[实用新型]高温高压热管废热锅炉

说明书

本实用新型涉及一种用于高温气体热量回收产生高压蒸汽(10-12Mpa)的废热锅炉，特别为一种用于冷却二段转化反应气及其它类似的高温反应气体的高温高压热管废热锅炉。

在合成氨厂，为了充分利用二段转化炉出口的高温转化气体的热量产生高压蒸汽作为合成氨厂的动力蒸汽，一般采用高压废热锅炉。目前使用的废热锅炉结构为U型管结构和刺刀式结构，U形管结构它的缺点是当锅炉饱和水进入U型管时，受热后成为汽水混和物，在整个U型管内都有向上流动的趋势。因此使锅炉的饱和水的下降受到阻碍，循环不稳定，严重时形成气阻，使管子过热爆破，发生事故。而刺刀管式，这种结构部分的克服了U型管的缺点，但从插入管下降的饱和水仍然会受到阻碍，未能从根本上解决循环水回路流畅的问题。

本实用新型的目的就是为了解决现有技术的上述不足而提供一种利用高温热管冷却高温气体，回收高温气体热量，产生高压蒸汽(10-12Mpa)的高温高压热管废热锅炉。

本实用新型的目的是通过以下技术解决方案实现的：

一种高温高压热管废热锅炉，它包括有锅炉本体及锅炉本体上与其内腔相通的转化气出口、转化气进口和饱和蒸汽出口，在转化气进口内设有气体分配器，锅炉体内分成上部的饱和水腔和下部的转化气腔，两腔间用隔板隔开，在锅炉内设有由多根独立的高温热管组成的传热管群，各热管的蒸发段位于转化气腔，热管的冷凝段位于饱和水腔，在锅炉本体的侧面饱和水腔处开有与饱和水腔相通的进水口。

本实用新型的目的还可通过以下技术措施来进一步实现：

前述的一种高温高压热管废热锅炉，其中所述的在锅炉本体的侧面转化气腔的下部处开有与转化气腔相通的转化气进口。

前述的一种高温高压热管废热锅炉，其中所述的在锅炉本体的侧面转化气腔的上部处开有与转化气腔相通的转化气出口。

前述的一种高温高压热管废热锅炉，其中所述的在锅炉本体饱和水腔的底部侧面开有与饱和水腔相通的进水口。

前述的一种高温高压热管废热锅炉，其中所述的在锅炉本体饱和水腔的顶部开有与汽包相通的高压饱和蒸汽出口。

前述的一种高温高压热管废热锅炉，其中所述的热管的蒸发段可采用轴向翅片强化，也可以是光管。

前述的一种高温高压热管废热锅炉，其中所述的热管内的工作液体为碱金属，可以是钠、钾或钠钾合金。

前述的一种高温高压热管废热锅炉，其中所述的热管垂直放置在锅炉内，其两端悬空并可上、下自由伸缩。

本实用新型的优点在于其传热管群热管是由单独高温热管组成，结构简单，汽水循环回路顺畅，无温差应力，即使单根热管发生破坏也不影响整个系统运行。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

如图1所示，本实用新型包括有锅炉本体及锅炉本体上与其内腔相通的转化气出口5、转化气进口1和饱和蒸汽出口7，在转化气进口1内设有气体分配器2，锅炉体内分成上部的饱和水腔10和下部的转化气腔11，两腔间用隔板4隔开，在锅炉内设有由多根独立的高温热管12组成的传热管群，各热管12的蒸发段3位于转化气腔11，热管12的冷凝段6位于饱和水腔10，在锅炉本体的侧面饱和水腔10处开有与饱和水腔10相通的进水口8。在锅炉本体的侧面转化气腔11的下部处开有与转化气腔11相通的转化气进口1。在锅炉本体的侧面转化气腔11的上部处开有与转化气腔11相通的转化气出口5。在锅炉本体饱和水腔的顶部开有与汽包相通的饱和蒸汽出口7。热管的蒸发段3可采用轴向翅片  强化，也可以是光管。热管12内的工作液体为碱金属，可以是钠、钾或钠钾合金。热管12垂直放置在锅炉内，其两端悬空并可上、下自由伸缩。本实用新型在用于冷却二段转化反应气中，在合成氨生产中来自二段转化炉的高温气体由转化气进口1进入废热锅炉内部的气体分配器2，并沿热管的蒸发段3上升，经过环形折流板9降温至485℃左右由转化气出口5流出，至下一工段，热管12将吸收的热量传至热管的冷凝段6，冷凝段6浸没在饱和水腔10的饱和水中。来自锅炉汽包的饱和水由水入口8进入废热锅炉隔板4的上方，接受热管冷凝段6放出的热量，产生的高压蒸汽由上部饱和蒸汽出口7流往汽包。这种汽水循环方式与常规锅炉的水循环回路一样。循环水受热后产生的汽水混合物向上流动，不受任何障碍。汽水循环的阻力很小。结构非常简单。由于每根热管12两端不固定，两端可以自由伸缩，因而设备管板和壳体没有温差应力，管板可以作成凹形或采用标准椭圆形、碟形封头代替，因而管板的厚度可以大大减薄。此外由于每根热管12都是独立的，热管12的热侧受到损坏，水侧的冷凝段3依然完好，因而水侧的水不会漏入气侧，因而也不会影响生产，大大提高了设备使用的可靠性。本实用新型也可用于其他类似的高温反应气体。