雙受熱面輻射式廢熱鍋爐的製作方法

2023-05-19 22:15:26 1

專利名稱：雙受熱面輻射式廢熱鍋爐的製作方法
技術領域：
雙受熱面輻射，熱鍋爐技術領敏本實用新型涉及應用於高溫煤氣化合成氣的顯熱回收技術，特別是整體煤氣化^循環發電系統(IGCC—Inte^rated Gasification Combined Cycle)氣化系統的 廢熱鍋爐流程，具體為一種雙受熱面輻射式廢熱鍋爐。
技術背景正在日M起的整體煤氣化i^循環發電系統是迄今為止煤轉換發電利用工藝中處於最前沿的技術之一。煤轉換利用的潔淨化、高效化、多樣化目標在IGCC工藝中得到高度的統一。煤氣化爐出口的粗煤氣一般都具有較高的皿。在曰前 技術^f牛下，煤氣的淨化方法仍以低溫溼法淨化為主。因此，煤氣在淨fct前必 須降溫，煤氣中的大量顯鵬被冷卻介質帶走損失掉。可見，煤氣顯熱是否能充分利用，對^循環發電的淨效率將有很大影響。煤氣顯熱利用的方法有廢熱鍋爐流程和激冷流程。禾擁輻射式和對流式廢熱鍋爐最大限度地回收合成氣中的顯 熱，以生產高壓蒸汽或預熱其他工藝介質(如加熱去燃氣輪機的合成氣和回注氮氣等)。這種方法可以回收相當於原料煤低位發熱量中14%-18%的能量，使得熱煤 氣效率可達到90%>95 %，也將使K^循環發電的淨效率提高4%-5°/。(絕對值)。 研製應用於廢熱鍋爐流程的輻射式廢熱鍋爐是我國發展IGCC技術的關鍵。 實用新型內容本實用新型的目的在於樹共一種雙受熱面輻射式廢熱鍋爐，它是應用於煤氣 化系統中f腺氣顯鄉射式回收的設備，其審隨、運輸和安裝較為方便，對大截 面的空間膜式7jC冷壁較為理想，利於吹灰及維修。本實用新型的技術方案是雙受熱面輻射式廢熱鍋爐，是由與氣化爐相連的法蘭、承受合成氣高壓和高 溫的殼體、具，射換熱的膜式水冷皿位於廢熱鍋爐底部的渣水池等元件共同 構成。水冷壁沿輻射式廢熱鍋爐的殼體內部呈雙層八角形布置，水冷壁入口位於 輻射式廢熱鍋爐下部的渣水池水面上部，水冷壁入口的高壓水經過水冷壁接受粗3
煤氣的輻射熱量，被加熱成高壓飽和水蒸汽由水冷壁出口排出，用於^循環發 電。輻射式廢熱鍋爐底部設有收集落渣的渣水池，渣水由輻射式廢熱鍋爐底部的 出口排入下部鎖鬥。經過顯熱回收的粗煤氣由粗煤氣出口流向下面的流程。雙受熱面輻射^^熱鍋爐與氣化爐相連接，具有承受高溫和高壓的殼體，殼體採用高鉻耐熱鋼(如美國牌號SA387CrllCL2)，承受鵬為600-1400°C，承 受壓力為大於4MPa的承壓密封結構。 本實用新型的有益效果是1 、本實用新型^f共的雙受熱面輻射式廢熱鍋爐可以應用於IGCC發電系統， 吸收粗煤氣的顯熱產生高壓蒸汽用於發電。另外，還可以應用於虹生產系統中 的煤氣化顯熱回收系統中，應用於化工系統中，吸收粗煤氣的顯熱產生高壓蒸汽， 可以產生化工生產中應用的工藝蒸汽和輔助蒸汽。2、 本實用新型涉及的水冷壁布置的八角形結構，優點是帝隨、運輸和安裝 較為方便，對，面的空間膜式水冷壁較為理想，利於吹M維修。3、 本實用新型涉及的水冷壁布置為雙層有利於提高傳熱效率，捕渣率高、除 塵效果好，減少受熱面積灰。


圖1為雙受熱面輻射式廢熱鍋爐的結構示意圖。 圖2為圖1中B-B剖視圖。 圖3為圖1中C-C剖視圖。 圖4為圖1中EKD剖視圖。圖中，l法蘭；2 7jC冷壁出口； 3粗煤氣出口； 4殼體；5水冷壁；6水冷MA 口； 7渣水池；8渣7jC池出口； 9內層水冷壁；10內層水冷壁集箱；ll外層水冷 壁；12外層水冷壁集箱。具體實駄式如圖l-圖4所示，本實用新型雙受熱面輻射式廢熱鍋爐主要是由與氣化爐相 連的法蘭l，承受合成氣高壓和高溫的殼體4，具Wfl射換熱的膜式水冷壁5及位 於廢熱鍋爐底部的渣水池7等元件共同構成。7jC冷壁5沿輻射式廢熱鍋爐的殼體 呈雙層八角形布置，水冷1A口 6位於輻射式廢熱鍋爐下部的渣水池7水面上部， 7jC冷壁入口 6的高壓7j^S^7jC冷壁5接受粗煤氣的輻射熱量，被加熱成高壓飽和 水蒸汽由水冷壁出口2排出，用於聯合循環發電。輻射式廢熱鍋爐底部設有收集
、雜的渣水池7，渣水由輻射式廢熱鍋爐底部的渣水池出口8排入下部鎖鬥。經 過顯熱回收的粗煤氣由粗煤氣出口 3流向下面的流程。如圖2所示，7乂冷壁出口 2與內層水冷壁集箱10相連通。本實用新型內層水 冷壁9和內層7jC冷壁集箱10通過焊接相連通。如圖3戶標，設置於殼體4內側的雙層八角形水冷壁分別為內層水冷壁9 和外層7jC冷壁11， 7jC冷壁出口2與夕卜層7JC冷壁集箱12相連通。本實用新型外層 水冷壁11和外層水冷驗箱12通過焊接相魏。輻射式廢熱鍋爐位於IGCC系統的主熱力系統中，為汽輪機發電系統提供發 電用的高壓蒸汽。該設備達到的性能如下散熱損失- 95%輻射^熱鍋爐入口溫度1200 1400°C 輻射式廢熱鍋爐出口M^: 600 700°C 運行壓力(管程)>10MPa 運行壓力(殼程)〉4層a
權利要求1、雙受熱面輻射式廢熱鍋爐，具有殼體，其特徵在於殼體內側設置膜式水冷壁，水冷壁沿輻射式廢熱鍋爐殼體內部呈雙層八角形布置。
2、 按照權利要求1戶皿的雙受熱面輻射^熱鍋爐，^T寺徵在於輻射式廢 熱鍋爐底部設有收集粗渣的渣水池。
專利摘要本實用新型涉及應用於高溫煤氣化合成氣的顯熱回收技術，特別是整體煤氣化聯合循環發電系統(IGCC)氣化系統的廢熱鍋爐流程，具體為一種雙受熱面輻射式廢熱鍋爐。由與氣化爐相連的法蘭、承受合成氣高壓和高溫的殼體、具有輻射換熱的膜式水冷壁及位於廢熱鍋爐底部的渣水池構成。水冷壁沿輻射式廢熱鍋爐的殼體內部呈雙層八角形布置，水冷壁入口位於輻射式廢熱鍋爐下部的渣水池水面上部，水冷壁入口的高壓水經過水冷壁接受粗煤氣的輻射熱量，被加熱成高壓飽和水蒸汽由水冷壁出口排出，用於聯合循環發電。本實用新型是應用於煤氣化系統中粗煤氣顯熱輻射式回收的設備，其製造、運輸和安裝較為方便，對大截面的空間膜式水冷壁較為理想，利於吹灰及維修。
文檔編號F22B1/00GK201028474SQ200720011768
公開日2008年2月27日 申請日期2007年4月20日 優先權日2007年4月20日
發明者磊 伊, 輝 劉, 吳少華, 孫紹增, 李振中, 陽 王, 寧 祁, 明 秦, 賈瑩光, 邱朋華 申請人:遼寧省燃燒工程技術中心;哈爾濱工業大學