CN202338891U - 自然循环余热锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自然循环余热锅炉，是为解决现有强制循环余热锅炉的高耗能、高投资和设备易损坏等问题而设计的，即将前、后置蒸发器出口通过上升管连接汽包，通过下降管连接前、后置蒸发器入口和汽包，形成水循环***。本实用新型可以通过调整汽包和后置蒸发器之间的高度，采用自然循环技术，以上升管与下降管之间的密度差推动介质在整个***内部循环流动，不需要强制循环泵作为动力源，无电力消耗，维修工作少，调节机构简单，水循环安全可靠，炉管冷却效果好，能实现节能、节约投资，提高***的安全性的目的。此技术对锅炉的安全、长周期运行及稳定操作有着重要的意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及重整装置自然循环余热锅炉，属于炼油加热技术领域。
背景技术
目前国内外重整装置四合一炉余热锅炉水力循环通常采用强制循环技术，采用强制循环水泵作为水力循环的动力，克服循环过程中产生的沿程阻力与局部阻力。工作原理详见附图1：锅炉给水首先进入省煤器1，加热后进入锅炉汽包；汽包内的饱和水沿下降管进入强制循环泵，加压后进入前置蒸发器4入口集箱，饱和水在前置蒸发器4内受热汽化。前置蒸发器4出口集箱和后置蒸发器2入口集箱连接，汽水混合物继续进入后置蒸发器2加热，然后从后置蒸发器2出口进入汽包进行汽水分离。饱和蒸汽从汽包出来进入过热器3，过热至工艺需要的蒸汽参数后并入管网。饱和水沿下降管进入下一个循环。
采用强制循环***的特点是***安全可靠，工况适应能力强。引入强制循环泵作为动力源，能提高强制循环泵扬程可解决锅炉水力循环过程中易出现的汽阻、分配不均等状况。
强制循环的缺点：一是耗能，采用强制循环水泵作为动力源，必然要消耗能量；二是增加设备工程投资和维护费用，强制循环泵输送介质为高温、高压、饱和状态炉水，工作条件相当恶劣，极易出现气蚀现象，水泵的轴封也容易产生泄露，给设备的日常检修维护增加很大的工作量。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于炼油厂重整装置的自然循环余热锅炉，其能克服现有余热锅炉的不足，解决强制循环高耗能、高投资和设备易损坏等问题。
本实用新型的具体技术内容如下：
省煤器通过给水管连接汽包；汽包通过下降管连接前置蒸发器，前置蒸发器设有入口集箱、倾斜设置的前置蒸发器管束和出口集箱，出口集箱通过上升管连接汽包；汽包通过下降管连接后置蒸发器，后置蒸发器设有入口集箱、倾斜设置的后置蒸发器管束和出口集箱，出口集箱通过上升管连接汽包；汽包通过蒸汽管连接过热器。
本实用新型的蒸发器炉管由传统的蛇形布置改为联箱式布置，即在蒸发器上设置入口集箱和出口集箱，其间倾斜并联设置多排炉管，炉管的层数根据换热面积确定，介质从入口集箱经炉管单程到达出口集箱，流动距离减少使阻力下降，而且炉管倾斜布置也能减少汽水分层的可能性，进一步降低***流动阻力，避免炉管交变应力腐蚀。
本实用新型通过调整汽包和后置蒸发器之间的高度，采用自然循环技术，以上升管与下降管之间的密度差推动介质在整个***内部循环流动，不需要强制循环泵作为动力源，无电力消耗，维修工作少，调节机构简单，水循环安全可靠，炉管冷却效果好，能实现节能、节约投资，提高***的安全性的目的。此技术对锅炉的安全、长周期运行及稳定操作有着重要的意义。
附图说明
图1为常规重整装置余热锅炉炉管结构示意图。
图2为重整装置自然循环余热锅炉炉管结构示意图。
具体实施方式
实施例：
参照图2对本实用新型的实施例进一步说明：
本实用新型自然循环余热锅炉的工作过程及实施方法如下：
省煤器1通过给水管8连接汽包7；汽包7通过下降管9连接前置蒸发器4，前置蒸发器4设有入口集箱4.1、倾斜设置的前置蒸发器管束4.3和出口集箱4.2，出口集箱4.2通过上升管5连接汽包7；汽包7通过下降管10连接后置蒸发器2，后置蒸发器2设有入口集箱2.1、倾斜设置的后置蒸发器管束2.3和出口集箱2.2，出口集箱2.2通过上升管6连接汽包7；汽包7通过蒸汽管11连接过热器3。
锅炉给水首先进入省煤器1，被加热后经给水管8进入汽包7作为产汽补水，而后，汽包7内的饱和水沿下降管9进入前置蒸发器4，沿下降管10进入后置蒸发器2。进入前置蒸汽蒸发器4的饱和水首先进入前置蒸发器入口集箱4.1，被均匀分配进入倾斜设置的前置蒸发器管束4.3的各层管束(采用直径DN20-DN80管束炉管)，饱和水在各蒸发管束内受热汽化并汇集至蒸发器出口集箱4.2，沿上升管5进入汽包7，形成一个循环***。同时，进入后置蒸汽蒸发器2的饱和水首先进入后置蒸发器入口集箱2.1，被均匀分配进入倾斜设置的后置蒸发器管束2.3的各层管束(采用直径DN20-DN80管束炉管)，饱和水在各蒸发管束内受热汽化并汇集至蒸发器出口集箱2.2，沿上升管6进入汽包7，形成一个循环***。汽包7进行汽水分离后，饱和蒸汽从汽包7出来进入过热器3，过热至工艺需要的蒸汽参数后并入管网，饱和水则沿下降管进入下一个循环。
上升管5、6中介质为汽、水混合物，密度小于下降管9、10中饱和水的密度，整个***依靠上升管和下降管之间的密度差推动整个循环。前置蒸发器4只设置一组，只有一个入口集箱4.1和一个出口集箱4.2，材质选用20G；管束4.3倾斜布置，与水平方向的角度可为10°-90°，层数可为2-50层。后置蒸发器2可根据具体负荷可设置1-10组，每组设置一个入口集箱2.1和一个出口集箱2.2，材质选用20G，管束2.3倾斜布置，与水平方向的角度可为10°-90°，层数可为2-50层。
本实用新型能节省强制循环水泵的设备投资，节省水泵的运行的电费和设备的日常维护费用。以30万催化重整为例，每年可节约电费30万元，设备维护费用5万元，同时在节能减排方便更具有意义。
以30万吨/年催化重整装置为例，余热锅炉主要技术参数如下表：
| 省煤器 | 后置蒸发器 | 过热器 | 后置蒸发器 | ||||
| 炉管直径 | φ32 | 炉管直径 | φ32 | 炉管直径 | φ32 | 炉管直径 | φ32 |
| 联箱直径 | φ168 | 联箱直径 | φ325 | 联箱直径 | φ168 | 联箱直径 | φ168 |
| 炉管材质 | 20G | 炉管材质 | 20G | 炉管材质 | P11 | 炉管材质 | 20G |
| 水平方向夹角 | 0 | 水平方向夹角 | 25° | 水平方向夹角 | 0 | 水平方向夹角 | 30° |
| 管束层数 | 8 | 管束层数 | 6 | 管束层数 | 6 | 管束层数 | 6 |
| 省煤器组数 | 1组 | 后置蒸发器组数 | 2组 | 过热器组数 | 1组 | 后置蒸发器组数 | 1组 |
| 单管水平长度 | 10米 | 单管水平长度 | 10米 |
Claims (1)
1.一种自然循环余热锅炉，其特征在于：省煤器(1)通过给水管(8)连接汽包(7)；汽包(7)通过下降管(9)连接前置蒸发器(4)，前置蒸发器(4)设有入口集箱(4.1)、倾斜设置的前置蒸发器管束(4.3)和出口集箱(4.2)，出口集箱(4.2)通过上升管(5)连接汽包(7)；汽包(7)通过下降管(10)连接后置蒸发器(2)，后置蒸发器(2)设有入口集箱(2.1)、倾斜设置的后置蒸发器管束(2.3)和出口集箱(2.2)，出口集箱(2.2)通过上升管(6)连接汽包(7)；汽包(7)通过蒸汽管道(11)连接过热器(3)。
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2011
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