[实用新型]一种具有排污补汽装置的换热反应器及换热废锅

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有排污补汽装置的换热反应器及换热废锅，具体为化学工业利用悬挂水管换热反应器回收高温反应热产生蒸汽的排污及向需进一步反应的气体中补充蒸汽装置，主要应用于石油化工、化煤化工、合成工业高温反应热回收利用。

背景技术

CO变换或甲醇合成放热化学反应器产生温度很高的反应气，废热锅炉是利用化学反应热加热水，使之产生饱和蒸汽的一种换热装置，悬挂式双水管换热器是此类废热锅炉的一种，运行过程中，一侧连续反应放热，一侧吸热产生蒸汽，为保持水汽平衡，不停地往废锅补充经过软化除盐的给水。但给水总残存一些C_a²⁺,Mg²⁺,SiO₃^2-,它们在水汽循环系统中渐渐增浓，如不及时排除，将浓缩固化堵管，使汽循环恶化，不能正常运行。

排污分为表面连续排污和“海底”间歇排污，原则上表面连续排污点设在最高处，即汽包液面下80mm～100mm处.“海底”间歇排污点设在水汽循环系统最低处，但悬挂水管换热反应器废锅的最低处在双套管低端，管数多，管细而长（10～16m），该处不便开孔引水,由此引起内管结垢堵管，最严重时，10%内管从底部往上1/2管段被坚硬的污垢堵死。进一步发生水循环恶化，管子管板焊缝开裂，汽水相串，或外管间触媒被高温烘烤结块，失去活性。

实用新型内容

为了克服现有的换热反应器存在的排污失效导致触媒失效的不足或换热废锅存在的，本实用新型旨在提供一种具有排污补汽装置的换热反应器及换热废锅，该换热反应器及换热废锅巧妙地解决了这一海底排污难题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有排污补汽装置的换热反应器，包括外壳、内筒、汽包、上管板、下管板、集气管；所述上管板与外壳之间形成与汽包连通的水室，所述上管板、下管板与外壳之间形成汽室，该汽室通过管道与汽包相连，在上管板与下管板之间设有装料筒；内装触媒的所述内筒内设有多根换热双套水管，该换热双套水管的内管顶端与所述水室连通，该换热双套水管的外套管顶端与所述汽室连通；所述集气管上段壁面上开有多个集气孔，该集气管上段穿过所述内筒和外壳并与出气管相连；其结构特点是；所述集气管内装有由排污内管和排污外套管组成的排污双套管；所述外壳底部装有由上填料和下填料隔开的三通，所述排污内管顶端与所述水室连通，该排污内管底端位于上填料以上，所述排污外套管的顶端封堵，该排污外套管的封堵端上装有多根细管，各细管的顶端伸入汽室内，该排污外套管的底端深入下填料以下，并通过管道与排污膨胀槽连通。

以下为本实用新型的进一步改进的技术方案：

当管外反应气压力小于管内水汽混合物压力时，所述排污外套管上端开设有蒸汽孔，由此，当工艺反应压力＜蒸汽压力时，蒸汽从此喷出经过上触媒层反应的热气，进入集气管内,从针孔喷出的蒸汽，与从集气管出来的反应气混合，增加蒸汽∕反应气，并使气体温降低，从集气管下端进入下一段径向触媒层继续反应，使变换气中剩余CO更少，实现深度变换。反应后的变换气从下部两封头环隙流向中心，从下部三通出炉，同时从内排污管下来的污水污垢物，沉积于底部被定期排出。

本实用新型还适用于两段式（等温段/绝热段）换热反应器，所述内筒内的触媒被一个隔板分为上触媒层和下触媒层，其中所述换热双套水管的底端位于隔板上方；所述上触媒层外侧的内筒壁面开有进气孔。

优选地，所述排污外套管的封堵端上的细管为4-6根。

所述排污外套管与排污膨胀槽连通的管道上装有两个串联的齿条摆动式快开排污阀，由此，一个做调节排水量用，一个常开，做安全备用（防止其中一个渗漏），海底排污间隔进行。

进一步地，本实用新型还提供了一种具有排污补汽装置的高温气换热废锅，其包括外壳、汽包、上管板、下管板；所述上管板与外壳之间形成与汽包连通的水室，所述上管板、下管板与外壳之间形成汽室，该汽室通过管道与汽包相连；所述外壳内设有多根换热双套水管，该换热双套水管的内管顶端与所述水室连通，该换热双套水管的外套管顶端与所述汽室连通；其结构特点是；所述外壳内还装有由排污内管和排污外套管组成的排污双套管；所述外壳底部装有排污三通，所述排污内管顶端与所述水室连通，该排污内管底端位于排污外套管底端之上，所述排污外套管的顶端封堵，该排污外套管的封堵端上装有多根细管，各细管的顶端伸入汽室内，该排污外套管的底端伸入排污三通内，并通过管道与排污膨胀槽连通；所述外壳底部设有高温气入口，所述外壳中部设有降温气出口；所述汽包连接有给水管。