CN201028474Y - 双受热面辐射式废热锅炉 - Google Patents

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伊磊
吴少华
王阳
秦明
祁宁
刘辉
贾莹光
孙绍增
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Abstract

本实用新型涉及应用于高温煤气化合成气的显热回收技术，特别是整体煤气化联合循环发电***(IGCC)气化***的废热锅炉流程，具体为一种双受热面辐射式废热锅炉。由与气化炉相连的法兰、承受合成气高压和高温的壳体、具有辐射换热的膜式水冷壁及位于废热锅炉底部的渣水池构成。水冷壁沿辐射式废热锅炉的壳体内部呈双层八角形布置，水冷壁入口位于辐射式废热锅炉下部的渣水池水面上部，水冷壁入口的高压水经过水冷壁接受粗煤气的辐射热量，被加热成高压饱和水蒸汽由水冷壁出口排出，用于联合循环发电。本实用新型是应用于煤气化***中粗煤气显热辐射式回收的设备，其制造、运输和安装较为方便，对大截面的空间膜式水冷壁较为理想，利于吹灰及维修。

Description

双受热面辐射式废热锅炉
技术领域：
本实用新型涉及应用于高温煤气化合成气的显热回收技术，特别是整体煤气化联合循环发电***(IGCC-Intergrated Gasification Combined Cycle)气化***的废热锅炉流程，具体为一种双受热面辐射式废热锅炉。
背景技术：
正在日益兴起的整体煤气化联合循环发电***是迄今为止煤转换发电利用工艺中处于最前沿的技术之一。煤转换利用的洁净化、高效化、多样化目标在IGCC工艺中得到高度的统一。煤气化炉出口的粗煤气一般都具有较高的温度。在日前技术条件下，煤气的净化方法仍以低温湿法净化为主。因此，煤气在净化之前必须降温，煤气中的大量显热将被冷却介质带走损失掉。可见，煤气显热是否能充分利用，对联合循环发电的净效率将有很大影响。煤气显热利用的方法有废热锅炉流程和激冷流程。利用辐射式和对流式废热锅炉最大限度地回收合成气中的显热，以生产高压蒸汽或预热其他工艺介质(如加热去燃气轮机的合成气和回注氮气等)。这种方法可以回收相当于原料煤低位发热量中14％-18％的能量，使得热煤气效率可达到90％-95％，也将使联合循环发电的净效率提高4％-5％(绝对值)。研制应用于废热锅炉流程的辐射式废热锅炉是我国发展IGCC技术的关键。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种双受热面辐射式废热锅炉，它是应用于煤气化***中粗煤气显热辐射式回收的设备，其制造、运输和安装较为方便，对大截面的空间膜式水冷壁较为理想，利于吹灰及维修。
本实用新型的技术方案是：
双受热面辐射式废热锅炉，是由与气化炉相连的法兰、承受合成气高压和高温的壳体、具有辐射换热的膜式水冷壁及位于废热锅炉底部的渣水池等元件共同构成。水冷壁沿辐射式废热锅炉的壳体内部呈双层八角形布置，水冷壁入口位于辐射式废热锅炉下部的渣水池水面上部，水冷壁入口的高压水经过水冷壁接受粗煤气的辐射热量，被加热成高压饱和水蒸汽由水冷壁出口排出，用于联合循环发电。辐射式废热锅炉底部设有收集落渣的渣水池，渣水由辐射式废热锅炉底部的出口排入下部锁斗。经过显热回收的粗煤气由粗煤气出口流向下面的流程。
双受热面辐射式废热锅炉与气化炉相连接，具有承受高温和高压的壳体，壳体采用高铬耐热钢(如：美国牌号SA387Cr11CL2)，承受温度为600-1400℃，承受压力为大于4MPa的承压密封结构。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型提供的双受热面辐射式废热锅炉可以应用于IGCC发电***，吸收粗煤气的显热产生高压蒸汽用于发电。另外，还可以应用于化工生产***中的煤气化显热回收***中，应用于化工***中，吸收粗煤气的显热产生高压蒸汽，可以产生化工生产中应用的工艺蒸汽和辅助蒸汽。
2、本实用新型涉及的水冷壁布置的八角形结构，优点是：制造、运输和安装较为方便，对大截面的空间膜式水冷壁较为理想，利于吹灰及维修。
3、本实用新型涉及的水冷壁布置为双层有利于提高传热效率，捕渣率高、除尘效果好，减少受热面积灰。
附图说明：
图1为双受热面辐射式废热锅炉的结构示意图。
图2为图1中B-B剖视图。
图3为图1中C-C剖视图。
图4为图1中D-D剖视图。
图中，1法兰；2水冷壁出口；3粗煤气出口；4壳体；5水冷壁；6水冷壁入口；7渣水池；8渣水池出口；9内层水冷壁；10内层水冷壁集箱；11外层水冷壁；12外层水冷壁集箱。
具体实施方式：
如图1-图4所示，本实用新型双受热面辐射式废热锅炉主要是由与气化炉相连的法兰1，承受合成气高压和高温的壳体4，具有辐射换热的膜式水冷壁5及位于废热锅炉底部的渣水池7等元件共同构成。水冷壁5沿辐射式废热锅炉的壳体呈双层八角形布置，水冷壁入口6位于辐射式废热锅炉下部的渣水池7水面上部，水冷壁入口6的高压水经过水冷壁5接受粗煤气的辐射热量，被加热成高压饱和水蒸汽由水冷壁出口2排出，用于联合循环发电。辐射式废热锅炉底部设有收集落渣的渣水池7，渣水由辐射式废热锅炉底部的渣水池出口8排入下部锁斗。经过显热回收的粗煤气由粗煤气出口3流向下面的流程。
如图2所示，水冷壁出口2与内层水冷壁集箱10相连通。本实用新型内层水冷壁9和内层水冷壁集箱10通过焊接相连通。
如图3所示，设置于壳体4内侧的双层八角形水冷壁分别为：内层水冷壁9和外层水冷壁11，水冷壁出口2与外层水冷壁集箱12相连通。本实用新型外层水冷壁11和外层水冷壁集箱12通过焊接相连通。
辐射式废热锅炉位于IGCC***的主热力***中，为汽轮机发电***提供发电用的高压蒸汽。
该设备达到的性能如下：
散热损失：＜0.4％
可用率：＞95％
辐射式废热锅炉入口温度：1200～1400℃
辐射式废热锅炉出口温度：600～700℃
运行压力(管程)：＞10MPa
运行压力(壳程)：＞4.0MPa

Claims (2)

1.双受热面辐射式废热锅炉，具有壳体，其特征在于：壳体内侧设置膜式水冷壁，水冷壁沿辐射式废热锅炉壳体内部呈双层八角形布置。
2.按照权利要求1所述的双受热面辐射式废热锅炉，其特征在于：辐射式废热锅炉底部设有收集粗渣的渣水池。
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