[发明专利]一种流化床煤气化用余热锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种余热锅炉，特别涉及一种流化床煤气化用余热锅炉。

背景技术

余热锅炉，是利用生产过程中的高温物流作为热源来生产蒸汽的换热器，它既是工艺流程中高温物流的冷却器，又是利用余热提供蒸汽的动力装置。根据结构形式，余热锅炉可分为管壳式和烟道式。管壳式余热锅炉的结构与管壳式换热器无多大区别，并同样有固定管板式、浮头式及U型管式等。根据高温气体通过管内还是管外，余热锅炉分为火管式余热锅炉和水管式余热锅炉。火管锅炉是高温烟气在火管内流过与管外的水、汽或汽水混合物进行热交换的锅炉。水管锅炉是水流过管内，高温气体流经管外进行热交换的锅炉。

流化床燃煤工艺中，常用的工艺技术是粗合成气的冷却。煤气化炉生产的粗合成气出气化炉温度为850-1000℃，必须经过除尘和冷却工艺，才能进入下阶段的脱硫和脱碳工艺，生产出合格的净化合成气。已知技术中，煤气化用的余热锅炉包括高温过热器、过热器、蒸发器、省煤器。现有公知技术中常用的余热锅炉为火管式锅炉结构形式。

中国专利公开号CN2426069公开了一种热管式余热锅炉，包括过热器、汽包、蒸发器、省煤器，其使用了热管式余热锅炉。但是，由于煤气化炉生产的粗合成气中含有大量的煤灰和半焦，对火管锅炉进口部分经常快速产生磨损引起管漏仃车，由于其蒸发器为直型火管锅炉，其脱盐水产生的气体和部分水蒸气浮起于火管顶部而经常引发局部过热，引起火管的花板和火管局部的高温烧毁。

在已公开技术中，高温蒸发器、过热器、蒸发器、省煤器四个部分分开放置，占地大，检修和保养也很复杂、麻烦。省煤器的材料采用碳钢，由于省煤器的温度一般不会太高，就容易引起钢管外表面结露腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种能减少粗合成气中粉尘对金属的磨损的一种流化床煤气化用余热锅炉。

为了解决上述技术问题，本发明的流化床煤气化用余热锅炉采用了过热器、蒸发器和省煤器采用水管式锅炉结构，而顶部高温蒸发器仍采用火管式锅炉结构的方案。流化床煤气化炉生产的粗合成气首先流经顶部高温蒸发器的烟管，对烟管外的水、汽或汽水混合物加热；然后依次进入过热器、蒸发器和省煤器的壳程，对管程的水、汽或汽水混合物加热。粗合成气经过冷却和除尘工艺，形成净化合成气，然后进入下阶段的脱硫和脱碳等精制工艺。

设置水管式锅炉可以较方便地控制粗合成气的气速到一个比较低的速度(通常小于10m/s)，低速度下合成气中的半焦粉尘对金属的磨损很小。顶部高温火管式锅炉严格控制粗合成气进口气速(通常小于15m/s)，火管锅炉进口部分经常快速磨损的问题就迎刃而解。同时在高温蒸发器中，由于它的支撑件的热强度不够，支撑件金属在一氧化碳和氢气同时存在的还原性气氛中有渗碳和粉化的可能。所以在顶部高温蒸发区仍保留使用火管式锅炉，以减少使用了高温支撑件。

本发明的另一个改进是在顶部高温蒸发器2段采用斜管结构锅炉，改变了传统的直型火管结构，有效避免了直型火管锅炉的脱盐水产生的气体和部分水蒸气浮起于火管顶部引发局部过热，引起火管的花板和火管顶局部的高温烧毁的问题。

本发明的另一个改进是高温蒸发器、过热器、蒸发器、省煤器四段同放于一个钢制容器中制成组合式结构，此种结构紧凑，管理方便。

本装置过热器、蒸发器、和省煤器部分为水平盘管，外壳同时装置法兰拆卸结构，采用这样的改进，如果锅炉需要维修时，可把盘管方便的抽出，如同抽屉，简单方便实用。

本装置的省煤器采用合金钢，其余设部采用碳钢制成，此种方式可以避免室温净水引起钢管外表面结露腐蚀。

附图说明

附图说明

图1是本发明流化床煤气化用余热锅炉的结构示意图。

其中：1、余热锅炉上口；2、高温蒸发器；3、过热器；4、蒸发器；5、省煤器；6、斜火管。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明的一个具体实施例。

如图1所示，本发明的流化床煤气化用余热锅炉是由高温蒸发器2、过热器3、蒸发器4、省煤器5四段组成，同放于一个钢制容器中，形成组合式结构。