一種年產4萬噸硬質炭黑生產線急冷鍋爐裝置製造方法
2023-06-15 08:42:21 2
一種年產4萬噸硬質炭黑生產線急冷鍋爐裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種年產4萬噸硬質炭黑生產線急冷鍋爐裝置，煙氣進口裝置連接急冷鍋爐，急冷鍋爐通過上升管連接汽包，汽包通過下降管連接急冷鍋爐，急冷鍋爐連接煙氣出口裝置，所述換熱器是進行煙氣熱循環交換的主要部件，所述內管為高溫煙氣通道，所述內套管和外套管之間為水通道。本實用新型的有益效果是：可以充分利用炭黑在生產過程中的餘熱產生蒸汽，同時，部分取代急冷水的作用，達到了節約用水，提高尾氣的熱值，保護重點設備等優點。
【專利說明】一種年產4萬噸硬質炭黑生產線急冷鍋爐裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鍋爐裝置，尤其涉及一種年產4萬噸硬質炭黑生產線急冷鍋爐裝置。
【背景技術】
[0002]目前市場上年產四萬噸硬質炭黑反應區域裝置，如圖1所示，主要要由空氣整流器1、空氣煤氣混合器2、燃燒室3、喉口 4、反應室5、急冷段6、汽化室7和空氣預熱器9八大部件組成，每個部件前後由法蘭連接，空氣預熱器底座8澆注有耐火磚10 ;其工作原理是:高溫空氣從空氣整流器I進入，與空氣煤氣混合器2的煤氣混合，進入燃燒室3中進行完全燃燒，產生高溫(1927°C )，供給原料油裂解所需的合格燃燒氣流；燃燒室3產生的高溫氣流在喉口 4處獲得強大動能，氣流速度達500米/秒以上。原料油在強大的熱能、動能作用下迅速汽化、霧化，形成霧化流混合物進入反應室5 ;反應室5的作用是維持炭黑裂解所需的反應溫度，霧化原料油進入反應室5後，由於斷面突然擴大進一步受剪切力的作用，不完全燃燒裂解在此瞬間完成，原料油迅速裂解生成炭黑懸浮於燃餘氣中進入急冷段6 ;急冷段6的作用是向爐內炭黑燃餘氣噴入急冷水，將高溫炭黑煙氣以極短的時間(10_2 —10_3秒鐘)冷卻到1000°C以下，迅速終止炭黑的副反應的發生，控制反應生成物在高溫區的停留時間，減少炭黑的表面粗糙度。汽化室7的作用是給急冷段噴入大量急冷水以足夠的汽化空間和時間，避免未汽化的水附在管壁，引起炭黑粘糊，堵塞管道；空氣預熱器9的作用把參與燃燒的空氣加熱到750°C—800°C，降低消耗。但是，高流速的高溫炭黑煙氣直接對空氣預熱器底座8的耐火磚10進行衝刷，降低了空氣預熱器底座8的使用壽命。
【發明內容】
[0003]炭黑生成過程中有大量的預熱未得到利用，因此研究充分利用餘熱，降低消耗至關重要。通過在汽化段處增加一種急冷鍋爐裝置進行熱交換，可利用該處高達100(TC的餘熱，還能減少急冷段的用水量。本實用新型的技術核心:一是充分利用炭黑在生產過程中的餘熱產生蒸汽；二是部分取代急冷水用量，節約用水；三是提高尾氣的熱值；四是保護重點設備(空氣預熱器和收集袋濾器)。
[0004]本實用新型是這樣來實現的，一種年產4萬噸硬質炭黑生產線急冷鍋爐裝置，它包括煙氣進口裝置、煙氣出口裝置、汽包、上升管、下降管和急冷鍋爐，其特徵在於:所述急冷鍋爐內置有換熱器、內管、內套管和外套管；所述煙氣進口裝置和煙氣出口裝置設有人孔，所述煙氣進口裝置連接急冷鍋爐，急冷鍋爐通過上升管連接汽包，汽包通過下降管連接急冷鍋爐，急冷鍋爐連接煙氣出口裝置，所述換熱器是進行煙氣熱循環交換的主要部件，所述內管為高溫煙氣通道，所述內套管和外套管之間為水通道。
[0005]本實用新型所述人孔，便於現場檢修和清理，防止換熱管堵塞。
[0006]本發明工作原理是:1000°C左右的高溫煙氣通過汽化室進入煙氣進口裝置和急冷鍋爐中的軟化水進行熱交換，從而降低煙氣的溫度。汽包與換熱器本體之間是以進入汽包的軟化水通過下降管進入換熱器；經過換熱器本體進行熱交換後的汽水混合物再通過上升管進入汽包後進行氣液分離；分離後的氣體通過蒸汽出口進入系統，而液體則通過下降管進入換熱器本體進行熱交換這樣反覆循環，從而降低煙氣的溫度。通過這種處理，可把1000°C高溫煙氣溫度降到900°C。
[0007]本實用新型與原技術對比後的有益效果:1、原技術為了終止炭黑的副反應的發生，在急冷段噴入大量的冷卻水，同時也降低了尾氣的熱值；本技術每小時可大約減少4噸急冷水的用量，尾氣熱值提高了 15%，供發電廠發電，提高公司的效益。
[0008]2、原技術大量的急冷水噴入爐內產生大量的蒸汽，增大了收集袋濾器的負荷，並同時大量的水汽進入收集袋濾器，因原料油為煤焦油，反應後有少量的二氧化硫氣體，該氣體與水汽反應生產硫酸和亞硫酸，對濾袋具有腐蝕作用；而本技術通過熱交換減少了急冷水的用量，降低了收集袋濾器的負荷和提升了濾袋的使用壽命。
[0009]3、原技術裝置不能產生蒸汽；本技術每小時可產生6噸蒸汽，產生的蒸汽一部分內部用，另一部分可外賣；提高企業的利潤增長點。
[0010]4、本技術可減少高流速的高溫煙氣對空氣預熱器底座耐火磚的衝刷，從而更好地保護了設備，提高了該設備的使用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為原年產四萬噸硬質炭黑反應區域裝置的結構示意圖。
[0012]圖2為本實用新型的結構示意圖。
[0013]在圖中，I空氣整流器，2、空氣煤氣混合器，3、燃燒室，4、喉口，5、反應室，6、急冷段，7、汽化室，8、空氣預熱器底座，9、空氣預熱器，10、耐火磚，11、煙氣進口裝置，12汽包，13、人孔，14、換熱器，15、上升管，16、內管，17、下降管，18、內套管，19、外套管，20、煙氣出口裝置，21、急冷鍋爐。
【具體實施方式】
[0014]以下結合【專利附圖】
【附圖說明】對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例並不用於限制本實用新型，凡是採用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護範圍。
[0015]如圖2所示，本實用新型是這樣來工作和實施的，一種年產4萬噸硬質炭黑生產線急冷鍋爐裝置，它包括煙氣進口裝置11、煙氣出口裝置20、汽包12、上升管15、下降管17和急冷鍋爐21，其特徵在於:所述急冷鍋爐21內置有換熱器14、內管16、內套管18和外套管19 ;所述煙氣進口裝置11和煙氣出口裝置20設有人口 13，所述煙氣進口裝置11連接急冷鍋爐21，急冷鍋爐21通過上升管15連接汽包12，汽包12通過下降管17連接急冷鍋爐21，急冷鍋爐21連接煙氣出口裝置20，所述換熱器14是進行煙氣熱循環交換的主要部件，所述內管16為高溫煙氣通道，所述內套管18和外套管19之間為水通道。
[0016]工作時，1000°C左右的高溫煙氣通過汽化室7進入煙氣進口裝置11和急冷鍋爐21中的軟化水進行熱交換，從而降低煙氣的溫度。汽包12與換熱器14本體之間是以進入汽包12的軟化水通過下降管17進入換熱器11 ;經過換熱器11本體進行熱交換後的汽水混合物再通過上升管15進入汽包12後進行氣液分離；分離後的氣體通過蒸汽出口進入系統，而液體則通過下降管17進入換熱器14本體進行熱交換這樣反覆循環，從而降低煙氣的溫度。通過這種處理，可把1000°C高溫煙氣溫度降到900°C。從圖2可看出經過設計後，高流速的高溫炭黑煙氣很難對空氣預熱器底座18的耐火磚20進行衝刷，從而保護了空氣預熱器底座18。
【權利要求】
1.一種年產4萬噸硬質炭黑生產線急冷鍋爐裝置，它包括煙氣進口裝置、煙氣出口裝置、汽包、上升管、下降管和急冷鍋爐，其特徵在於:所述急冷鍋爐內置有換熱器、內管、內套管和外套管；所述煙氣進口裝置和煙氣出口裝置設有人孔，所述煙氣進口裝置連接急冷鍋爐，急冷鍋爐通過上升管連接汽包，汽包通過下降管連接急冷鍋爐，急冷鍋爐連接煙氣出口裝置，所述換熱器是進行煙氣熱循環交換的主要部件，所述內管為高溫煙氣通道，所述內套管和外套管之間為水通道。
【文檔編號】F22B1/18GK204005900SQ201420225448
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】戚倫輝, 王強, 陳忠斌, 於球軍 申請人:唐山黑貓炭黑有限責任公司