本實(shí)用新型涉及一種鍋爐,具體地說(shuō)涉及一種立式廢熱鍋爐。
背景技術(shù):
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在煤化工行業(yè)中,氣化爐出口的粗煤氣溫度在850∽1000℃,為了提高熱能利用率,需要通過(guò)廢熱鍋爐對(duì)粗煤氣的進(jìn)行余熱利用。在余熱回收過(guò)程中,隨著工藝過(guò)程溫度的變化,粗煤氣中的半焦和焦油容易冷凝產(chǎn)生結(jié)焦,附著在廢熱鍋爐的換熱管外壁上,造成換熱管堵塞,降低換熱效率,影響余熱回收的效率,嚴(yán)重時(shí),需要停機(jī),利用高溫加熱方式將焦油變?yōu)榻固浚偻ㄟ^(guò)高壓清洗機(jī)清除,這樣處理不僅清洗成本高,還容易對(duì)廢熱鍋爐內(nèi)部造成機(jī)械損傷,縮短設(shè)備的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠有效避免換熱管堵塞、保證預(yù)熱回收效率的立式廢熱鍋爐。
本實(shí)用新型由如下技術(shù)方案實(shí)施:立式廢熱鍋爐,其包括殼體、進(jìn)口管板、中間管板、出口管板和若干換熱管,所述殼體包括上下設(shè)置的換熱殼程和過(guò)熱殼程,所述換熱殼程的出口通過(guò)管路與所述過(guò)熱殼程的進(jìn)口連通;在所述換熱殼程頂端設(shè)有上封頭,在所述上封頭頂部設(shè)有煤氣進(jìn)口管道,在所述過(guò)熱殼程底端設(shè)有下封頭,在所述下封頭底部設(shè)有煤氣出口管道;在所述上封頭與所述換熱殼程連接處水平設(shè)有所述進(jìn)口管板,在所述換熱殼程下部和所述過(guò)熱殼程上部分別水平設(shè)有一塊所述中間管板,在所述過(guò)熱殼程下部水平設(shè)有所述出口管板;在所述進(jìn)口管板中部與上方的所述中間管板中部之間連通設(shè)有中心管,在所述中心管底端設(shè)有溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,所述溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述殼體外部;在所述中心管周圍的所述進(jìn)口管板與上方的所述中間管板之間、下方的所述中間管板與所述出口管板之間分別連通設(shè)有若干所述換熱管;在所述換熱殼程和所述過(guò)熱殼程內(nèi)部分別設(shè)有若干用于固定對(duì)應(yīng)所述換熱管的折流板。
進(jìn)一步的,在兩塊所述中間管板之間的所述殼體側(cè)壁上設(shè)有溫度傳感器,所述溫度傳感器與控制器輸入端信號(hào)連接,所述控制器輸出端與所述溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥信號(hào)連接。
進(jìn)一步的,所述進(jìn)口管板與相鄰的所述中間管板之間的所述換熱管的直徑為D、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、數(shù)量為N,D為38-76mm,L為4000-6500mm,N為200-600根,方可使焦油伴隨過(guò)程氣快速通過(guò)廢熱鍋爐,防止焦油結(jié)焦。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):廢熱鍋爐整體采用立式結(jié)構(gòu),且換熱管均豎直設(shè)置,可以防止粗煤氣中的粉塵在管道內(nèi)堆積,避免換熱管堵塞,降低故障率;控制器將溫度傳感器發(fā)來(lái)的信號(hào)與預(yù)設(shè)溫度值進(jìn)行對(duì)比,來(lái)調(diào)節(jié)溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度,進(jìn)而控制中心管內(nèi)粗煤氣的通過(guò)量,使兩中間管板之間粗煤氣的溫度高于焦油的結(jié)焦溫度,防止結(jié)焦,降低設(shè)備故障率和維護(hù)成本,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
附圖說(shuō)明:
圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
殼體1、換熱殼程1-1、過(guò)熱殼程1-2、煤氣進(jìn)口管道1-3、煤氣出口管道1-4、上封頭1-5、下封頭1-6、進(jìn)口管板2、中間管板3、出口管板4、換熱管5、中心管6、溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7、執(zhí)行機(jī)構(gòu)7-1、折流板8、溫度傳感器9、控制器10。
具體實(shí)施方式:
如圖1所示,立式廢熱鍋爐,其包括殼體1、進(jìn)口管板2、中間管板3、出口管板4和若干換熱管5,殼體1包括上下設(shè)置的換熱殼程1-1和過(guò)熱殼程1-2,換熱殼程1-1和過(guò)熱殼程1-2均包括殼程本體,在殼程本體下部側(cè)壁上設(shè)有與殼程本體內(nèi)部連通設(shè)置的進(jìn)口,在殼程本體上部側(cè)壁上設(shè)有與殼程本體內(nèi)部連通設(shè)置的出口;換熱殼程1-1的出口通過(guò)管路與過(guò)熱殼程1-2的進(jìn)口連通,由換熱殼程1-1輸出的飽和蒸汽經(jīng)過(guò)管路進(jìn)入過(guò)熱殼程1-2進(jìn)行過(guò)熱處理;在換熱殼程1-1頂端設(shè)有上封頭1-5,在上封頭1-5頂部設(shè)有煤氣進(jìn)口管道1-3,煤氣進(jìn)口管道1-3與上封頭1-5內(nèi)部連通;在過(guò)熱殼程1-2底端設(shè)有下封頭1-6,在下封頭1-6底部設(shè)有煤氣出口管道1-4,煤氣出口管道1-4與下封頭1-6內(nèi)部連通;在上封頭1-5與換熱殼程1-1連接處水平設(shè)有進(jìn)口管板2,進(jìn)口管板2焊接在換熱殼程1-1頂端;
在換熱殼程1-1下部和過(guò)熱殼程1-2上部分別水平設(shè)有一塊中間管板3,在換熱殼程1-1下部和過(guò)熱殼程1-2上部分別焊接有中間管板3;在過(guò)熱殼程1-2下部水平設(shè)有出口管板4,出口管板4焊接在過(guò)熱殼程1-2下部;在進(jìn)口管板2中部與上方的中間管板3中部之間連通設(shè)有中心管6,中心管6頂端密封穿過(guò)進(jìn)口管板2置于上封頭1-5內(nèi)部,中心管6底端密封穿過(guò)上方的中間管板3置于兩塊中間管板3之間;在中心管6底端設(shè)有溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7,溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7的執(zhí)行機(jī)構(gòu)7-1設(shè)置在殼體1外部;在中心管6周圍的進(jìn)口管板2與上方的中間管板3之間、下方的中間管板3與出口管板4之間分別連通設(shè)有若干換熱管5,進(jìn)口管板2與上方的中間管板3之間的換熱管5頂端密封穿過(guò)進(jìn)口管板2置于上封頭1-5內(nèi)部,底端密封穿過(guò)上方的中間管板3置于兩個(gè)中間管板3之間;下方的中間管板3與出口管板4之間換熱管5頂端密封穿過(guò)下方的中間管板3置于兩個(gè)中間管板3之間,底端密封穿過(guò)出口管板4置于下封頭1-6內(nèi);在換熱殼程1-1和過(guò)熱殼程1-2內(nèi)部分別設(shè)有若干用于固定對(duì)應(yīng)換熱管5,并起導(dǎo)流作用的折流板8;換熱管5與對(duì)應(yīng)的折流板8采用焊接的方式固定;在兩塊中間管板3之間的殼體1側(cè)壁上設(shè)有溫度傳感器9,溫度傳感器9的測(cè)溫探頭置于兩塊中間管板3之間的殼體1內(nèi)部,溫度傳感器9與控制器10輸入端信號(hào)連接,控制器10輸出端與溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7信號(hào)連接,控制器10為PLC;溫度傳感器9能夠?qū)蓧K中間管板3之間的粗煤氣溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并將檢測(cè)到的溫度信號(hào)遠(yuǎn)傳到控制器10,控制器10將接收到的粗煤氣溫度信號(hào)與控制器10預(yù)設(shè)的上下限溫度值進(jìn)行對(duì)比(初步設(shè)定下限溫度為250℃,上限溫度為280℃),控制器10根據(jù)對(duì)比結(jié)果按照預(yù)設(shè)程序控制溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7的開(kāi)度,來(lái)調(diào)節(jié)中心管6內(nèi)粗煤氣的通過(guò)量,進(jìn)而調(diào)控兩塊中間管板3之間的粗煤氣溫度;
進(jìn)口管板2與相鄰的中間管板3之間的換熱管5的直徑為D、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、數(shù)量為N,D為57mm,L為5250mm,N為400根;經(jīng)多項(xiàng)工程實(shí)踐證明,通過(guò)調(diào)整換熱管直徑為D、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、數(shù)量為N將換熱管內(nèi)的氣體流速控制在12∽15m/s,方可使焦油伴隨過(guò)程氣快速通過(guò)廢熱鍋爐,防止焦油結(jié)焦。
工作原理:由氣化爐輸出的粗煤氣經(jīng)煤氣進(jìn)口管道1-3進(jìn)入進(jìn)口管板2上方、上封頭1-5后,經(jīng)底部的換熱管5和中心管6進(jìn)入兩塊中間管板3之間的殼體1內(nèi)部,在此過(guò)程中將換熱殼程1-1內(nèi)的水加熱為飽和蒸汽;兩塊中間管板3之間的粗煤氣經(jīng)底部的換熱管5進(jìn)入出口管板4下方的下封頭1-6后,經(jīng)煤氣出口管道1-4輸出進(jìn)入下級(jí)處理工序,在此過(guò)程中可以將過(guò)熱殼程1-2內(nèi)的飽和蒸汽加熱成過(guò)熱蒸汽;在上述過(guò)程中,在鍋爐開(kāi)車初始階段,負(fù)荷較低,兩塊中間管板3之間的粗煤氣溫度偏低,此時(shí)溫度傳感器9檢測(cè)到兩塊中間管板3之間的溫度低于控制器10設(shè)定的下限值,并將信號(hào)反饋給控制器10,控制器10根據(jù)接收到的溫度信號(hào)自動(dòng)控制溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7的開(kāi)度變大來(lái)增大中心管6粗煤氣的通過(guò)量,使大量未換熱的高溫粗煤氣與兩塊中間管板3之間的低溫粗煤氣混合,以提高兩塊中間管板3之間的粗煤氣介質(zhì)溫度;當(dāng)溫度傳感器9檢測(cè)到兩塊中間管板3之間的粗煤氣溫度溫度大于控制器10預(yù)設(shè)的上限值時(shí),控制器10控制溫度氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥7的開(kāi)度變小,使中心管6的過(guò)氣量與相鄰換熱管5的過(guò)氣量相同,以便中心管6內(nèi)的粗煤氣能及時(shí)換熱。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。