化碳和氢气同时存 在的还原性气氛中有渗碳和粉化的可能。所以在顶部高温蒸发区仍保留使 用火管式锅炉，以减少使用了高温支撑件。
本发明的另一个改进是在顶部高温蒸发器2段采用斜管结构锅炉，改 变了传统的直型火管结构，有效避免了直型火管锅炉的脱盐水产生的气体 和部分水蒸气浮起于火管顶部引发局部过热，引起火管的花板和火管顶局 部的高温烧毁的问题。
本发明的另一个改进是高温蒸发器、过热器、蒸发器、省煤器四段同 放于一个钢制容器中制成组合式结构，此种结构紧凑，管理方便。
本装置过热器、蒸发器、和省煤器部分为水平盘管，外壳同时装置法 兰拆卸结构，采用这样的改进，如果锅炉需要维修时，可把盘管方便的抽 出，如同抽屉，简单方便实用。
本装置的省煤器采用合金钢，其余设部采用碳钢制成，此种方式可以 避免室温净水引起钢管外表面结露腐蚀。
图1是本发明流化床煤气化用余热锅炉的结构示意图。 其中1、余热锅炉上口； 2、高温蒸发器；3、过热器；4、蒸发器； 5、省煤器；6、斜火管。
具体实施例方式
下面结合附图给出本发明的一个具体实施例。
如图l所示，本发明的流化床煤气化用余热锅炉是由高温蒸发器2、 过热器3、蒸发器4、省煤器5四段组成，同放于一个钢制容器中，形成 组合式结构。
流化床煤气化炉生产出的100(TC粗合成气首先从余热锅炉上口 1进 入本发明的余热锅炉，流经顶部高温蒸发器2的斜火管6，对斜火管6外 的来自汽包的热水进行加热。高温蒸发器2的火管采用斜管结构，有效避 免了直型火管锅炉顶部引发局部过热、高温烧毁的问题。经过初步冷却后 的粗合成气(约800。C)然后依次进入过热器3 (出口约60(TC)、蒸发器 4 (出口约400'C)和省煤器5 (出口约22(TC)的壳程，对管程中的水、 汽或汽水混合物加热。为减少磨损，控制粗合成气的气速在水管段为一个 比较低的速度(通常小于10m/s)。粗合成气经过冷却和除尘工艺，形成 净化合成气，进入下阶段的脱硫和脱碳工艺。
本发明的省煤器5采用合金钢，这样可以避免室温净水引起钢管外表 面结露腐蚀问题。本发明的蒸发器4、过热器3和省煤器5部分为水平盘 管，外壳同时装置法兰拆卸结构，这样的结构维修时非常方便。
本发明的余热锅炉适用于加压流化床锅炉及煤气化炉的配套余热锅 炉。尤其在制备高湿度(37%)水煤气合成中，可用于高温(IIOO'C)、 浓尘(含煤飞灰、煤半焦灰浓度达几百克/标准立方米)、高压(3.0Mpa) 的工况条件。
权利要求
1. 一种流化床煤气化用余热锅炉，包括高温蒸发器(2)、过热器(3)、蒸发器(4)、省煤器(5)，其特征在于高温蒸发器(2)采用火管式锅炉，过热器(3)、蒸发器(4)和省煤器(5)段采用水管式锅炉。
2、 如权利要求1所述的流化床煤气化用余热锅炉，其特征在于所述高温蒸发器(2)采用斜火管(6)结构。
3、 如权利要求2所述的流化床煤气化用余热锅炉，其特征在于所述的高温蒸发器(2)、过热器(3)、蒸发器(4)、省煤器(5)四段 同放于一个钢制容器中，形成组合式结构。
4、 如权利要求3所述的流化床煤气化用余热锅炉，其特征在于所 述的过热器(3)、蒸发器(4)、省煤器(5)为水平式盘管。
5、 如权利要求4所述的流化床煤气化用余热锅炉，其特征在于所 述的过热器(3)、蒸发器(4)、省煤器(5)段外部设置法兰拆卸结构。
6、 如权利要求1-5中任一项所述的流化床煤气化用余热锅炉，其特 征在于所述的省煤器(5)用合金钢，其余设备采用碳钢。
全文摘要
本发明涉及一种流化床煤气化用余热锅炉，包括高温蒸发器、过热器、蒸发器、省煤器。过热器、蒸发器和省煤器设置水管式锅炉，半焦粉尘对此段金属的磨损很小。高温蒸发器采用斜火管结构，有效避免了直型火管锅炉的脱盐水中产生的空气和水蒸气浮起于火管顶部引发局部过热；并将高温蒸发器、过热器、蒸发器、省煤器四段同放于一个钢制容器中，形成组合式结构，此种结构紧凑，管理方便。省煤器用合金钢，可以避免室温水引起钢管外表面结露腐蚀。
文档编号C10J3/86GK101302445SQ20081010953
公开日2008年11月12日 申请日期2008年5月27日 优先权日2008年5月27日
发明者孙松良, 顾鸣海, 骆光亮 申请人:综合能源有限公司