[发明专利]一种废热锅炉

说明书

技术领域

本发明属于机械装置领域，尤其涉及一种废热锅炉。

背景技术

余热回收不仅可以带来能源方面的经济效益，还可以减少环境污染；废热锅炉是利用工业生产过程中的余热来生产蒸汽的重要设备，被广泛应用于煤气化工业、合成氨工业、乙烯、硫酸、硝酸工业等化工或石化的废热回收；废热锅炉被设置在各类工业流程中，用于回收余热，在提高整体装置的热效率，减少环境污染和满足某些工艺要求方面，起着十分重要的作用；可见，充分利用余热资源将会产生巨大的经济效益和社会效益。

氨合成反应热较大，在450℃时每生成1mol 氨可放出54.5kJ 的反应热，或相当于产生饱和蒸汽的1.44t/tNH3的热量；近几年来，为了充分利用氨合成时放出的大量反应热，将反应后的高温、高压气体从合成塔引入废热锅护，回收其中的余热，产生蒸汽，作为动力和工艺用蒸汽，从而达到降低生产成本的目的；目前，由于废热锅炉管程工艺气温度高，流量大，高温气体直接冲刷换热管与管板焊缝，换热管束的使用寿命短，而且换热效果不好；传统的U 形管内外管固定在同一管板上，由于内外管进出口温差大造成管板本身温差很大形成较大热应力 ，同时此结构不利于换热管更换和维修。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种废热锅炉，解决了现有废热锅炉的换热管束使用寿命短及不利于换热管更换和维修的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种废热锅炉，由管箱、防冲板、薄管板、厚管板、壳程前段筒体、偏锥体、换热管组件、壳程后段筒体和壳程封头组成；其中，管程壳体公称直径：Φ1320mm；壳程前端筒体公称直径Φ1200mm；壳程后端筒体公称直径：Φ2000mm；外换热管规格Φ45×3.5mm；内换热管规格Φ22×2.5mm，支持板间距：900mm；设备总长：10290mm。

设备所用主要金属材料为12Cr2Mo1、12Cr2Mo、0Cr18Ni9、16MnR、16MnⅢ、25Cr2MoVA。

  一种废热锅炉，管程入口处管束的保护，设置防冲板减缓对管板和换热管的直接冲刷并保证管程介质气流的合理分布；设备主螺栓采用液压拉伸器上紧，球面垫圈；管箱端部密封采用Ω 型密封，垫片材料为0Cr18Ni9；管束采用三重套管式换热器结构；支座采用可变弹簧支座。

本发明的有益效果是：废热锅炉增加防冲板，延长了换热管束的使用寿命，此结构内外管为直管，分别焊接在薄管板及厚管板上，克服了传统U形换热管维修困难的缺点；管箱平盖端部的连接密封采用不锈钢Ω型密封，解决了更换垫片后进行焊后热处理的问题；将介质划分出不同的温度区，改善了气流分布，且根据不同温度选用合适材料，使设备更经济合理；鞍式支座下端采用可变弹簧支座支承，此结构除了具备传统滑动支座的功能外，还可消除氨合成塔的冲击载荷对设备的影响，延长使用寿命。

附图说明

图1是一种废热锅炉的结构示意图。

图2是防冲板示意图。

图3是Ω 密封示意图。

图4是换热器三重套管式结构示意图。

图5是支座结构示意图。

图中：1、管箱，2、防冲板，3、薄管板，4、厚管板，5、壳程前段筒体，6、偏锥体，7、换热管组件，8、壳程后段筒体，9、壳程封头，10、波纹管，11、堆焊层，12、薄管板，13、厚管板，14、内管，15、保护套管，16、外管，17、封头，18、分气筒，19、鞍式支座，20、限位装置，21、可变弹簧支座。

具体实施方式

图1中，一种废热锅炉，由管箱1、防冲板2、薄管板3、厚管板4、壳程前段筒体5、偏锥体6、换热管组件7、壳程后段筒体8和壳程封头9组成；其中，管程壳体公称直径：Φ1320mm；壳程前端筒体5公称直径Φ1200mm；壳程后端筒体8公称直径：Φ2000mm；外换热管规格Φ45×3.5mm；内换热管规格Φ22×2.5mm，支持板间距：900mm；设备总长：10290mm；设备所用主要金属材料为12Cr2Mo1、12Cr2Mo、0Cr18Ni9、16MnR、16MnⅢ、25Cr2MoVA。

一种废热锅炉，结合废热锅炉管程工艺气温度高，流量大的特点，为了防止高温气体直接冲刷换热管与管板焊缝，在管束进气口所对应的管束部位，设置了防冲板，如 图2中所示；加强对换热管与管板焊缝的保护作用；增加防冲板不仅延长了换热管束的使用寿命，而且改善了介质气流分布，使高温气体均匀进入换热管内，从而达到良好的换热效果，保证设备正常运行。