[发明专利]一种蒸汽过热器及其使用方法

说明书

本发明公开了一种蒸汽过热器及其使用方法，属于煤化工技术领域。该技术方案包括：壳体、合成气保护壁、换热管束、合成气入口连接件、保护腔连接件，所述合成气保护壁内置于壳体内，所述换热管束内置于合成气保护壁内；所述合成气入口连接件一端与合成气保护壁连接，所述保护腔连接件一端与合成气保护壁连接，另一端与壳体连接；所述合成气入口连接件、合成气保护壁、保护腔连接件、壳体形成合成气密闭腔室；壳体与所述合成气密闭腔室外壁形成保护气密闭腔室。该方案可以解决现有技术中的管壳式过热器堵塞，长时间使用换热效率下降的问题，从而增加化工装置的经济效益，降低成本，合理利用资源。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，特别涉及一种蒸汽过热器及其使用方法，用于在气化装置中需要对各种压力级别的饱和蒸汽进行过热的应用场合，尤其用于夹带低含量粉尘的合成气加热饱和蒸汽产过热蒸汽的设备，是一种节能环保的新型产生过热蒸汽设备。

背景技术

在煤化工领域，从气化炉气化室出来的高温合成气(～1300℃)被激冷水强制激冷，粗合成气从1300℃直接降到200℃左右，粗合成气的热量被损失。在最新应用的气化炉通过在气化室下段增加辐射废锅，粗合成气温度能降到600℃～800℃，辐射废锅同时副产中高压饱和蒸汽，但是目前产生的中高压饱和蒸汽一方面由于在输送途中管道散热，凝结成水，不利于管道长距离输送，另一方辐射废锅产生的饱和蒸汽在化工流程中不需要如此多的使用量，常被降压降温使用，如能把此部分饱和蒸汽变为过热蒸汽，作为动力过热蒸汽使用，则能够增加整个煤气化装置的经济效益。因此在工业生产中有采用利用600℃～800℃的合成气再次加热饱和蒸汽变成过热蒸汽的工艺路线，由于合成气中含有粉尘，采用目前传统的管壳式过热器在使用过程中常发生堵塞，换热效率下降，成为此工艺路线的技术瓶颈。

授权公告号为CN202511659U公开了一种U形管式过热器，用于将水加热产生饱和蒸汽的应用场合。同时由于其热催化剂由外取热底部通过提升后在经过伞帽型快速分离器3折返后返回再生器，结构及内构件较复杂同时由于热催化剂的提升需要消耗较大量的提升风，从而对装置的设备投资和能耗带来不利的影响，同时容易堵塞，仅适用于一些特殊的场合。另外一授权公告号CN203949156U公开了一种蒸汽过热器，在壳体内设置有一组和多组U形管，在U形管的一个出口端设有蒸汽入口，在U形管的另一个出口端设有蒸汽出口，每组U形管束的上端固定在壳体的上封头或侧面，底端固定在壳体内，采用此种结构仅适用于入口是催化剂的场合，由于合成气中含有粉尘，在使用过程设备下部会发生堵塞，换热效率下降。

发明内容

本发明实施例第一方面提供了一种蒸汽过热器。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例第一方面，提供了一种蒸汽过热器包括壳体、合成气保护壁、换热管束、合成气入口连接件、保护腔连接件，所述合成气保护壁内置于壳体内，所述换热管束内置于合成气保护壁内；所述合成气入口连接件一端与合成气保护壁连接，另一端为合成气入口，所述合成气入口连接件为喇叭形，合成气入口为喇叭形的小口，与合成气保护壁体连接端为喇叭形的大口；所述保护腔连接件一端与合成气保护壁连接，另一端与壳体连接；所述合成气入口连接件、合成气保护壁、保护腔连接件、壳体形成合成气密闭腔室；壳体与所述合成气密闭腔室外壁形成保护气密闭腔室。

优选的，所述壳体包含半球体的上封头，长方体的直筒段，锥体的下锥封头，三者依次连接成一体，所述合成气入口连接件的合成气入口穿出所述壳体的上封头，与外界相通。

优选的，所述下锥封头内壁上附有隔热耐磨材料，隔热耐磨材料上部衬有一层薄金属板；所述合成气入口连接件的内壁上附有隔热耐磨材料。

优选的，所述合成气保护壁含括合成气保护壁上集箱、合成气保护壁下集箱、合成气保护壁壁体，三者依次连接，并构成四周封闭，两端口分别于所述合成其入口连接件、保护腔连接件连接。