[实用新型]高温立式盘管废热锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及废热锅炉技术领域，特别涉及一种适用于高温合成气/转化气热量回收、副产中/高压饱和蒸汽的高温立式盘管废热锅炉。该高温立式盘管废热锅炉所处理工艺气的温度可高达1500℃、压力可达80bar。 

背景技术

在化工行业中，各种高温转化气中含有大量的CO、CO₂、H₂，并可能含有H₂S、煤灰等杂质，此类工艺流程中的废热锅炉需考虑介质的腐蚀、冲刷以及结垢等各种问题。由于反应后的气体温度可高达1500℃，废热锅炉的设计最为苛刻的部分便是工艺气进口部分，如此高温的情况需要特殊的设计来确保金属材质的正常使用。我国80、90年代引进的SHELL渣油气化技术(SCP)中的关键设备之一即为废热锅炉。参见图1，该废热锅炉为立式火管型，其包括锅壳部分10和管箱部分20以及设置在锅壳部分10内部的盘管部分30，在锅壳部分10与管箱部分20之间设置有一水循环冷却结构。该水循环冷却结构包括一连接锅壳部分10和管箱部分20的厚管板40，在厚管板40的底面焊接有一挠性管板50，挠性管板50与厚管板40之间设置有一冷却腔体60，盘管部分30中的每一盘管的工艺气入口端31由锅壳部分10侧穿过厚管板40上的盘管穿过孔41后，进入冷却腔体60并与挠性管板50焊接连接，其管口与管箱部分20中的炉腔70贯通。该水循环冷却结构的喷水管70穿过厚管板40，其出水口伸入冷却腔体60，入水口延伸出锅壳部分10外。该废热锅炉的冷却原理是：喷水管70向冷却腔体60内喷入冷却水90，喷入冷却腔体60内的冷却水在扰流挡板80在作用下，均匀地分布于冷却腔体60中，进入冷却腔体60内的冷却水通过盘管的工艺气入口端31的外管壁与盘管穿过孔41孔壁之间的环隙10a回到锅壳部分10内。这样冷却水在循环过程中，不断地对盘管的工艺气入口端31进行冷却。 

但是上述水循环冷却结构由于挠性管板尺寸限制，喷水管不能设置的太 多，因此为了保证冷却腔体60内的水冷温度均匀，在冷却腔体60内设置有一些扰流挡板80。这种方法在盘管数量较少的时候效果还可以，但是一旦盘管数量增加时，会存在如下问题：1、喷水管和扰流挡板的数量不能无限制的增加，因而会导致冷却腔体60内的冷却水温度不均匀，盘管的冷却效果不理想；2、即使增加喷水管和扰流挡板的数量，也会因为水循环冷却结构制造难度加大而无法实现，将影响到换热盘管的冷却效果。 

另外，现有的废热锅炉中的换热盘管一般为6根，每3根为一组换热盘管束，每组换热盘管束中的3根换热盘管螺旋盘绕，两组换热盘管束中一组换热盘管束套在另一组换热盘管束的外面。这样的管束难以适应更大型化的要求。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题之一在于针对现有废热锅炉中的水循环冷却结构难以适应更大型化的要求，冷却效果欠佳的问题而提供一种高温立式盘管废热锅炉。该高温立式盘管废热锅炉通过改变冷却水的走向，提高了冷却效果；并取消了水循环冷却结构中的扰流挡板，简化了水循环冷却结构。 

本实用新型所要解决的技术问题之二在于针对现有废热锅炉中的换热盘管的布置方式所存在的问题而提供一种高温立式盘管废热锅炉，该高温立式盘管废热锅炉采用更合理的盘管盘绕方式，使该类型废热锅炉能够适应更苛刻的工艺条件，并且能够适应大型化发展的需求。 

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下： 

一种高温立式盘管废热锅炉，包括锅壳部分、管箱部分、水循环冷却结构部分以及设置在所述锅壳部分的热交换室内的盘管部分，其中所述水循环冷却结构部分安装在所述锅壳部分与管箱部分之间；所述水循环冷却结构部分包括： 

一连接所述锅壳部分与管箱部分之间的厚管板，在所述厚管板上设置有盘管穿管孔； 

焊接在所述厚管板临近所述管箱部分侧面上的挠性管板，所述挠性管板与所述厚管板的第一面之间设置有一冷却腔体； 

喷水管，所述喷水管的入水口连通冷却水源； 

其特征在于， 

所述水循环冷却结构部分还包括设置在所述厚管板临近所述锅壳部分侧的循环水分配室和若干根排水管；所述盘管部分中的每一盘管的工艺气入口端从锅壳部分侧依次穿过所述循环水分配室、厚管板上对应的盘管穿过孔后，进入所述冷却腔体与所述挠性管板焊接连接，每一盘管的工艺气入口端的管口与管箱部分中的炉腔贯通；每一盘管的工艺气入口端的外管壁与盘管穿过孔孔壁之间设置有环隙；所述喷水管的出水口连通所述循环水分配室；所述排水管连通所述冷却腔室和锅壳部分的热交换室。