[实用新型]生物质合成气冷却用中温中压余热锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物质燃料气化后产生的高温合成气的冷却系统，具体地指一种生物质合成气冷却用中温中压余热锅炉。 

背景技术

随着化石燃料逐渐枯竭，生物质等可再生能源的开发利用日益受到关注，并处于快速发展之中。生物质燃料气化是其中非常具有前景的应用方式之一，所谓生物质气化是指在气化剂的参与下，在一定温度和压力条件下，把固体生物质燃料转化为可燃气体的过程。为了使生物质合成气达到工业使用的要求，必须对生物质合成气进行净化处理，由于生物质气化后的合成气温度较高，这就要求对此高温合成气首先进行冷却处理。 

对生物质合成气进行降温处理通常采用激冷塔，在激冷塔内喷洒冷水与合成气混合，使合成气的温度下降到250℃以下，但喷水导致合成气蕴含的大量显热白白浪费了，整体系统也极不节能环保。为此可考虑采用余热锅炉对初冷后的合成气进行再次降温以回收余热，但是常规余热锅炉所产蒸汽多为饱和蒸汽，随着气化装置容量的不断增大，气化及相关系统饱和蒸汽的用量相对过剩，由于饱和蒸汽不能用于发电，若继续使用饱和蒸汽余热锅炉则会造成剩余蒸汽的大量浪费。另外，普通余热锅炉的炉壁多敷设耐火浇注料，使得整个余热锅炉重量加大，而且随着合成气温度的提高，所需耐火层的厚度就更大了，更增加了余热锅炉的重量。 

实用新型内容

本实用新型的目的就是要提供一种生物质合成气冷却用中温中 压余热锅炉，该锅炉不仅能利用高温合成气生产中温中压的过热蒸汽用于发电，同时也提高了系统的换热效率、减轻了余热锅炉的重量。 

为实现此目的，本实用新型所设计的生物质合成气冷却用中温中压余热锅炉，其特征在于：它包括水平烟道、竖直膜式水冷壁、灰斗、锅筒、热水引出管、第一汽水引出管、下降管、第二汽水引出管、饱和蒸汽引出管、低温过热器入口集箱、低温过热器出口集箱、过热器连接管、高温过热器入口集箱、高温过热器出口集箱、设置在水平烟道内部烟道腔的省煤器、由高至低依次设置在竖直膜式水冷壁内部烟道腔中的高温过热器和低温过热器以及蒸发器、设置在竖直膜式水冷壁顶部并与竖直膜式水冷壁连通的膜式水冷壁上集箱、设置在竖直膜式水冷壁底部并与竖直膜式水冷壁连通的膜式水冷壁下集箱，其中，所述灰斗的进气口穿过膜式水冷壁下集箱与竖直膜式水冷壁的内部烟道腔连通，所述灰斗的出气口与水平烟道的进气端连通，所述灰斗的底部开设有出渣口，所述蒸发器的底端输入口穿出竖直膜式水冷壁并连接有蒸发器下集箱，所述蒸发器的顶端输出口穿出竖直膜式水冷壁并连接有蒸发器上集箱； 

所述省煤器的出水口通过热水引出管与锅筒上部连通，所述膜式水冷壁下集箱和蒸发器下集箱均通过下降管与锅筒底部连通，所述蒸发器上集箱通过第二汽水引出管与锅筒中部连通，所述膜式水冷壁上集箱通过第一汽水引出管与锅筒中部连通，所述饱和蒸汽引出管的一端与锅筒顶部连通，所述饱和蒸汽引出管的另一端通过低温过热器入口集箱与低温过热器的输入端连接，所述低温过热器的输出端连接低温过热器出口集箱，所述高温过热器的输入端连接高温过热器入口集箱，所述低温过热器出口集箱通过过热器连接管连接高温过热器入口集箱，所述高温过热器的输出端连接高温过热器出口集箱。 

进一步地，所述膜式水冷壁上集箱的顶部还设有与竖直膜式水 冷壁内部烟道腔连通的进口短接头，所述水平烟道的出气端连接有出口短接头。 

进一步地，所述进口短接头为锥形进口短接头，该锥形进口短接头的大端连接膜式水冷壁上集箱的顶部；所述出口短接头为锥形出口短接头，该所述锥形出口短接头的大端连接水平烟道的出气端。 

更进一步地，所述进口短接头的内壁敷设有耐火层。 

本实用新型的优点在于： 

1）与激冷塔喷水降温相比，本实用新型采用了受热面换热的方式，充分利用了合成气的显热，从而避免了喷水降温方式会增大合成气体积的问题，也降低了初期投资和运行成本，体现了整个系统的节能环保性； 

2）与普通余热锅炉相比，本实用新型中的竖向烟道四面由竖直膜式水冷壁组成，相对于敷设耐火材料的绝热型普通余热锅炉，本余热锅炉入口的合成气温度可大幅提高（入口合成气温度在500～1000℃内，考虑到尾部受热面处合成气温度过低会对金属管壁造成腐蚀，而且由于设置了过热器，不适用于入口合成气温度在500℃以下的情况），而且上述结构的密封性能好，无需耐火浇注料以构成耐火层，大大减轻了余热锅炉的重量；