專利名稱：一體化束狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤氣化技術(shù)的熱氣化爐，特別是一種一體化束狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置。
背景技術(shù)：
整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(IGCC)可以實(shí)現(xiàn)燃煤高效、清潔和多樣化利用，也是未來發(fā)展煤基發(fā)電CO2零排放——即“綠色煤電”煤炭的核心技術(shù)之一。在IGCC發(fā)電系統(tǒng)中，廢熱鍋爐是顯熱回收利用的關(guān)鍵設(shè)備和氣化島中的重大設(shè)備，廢熱鍋爐對(duì)高溫煤氣、熔渣顯熱的回收利用將使熱煤氣效率達(dá)到90 95%，發(fā)電效率達(dá)到42 45%，廢熱鍋爐的運(yùn)·行情況將直接影響IGCC發(fā)電系統(tǒng)的可用率和整體發(fā)電效率。在現(xiàn)有的氣流床氣化技術(shù)中，采用廢熱鍋爐回收高溫合成氣的熱量一般有兩種方式一是以Shell公司為代表的氣流床粉煤加壓氣化技術(shù)，循環(huán)冷氣返回氣化爐高溫合成氣出口將氣化爐合成氣冷卻至700 750°C，然后再進(jìn)入對(duì)流廢熱鍋爐換熱副產(chǎn)中壓蒸汽。另一種是以GE公司為代表的水煤漿氣化工藝，高溫合成氣顯熱采用輻射鍋爐+對(duì)流鍋爐的方式回收，副產(chǎn)高壓飽和蒸汽。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的廢熱鍋爐還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用壽命較短等問題，主要表現(xiàn)在
(I)Shell粉煤氣化技術(shù)采用1. 3 1. 5倍的循環(huán)冷氣激冷高溫合成氣，增加了對(duì)流廢熱鍋爐及其后續(xù)合成氣除塵設(shè)備的尺寸，同時(shí)增加了設(shè)備的投資，合成氣循環(huán)壓縮機(jī)增加了氣化裝置的能耗；由于對(duì)流鍋爐積灰，影響了對(duì)流鍋爐的換熱效果，需要加入比設(shè)計(jì)激冷氣量更多的激冷氣。(2) GE水煤漿氣化工藝中的合成氣全顯熱回收系統(tǒng)由輻射廢熱鍋爐和對(duì)流廢熱鍋爐兩個(gè)設(shè)備組成，兩設(shè)備獨(dú)立布置，造成設(shè)備投資大，占用空間大，系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性也由于設(shè)備的復(fù)雜而受到影響；同時(shí)輻射鍋爐合成氣溫度缺乏調(diào)節(jié)手段致使對(duì)流鍋爐積灰堵塞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服現(xiàn)有氣化爐廢熱鍋爐的缺陷和不足，提供了一種一體化束狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，將氣化爐與輻射鍋爐、對(duì)流鍋爐結(jié)合為一個(gè)整體，可以達(dá)到充分回收高溫合成氣和熔渣所帶顯熱，降低投資和節(jié)約能源，提高熱效率的目的。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一體化束狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于包括壓力殼體、合成氣入口、輻射換熱組件、減溫器組件、對(duì)流換熱組件、渣池、合成氣出口，合成氣入口位于壓力殼體的頂部，壓力殼體側(cè)壁的上端設(shè)有合成氣出口 ；福射換熱組件縱向固定設(shè)于壓力殼體內(nèi)的中間，與帶熱量的氣體充分換熱；對(duì)流換熱組件設(shè)于輻射換熱組件與壓力殼體之間；減溫器組件固定設(shè)置于對(duì)流換熱組件的下方；渣池設(shè)置于壓力殼體內(nèi)的下部，渣池的底端與壓力殼體的底端共同形成排洛口。所述合成氣入口為一窄長通道，該合成氣入口的內(nèi)壁為耐火襯里。
所述輻射換熱組件包括輻射水冷壁和輻射屏，輻射水冷壁是由若干個(gè)縱向平行設(shè)置的立管圍成的圓筒壁，相鄰的兩個(gè)立管通過焊接連接，圓筒壁的中間為輻射換熱腔；輻射換熱組件還包括輻射水冷壁上集箱、輻射水冷壁下集箱、輻射水冷壁進(jìn)水管、輻射水冷壁引出管和輻射水冷壁受熱面，輻射水冷壁上集箱與每個(gè)立管的上端連通，輻射水冷壁下集箱與每個(gè)立管的下端連通，輻射水冷壁進(jìn)水管的一端與壓力殼體固接并設(shè)在壓力殼體的外部、輻射水冷壁進(jìn)水管的另一端與輻射水冷壁上集箱連通，輻射水冷壁引出管的一端與壓力殼體的上封頭固接、另一端與輻射水冷壁上集箱連通。所述輻射屏由若干個(gè)立管排形成，所有立管排以熱回收裝置的中心向外發(fā)散分布于輻射換熱腔內(nèi)，每個(gè)立管排由若干立管形成，立管排的相鄰兩個(gè)立管緊貼設(shè)置；輻射換熱組件還包括輻射屏上集箱、輻射屏下集箱、輻射屏進(jìn)水管、輻射屏引出管，輻射屏受熱面的下端與輻射屏下集箱連通，輻射屏受熱面的上端與輻射屏上集箱連通，輻射屏進(jìn)水管和輻射屏引出管分別與輻射屏下集箱和輻射屏上集箱連通，并引出到壓力殼體外。所述對(duì)流換熱組件包括對(duì)流換熱水冷壁、蒸發(fā)器、過熱器和省煤器，蒸發(fā)器、過熱 器和省煤器從上往下依次分布，對(duì)流換熱水冷壁由若干個(gè)縱向平行設(shè)置的立管圍成的圓筒壁，相鄰的兩個(gè)立管通過焊接連接，蒸發(fā)器、過熱器和省煤器位于圓筒壁的中間。所述對(duì)流換熱水冷壁還包括對(duì)流換熱水冷壁上集箱、對(duì)流換熱水冷壁下集箱、對(duì)流換熱水冷壁進(jìn)水管、對(duì)流換熱水冷壁引出管，對(duì)流換熱水冷壁的上端與對(duì)流換熱水冷壁連通，對(duì)流換熱水冷壁的下端與對(duì)流換熱水冷壁下集箱連通，對(duì)流換熱水冷壁進(jìn)水管與對(duì)流換熱水冷壁下集箱連通，對(duì)流換熱水冷壁引出管與對(duì)流換熱水冷壁上集箱連通；對(duì)流換熱水冷壁進(jìn)水管和對(duì)流換熱水冷壁引出管均延伸至壓力殼體外。所述蒸發(fā)器、過熱器和省煤器分別由一組螺旋盤管形成，每組螺旋盤管分別包括四層螺旋環(huán)管，每兩層螺旋環(huán)管之間有一定的距離，每層螺旋環(huán)管是由管子緊密環(huán)繞形成的。所述蒸發(fā)器還包括蒸發(fā)器上集箱、蒸發(fā)器下集箱、蒸發(fā)器進(jìn)水管、蒸發(fā)器引出管，形成蒸發(fā)器的螺旋盤管的上端與蒸發(fā)器上集箱連通，形成蒸發(fā)器的螺旋盤管的下端與蒸發(fā)器下集箱連通，蒸發(fā)器進(jìn)水管與蒸發(fā)器下集箱連通，蒸發(fā)器引出管與蒸發(fā)器上集箱連通；所述過熱器還包括過熱器上集箱、過熱器下集箱、過熱器進(jìn)水管、過熱器引出管，形成過熱器的螺旋盤管的上端與過熱器上集箱連通，形成過熱器的螺旋盤管的下端與過熱器下集箱連通，過熱器進(jìn)水管與過熱器下集箱連通，過熱器引出管與過熱器上集箱連通；所述省煤器還包括省煤器上集箱、省煤器下集箱、省煤器進(jìn)水管、省煤器引出管，形成過熱器的螺旋盤管的上端與省煤器上集箱連通；形成省煤器的螺旋盤管的下端與省煤器下集箱連通，省煤器進(jìn)水管與省煤器下集箱連通，省煤器引出管與省煤器上集箱連通；蒸發(fā)器進(jìn)水管、蒸發(fā)器引出管、過熱器進(jìn)水管、過熱器引出管、省煤器進(jìn)水管、省煤器引出管均延伸至壓力殼體外。所述減溫器組件包括減溫水進(jìn)水管、減溫水集箱和多個(gè)霧化噴嘴，霧化噴嘴以熱回收裝置的中心為圓心按圓周均勻分布，噴頭向下布置；霧化噴嘴與減溫水集箱連通，減溫水進(jìn)水總管與減溫水集箱連通。所述渣池處于減溫器組件的下端，渣池的上端與對(duì)流換熱水冷壁下端連接。熱回收裝置的工作原理是
當(dāng)高溫的合成氣及熔融渣出氣化爐后，通過本裝置頂部的窄長的合成氣入口進(jìn)入輻射換熱組件，在輻射換熱腔中，對(duì)高溫合成氣流和熔融渣進(jìn)行輻射水冷降溫。高溫的合成氣及熔融渣進(jìn)入輻射換熱腔中，以輻射傳熱的方式將熱量傳給四周的輻射換熱組件，由于流通面積擴(kuò)大，熔融渣在氣流作用下向四周噴濺，從離開合成氣入口至到達(dá)輻射水冷壁的過程中，被充分冷卻，固化失去黏結(jié)性，在重力作用下落入輻射換熱組件底部的渣池中，在渣池中與水混合急劇冷卻，形成高硬度的固態(tài)灰渣，灰渣可以隨水排入鎖渣罐中。在渣池附近設(shè)置吹掃裝置，進(jìn)行防結(jié)渣沉淀擾動(dòng)，保證排渣系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行；從輻射換熱組件下來的合成氣中夾帶部分未凝結(jié)的飛灰，在減溫器組件處進(jìn)行凝結(jié)，減溫器組件的存在減少了對(duì)流換熱部組件的結(jié)渣，并可對(duì)進(jìn)入對(duì)流換熱面的合成氣溫度進(jìn)行控制，保證其正常安全的運(yùn)行；凝結(jié)后，合成氣進(jìn)入對(duì)流換熱組件依次流過蒸發(fā)器、過熱器、省煤器并與里面的水進(jìn)行換熱冷卻。高溫合成氣流從合成氣入口進(jìn)入熱回收裝置后，向下通過輻射換熱腔后，改變方向，反折向上通過減溫器組件和對(duì)流換熱組件，進(jìn)行降溫冷 卻，并回收大量的顯熱；該熱回收裝置省去了輻射鍋爐與預(yù)熱鍋爐之間的連接部分，并盡可能多的回收高溫合成氣所帶顯熱。輻射換熱組件的輻射換熱屏在輻射換熱腔的中下部，它的存在增大了輻射換熱面，減少了輻射換熱組件的體積，使換熱效果更好。
本發(fā)明的有益效果如下
(1)本發(fā)明可用于IGCC發(fā)電系統(tǒng)，吸收粗合成氣的顯熱產(chǎn)生高壓蒸汽或中壓蒸汽用于發(fā)電，整體能源利用率大大提高，具有能量回收利用率高的優(yōu)點(diǎn)；
(2)本發(fā)明采用雙層水冷壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并設(shè)置輻射換熱屏和對(duì)流換熱面，有效地縮減了廢熱鍋爐整體尺寸，制造、運(yùn)輸和安裝較為方便；
(3)本發(fā)明帶有調(diào)節(jié)手段，在對(duì)流換熱組件底部布置霧化噴水減溫裝置，噴水量可根據(jù)進(jìn)入對(duì)流換熱面組件的煙氣溫度進(jìn)行控制，使進(jìn)入對(duì)流換熱面的高溫煤氣的溫度恒定，從而消除對(duì)流換熱面的積灰問題。
圖1為本發(fā)明的剖視示意 圖2為本發(fā)明圖1中的A-A截面首I]視不意 圖3為本發(fā)明圖1中的B-B截面首I]視不意 圖4為本發(fā)明圖1中的I部的局部示意圖。其中，附圖標(biāo)記為I合成氣入口，2輻射換熱組件，3渣池，3-1排渣口，4減溫器組件，4-1減溫水進(jìn)水管，4-2減溫水集箱，4-3霧化噴嘴，5對(duì)流換熱組件，6壓力殼體，7蒸發(fā)器，7-1蒸發(fā)器上集箱，7-2蒸發(fā)器下集箱，7-3蒸發(fā)器進(jìn)水管，7-4蒸發(fā)器引出管，8過熱器，熱器上集箱8-1、8-2過熱器下集箱，8-3過熱器進(jìn)水管，8-4過熱器弓I出管，9省煤器，9-1省煤器上集箱，9-2省煤器下集箱，9-3省煤器進(jìn)水管，9-4省煤器弓I出管，10對(duì)流換熱水冷壁，10-1對(duì)流換熱水冷壁上集箱，10-2對(duì)流換熱水冷壁下集箱，10-3對(duì)流換熱水冷壁進(jìn)水管，
10-4對(duì)流換熱水冷壁引出管，10-5對(duì)流換熱水冷壁受熱面，11輻射屏，11-1輻射屏上集箱，
11-2輻射屏下集箱，11-3輻射屏進(jìn)水管，11-4輻射屏引出管，11-5輻射屏受熱面，12輻射水冷壁，12-1輻射水冷壁上集箱，12-2輻射水冷壁下集箱，12-3輻射水冷壁引出管，輻射水冷壁進(jìn)水管12-4，12-5輻射水冷壁受熱面，12-6立管，13合成氣出口，14每組螺旋盤管，15螺旋環(huán)管。
具體實(shí)施例方式如圖1-4所示，一體化束狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，包括合成氣入口1、輻射換熱組件2、渣池3、減溫器組件4、對(duì)流換熱組件5、壓力殼體6。其特征在于，所述的熱回收裝置為一種束狀混合式熱回收裝置，壓力殼體6側(cè)壁的上端設(shè)有合成氣出口 13，壓力殼體6的上封頭上設(shè)置有合成氣入口通道，所述的熱回收裝置的合成氣入口 I為一窄長的通道，內(nèi)壁為耐火襯里1-1?！?br>
所述輻射換熱組件包括輻射水冷壁12和輻射屏11，輻射水冷壁12由輻射水冷壁上集箱12-1、輻射水冷壁下集箱12-2、輻射水冷壁進(jìn)水管12-4、輻射水冷壁引出管12_3和輻射水冷壁受熱面12-5組成。多個(gè)立管12-6平行設(shè)置，圍城圓柱形的空腔，形成膜式輻射水冷壁12，相鄰的兩個(gè)立管12-6之間通過焊接連接。每個(gè)立管12-6的上端與輻射水冷壁上集箱12-1連通，每個(gè)立管12-6的下端與輻射水冷壁下集箱12-2連通。輻射水冷壁進(jìn)水管12-4的一端與壓力殼體6固接并設(shè)在壓力殼體6的外部、另一端與輻射水冷壁上集箱
12-1連通，輻射水冷壁引出管12-3的一端與壓力殼體6的上封頭固接、另一端與輻射水冷壁上集箱12-1連通。所述輻射屏11由輻射屏上集箱11-1、輻射屏下集箱11-2、輻射屏進(jìn)水管11_3、輻射屏引出管11-4和輻射屏受熱面11-5組成。輻射屏受熱面11-5的下端與輻射屏下集箱
11-2連通，輻射屏受熱面11-5的上端與輻射屏上集箱11-1連通。輻射屏進(jìn)水管11-3和輻射屏引出管11-4分別與輻射屏下集箱11-2和輻射屏上集箱11-1連通，并引出到壓力殼體6夕卜。所述對(duì)流換熱組件5包括對(duì)流換熱水冷壁10、蒸發(fā)器7、過熱器8和省煤器9組成。對(duì)流換熱水冷壁10由對(duì)流換熱水冷壁上集箱10-1、對(duì)流換熱水冷壁下集箱10-2、對(duì)流換熱水冷壁進(jìn)水管10-3、對(duì)流換熱水冷壁引出管10-4和對(duì)流換熱水冷壁受熱面10-5組成。對(duì)流換熱水冷壁受熱面10-5由多個(gè)立管10-6構(gòu)成，多個(gè)立管10-6圍城圓柱形的空腔，形成輻射換熱組件。所述蒸發(fā)器7、過熱器8和省煤器9由三組螺旋盤管14組成，螺旋盤管14外層為對(duì)流換熱水冷壁10，螺旋盤管14內(nèi)層為輻射水冷壁12。每組螺旋盤管14由四層緊密環(huán)繞的螺旋環(huán)管15組成，每組螺旋盤管14錯(cuò)列布置。蒸發(fā)器7、過熱器8和省煤器9依次布置在輻射水冷壁12和對(duì)流換熱水冷壁10之間的環(huán)形空間中。所述蒸發(fā)器螺旋盤管7-5上端、下端分別與蒸發(fā)器上集箱7-1、下集箱7-2連通，蒸發(fā)器進(jìn)水管7-3與蒸發(fā)器下集箱7-2連通，蒸發(fā)器引出管7-4與蒸發(fā)器上集箱7-1連通；所述過熱器螺旋盤管8-5上端、下端分別與過熱器上集箱8-1、下集箱8-2連通，過熱器進(jìn)水管8-3與過熱器下集箱8-2連通，過熱器引出管8-4與過熱器上集箱8-1連通；所述省煤器螺旋盤管9-5上端、下端分別與省煤器上集箱9-1、下集箱9-2連通，省煤器進(jìn)水管9-3與省煤器下集箱9-2連通，省煤器引出管9_4與省煤器上集箱9-1連通。所述減溫器組件4由減溫水進(jìn)水管4-1、減溫水集箱4-2和多個(gè)霧化噴嘴4_3組成，霧化噴嘴4-3按照?qǐng)A周均勻分布，噴頭向下布置。所述霧化噴嘴4-3與減溫水集箱4-2連通，減溫水進(jìn)水總管4-1與減溫水集箱4-2連通。所述的渣池3處于減溫器組件4的底部，渣池4上端與對(duì)流換熱水冷壁10下端連接，渣池4下端與壓力殼體6的下端連接形成排渣口 3-1。本發(fā)明一體化束狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置的工作過程為
所述的熱回收裝置為一種束狀混合式熱回收裝置，輻射換熱組件在內(nèi)層，對(duì)流換熱組
件在外層，高溫合成氣流從合成氣入口進(jìn)入熱回收裝置后，向下通過輻射換熱腔后，改變方向，反折向上通過減溫器組件和對(duì)流換熱組件，進(jìn)行降溫冷卻，并回收大量的顯熱。該熱回收裝置省去了輻射鍋爐與預(yù)熱鍋爐之間的連接部分，并盡可能多的回收高溫合成氣所帶顯熱。 熱回收裝置的合成氣入口為一窄長的通道，內(nèi)壁為耐火襯里。高溫合成氣及熔融渣(溫度約1400°C)出氣化爐后，通過窄長的通道，以較高的氣流速度進(jìn)入輻射換熱組件。輻射換熱組件由輻射換熱腔及腔內(nèi)的輻射換熱屏組成。高溫合成氣及熔融渣進(jìn)入水冷壁腔中，以輻射傳熱的方式將熱量傳給四周的輻射換熱組件。由于流通面積擴(kuò)大，熔融渣在氣流作用下向四周噴濺，從離開通道至到達(dá)輻射換熱組件的過程中，被充分冷卻，固化失去黏結(jié)性，在重力作用下落入輻射換熱組件底部的渣池中。輻射換熱屏在輻射換熱腔的中下部，它的存在增大了輻射換熱面，減少了輻射換熱組件的體積，使換熱效果更好。渣池處于輻射換熱組件的底部。固化后的灰渣穿過輻射換熱腔后，落入底部的渣池中，在渣池中與水混合急劇冷卻，形成高硬度的固態(tài)灰渣?；以S水排入鎖渣罐中。在渣池附近設(shè)置吹掃裝置，進(jìn)行防結(jié)渣沉淀擾動(dòng)，保證排渣系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。減溫器組件處于對(duì)流換熱部組件的底部，從輻射換熱組件出來的合成氣中夾帶部分未凝結(jié)的飛灰，在減溫器組件處進(jìn)行凝結(jié)。減溫器組件的存在減少了對(duì)流換熱部組件的結(jié)渣，并可對(duì)進(jìn)入對(duì)流換熱面的合成氣溫度進(jìn)行控制，保證其正常安全的運(yùn)行。對(duì)流換熱部組件由若干組螺旋盤管組成，螺旋盤管外層為輻射換熱組件。每組螺旋盤管由四層緊密環(huán)繞的螺旋環(huán)管組成，每組螺旋盤管錯(cuò)列布置。經(jīng)排水降溫的合成氣依次流過蒸發(fā)器、過熱器、省煤器并與里面的水進(jìn)行換熱冷卻。
權(quán)利要求
1.一體化束狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于包括壓力殼體、合成氣入口、輻射換熱組件、減溫器組件、對(duì)流換熱組件、渣池、合成氣出口，合成氣入口位于壓力殼體的頂部，壓力殼體側(cè)壁的上端設(shè)有合成氣出口 ；輻射換熱組件縱向固定設(shè)于壓力殼體內(nèi)的中間，與帶熱量的氣體充分換熱；對(duì)流換熱組件設(shè)于輻射換熱組件與壓力殼體之間；減溫器組件固定設(shè)置于對(duì)流換熱組件的下方；渣池設(shè)置于壓力殼體內(nèi)的下部，渣池的底端與壓力殼體的底端共同形成排洛口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述合成氣入口為一窄長通道，該合成氣入口的內(nèi)壁為耐火襯里。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述輻射換熱組件包括輻射水冷壁和輻射屏，輻射水冷壁是由若干個(gè)縱向平行設(shè)置的立管圍成的圓筒壁，相鄰的兩個(gè)立管通過焊接連接，圓筒壁的中間為輻射換熱腔；輻射換熱組件還包括輻射水冷壁上集箱、輻射水冷壁下集箱、輻射水冷壁進(jìn)水管、輻射水冷壁引出管和輻射水冷壁受熱面，輻射水冷壁上集箱與每個(gè)立管的上端連通，輻射水冷壁下集箱與每個(gè)立管的下端連通，輻射水冷壁進(jìn)水管的一端與壓力殼體固接并設(shè)在壓力殼體的外部、 輻射水冷壁進(jìn)水管的另一端與輻射水冷壁上集箱連通，輻射水冷壁引出管的一端與壓力殼體的上封頭固接、另一端與輻射水冷壁上集箱連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述輻射屏由若干個(gè)立管排形成，所有立管排以熱回收裝置的中心向外發(fā)散分布于輻射換熱腔內(nèi)，每個(gè)立管排由若干立管形成，立管排的相鄰兩個(gè)立管緊貼設(shè)置；輻射換熱組件還包括輻射屏上集箱、輻射屏下集箱、輻射屏進(jìn)水管、輻射屏引出管，輻射屏受熱面的下端與輻射屏下集箱連通，輻射屏受熱面的上端與輻射屏上集箱連通，輻射屏進(jìn)水管和輻射屏引出管分別與輻射屏下集箱和輻射屏上集箱連通，并引出到壓力殼體外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述對(duì)流換熱組件包括對(duì)流換熱水冷壁、蒸發(fā)器、過熱器和省煤器，蒸發(fā)器、過熱器和省煤器從上往下依次分布，對(duì)流換熱水冷壁由若干個(gè)縱向平行設(shè)置的立管圍成的圓筒壁， 相鄰的兩個(gè)立管通過焊接連接，蒸發(fā)器、過熱器和省煤器位于圓筒壁的中間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述對(duì)流換熱水冷壁還包括對(duì)流換熱水冷壁上集箱、對(duì)流換熱水冷壁下集箱、對(duì)流換熱水冷壁進(jìn)水管、對(duì)流換熱水冷壁引出管，對(duì)流換熱水冷壁的上端與對(duì)流換熱水冷壁連通， 對(duì)流換熱水冷壁的下端與對(duì)流換熱水冷壁下集箱連通，對(duì)流換熱水冷壁進(jìn)水管與對(duì)流換熱水冷壁下集箱連通，對(duì)流換熱水冷壁引出管與對(duì)流換熱水冷壁上集箱連通；對(duì)流換熱水冷壁進(jìn)水管和對(duì)流換熱水冷壁引出管均延伸至壓力殼體外。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述蒸發(fā)器、過熱器和省煤器分別由一組螺旋盤管形成，每組螺旋盤管分別包括四層螺旋環(huán)管，每兩層螺旋環(huán)管之間有一定的距離，每層螺旋環(huán)管是由管子緊密環(huán)繞形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述蒸發(fā)器還包括蒸發(fā)器上集箱、蒸發(fā)器下集箱、蒸發(fā)器進(jìn)水管、蒸發(fā)器引出管，形成蒸發(fā)器的螺旋盤管的上端與蒸發(fā)器上集箱連通，形成蒸發(fā)器的螺旋盤管的下端與蒸發(fā)器下集箱連通，蒸發(fā)器進(jìn)水管與蒸發(fā)器下集箱連通，蒸發(fā)器引出管與蒸發(fā)器上集箱連通；所述過熱器還包括過熱器上集箱、過熱器下集箱、過熱器進(jìn)水管、過熱器引出管，形成過熱器的螺旋盤管的上端與過熱器上集箱連通，形成過熱器的螺旋盤管的下端與過熱器下集箱連通，過熱器進(jìn)水管與過熱器下集箱連通，過熱器引出管與過熱器上集箱連通；所述省煤器還包括省煤器上集箱、省煤器下集箱、省煤器進(jìn)水管、省煤器引出管，形成過熱器的螺旋盤管的上端與省煤器上集箱連通；形成省煤器的螺旋盤管的下端與省煤器下集箱連通，省煤器進(jìn)水管與省煤器下集箱連通，省煤器引出管與省煤器上集箱連通；蒸發(fā)器進(jìn)水管、蒸發(fā)器引出管、過熱器進(jìn)水管、過熱器引出管、省煤器進(jìn)水管、省煤器引出管均延伸至壓力殼體外。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述減溫器組件包括減溫水進(jìn)水管、減溫水集箱和多個(gè)霧化噴嘴，霧化噴嘴以熱回收裝置的中心為圓心按圓周均勻分布，噴頭向下布置；霧化噴嘴與減溫水集箱連通，減溫水進(jìn)水總管與減溫水集箱連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于所述渣池處于減溫器組件的下端，渣池的上端與對(duì)流換熱水冷壁下端連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一體化回轉(zhuǎn)狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，其特征在于具體工作原理是當(dāng)高溫的合成氣及熔融渣出氣化爐后，通過本裝置頂部的窄長的合成氣入口進(jìn)入輻射換熱組件，在輻射換熱腔中，對(duì)高溫合成氣流和熔融渣進(jìn)行輻射水冷降溫；高溫的合成氣及熔融渣進(jìn)入輻射換熱腔中，以輻射傳熱的方式將熱量傳給四周的輻射換熱組件，由于流通面積擴(kuò)大，熔融渣在氣流作用下向四周噴濺，從離開合成氣入口至到達(dá)輻射水冷壁的過程中，被充分冷卻，固化失去黏結(jié)性，在重力作用下落入輻射換熱組件底部的渣池中，在渣池中與水混合急劇冷卻，形成高硬度的固態(tài)灰渣；從輻射換熱組件下來的合成氣中夾帶部分未凝結(jié)的飛灰，在減溫器組件處進(jìn)行凝結(jié)；凝結(jié)后，合成氣進(jìn)入對(duì)流換熱組件依次流過蒸發(fā)器、過熱器、省煤器并與里面的水進(jìn)行換熱冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一體化束狀輻射鍋爐預(yù)熱鍋爐混合式熱回收裝置，包括壓力殼體、合成氣入口、輻射換熱組件、減溫器組件、對(duì)流換熱組件、渣池、合成氣出口，合成氣入口位于壓力殼體的頂部，壓力殼體側(cè)壁的上端設(shè)有合成氣出口，輻射換熱組件縱向固定設(shè)于壓力殼體內(nèi)的中間，對(duì)流換熱組件設(shè)于輻射換熱組件與壓力殼體之間；減溫器組件固定設(shè)置于對(duì)流換熱組件的下方；渣池設(shè)置于壓力殼體內(nèi)的下部；本發(fā)明可有效吸收氣化后的粗合成氣顯熱，產(chǎn)生高壓蒸汽或中壓蒸汽用于發(fā)電或預(yù)熱其他工質(zhì)，能源利用率大大提高，能量回收利用率高；有效地縮減了廢熱鍋爐整體尺寸，制造、運(yùn)輸和安裝較為方便，可消除對(duì)流換熱面的積灰問題。
文檔編號(hào)C10J3/72GK103013580SQ20121053033
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者曹立勇, 張春飛, 張媛, 郭盼, 劉正寧, 胡春云, 張?chǎng)? 樊偉, 杜奇, 李陽, 雷宇 申請(qǐng)人:中國東方電氣集團(tuán)有限公司