一种带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置的制作方法

1.本实用新型涉及硫磺回收装置中的废热锅炉，尤其是一种带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置，属于煤化工、石油化工中的余热回收技术领域。


背景技术：

2.目前硫磺回收装置通常使用废热锅炉和蒸汽过热器来回收烟气热量，现有技术的硫磺回收装置中的蒸汽过热器外壳为方形结构，换热管采用光管，管程走蒸汽，壳程走烟气；废热锅炉采用水管锅炉，管程走水，壳程走烟气。
3.蒸汽过热器采用方形结构，受力不均匀容易产生变形，换热管束安装及维修不方便，换热管采用光管，换热效率低；废热锅炉采用水管锅炉，安装及检修工作量大。废热锅炉和蒸汽过热器连接处的耐火材料用量大，对负荷变化的适用性不好。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置，用以解决现有技术中存在的换热效率低、换热管束安装维修不方便等问题。
5.本实用新型采用如下技术方案：一种带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置，其包括废热锅炉和蒸汽过热器，废热锅炉包括锅壳和汽包，锅壳内设有供烟气通过的换热管，汽包通过上升管和下降管与锅壳内的空腔连通，蒸汽过热器包括外壳，外壳一端的内部设有受热面管束、另一端是与锅壳密封连接的中间烟箱，外壳顶部设有顶盖，受热面管束竖向固定在顶盖上，受热面管束的进口端和出口端均从顶盖内密封穿出，外壳远离废热锅炉的一端用于与尾气焚烧炉烟气出口连接，锅壳远离外壳的一端设有出口烟箱，锅壳与中间烟箱连接的一端设有管板，管板靠近中间烟箱的一侧上敷设有耐高温的保护层，保护层内固定有与换热管插装配合的套管，套管的外表面与保护层密封配合，套管的一端与中间烟箱连通、另一端与换热管连通。
6.所述顶盖焊接在外壳顶部，所述顶盖上设有吊钩，吊钩的钩体位于外壳内部，所述受热面管束为竖向设置的蛇形管，蛇形管上部的弯管段吊挂在吊钩的钩体上，蛇形管采用一端可以自由膨胀的悬吊结构，蛇形管为螺旋翅片管。
7.所述蒸汽过热器为卧式结构，所述外壳内设有受热面管束的一段为圆柱体结构，外壳内为中间烟箱的一段为向废热锅炉一侧逐渐缩小的偏心锥体结构。
8.所述外壳为圆柱体结构的一段的底面设有支座，支座为鞍式结构，所述外壳内位于受热面管束的两侧设有导流隔板，导流隔板焊接在外壳的内壁上。
9.所述外壳圆柱体结构的内壁面和外壁面上分别设有内加强圈和外加强圈，所述外壳的圆柱体结构的一段和偏心锥体结构的一段焊接为一体，圆柱体结构和偏心锥体结构的最低处位于同一水平面上。
10.所述顶盖采用箱式结构，顶盖内装有硅酸铝纤维，所述外壳内焊接有抓钉并衬有轻质耐火浇注料。
11.所述保护层的材料为耐火可塑料，所述管板采用挠性薄管板，所述套管为不锈钢管。
12.所述中间烟箱上设有人孔和温度计接口。
13.所述锅壳与中间烟箱连接的一端设有带加强筋的环板，中间烟箱焊接在环板上。
14.所述锅壳采用卧式结构，汽包内设有汽水分离器，汽包通过上升管和下降管支撑在锅壳的上方位置。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型使用时，尾气焚烧炉出口烟气进入蒸汽过热器外壳内，经受热面管束换热后，再经中间烟箱进入废热锅炉，经换热管换热降温后经出口烟箱流出；从外管来的锅炉给水经管道送入废热锅炉的汽包内，锅炉给水经下降管流入锅壳内，锅炉给水与布置在锅壳内的换热管换热后，受热蒸发形成汽水混合物经上升管进入汽包内，汽水混合物在汽包内经过两级汽水分离，分离后的锅炉给水进入下降管再进行汽水循环，饱和蒸汽从汽包的饱和蒸汽管排出，和装置其它产汽设备产生的中压饱和蒸汽合并后进入蒸汽过热器内，经蒸汽过热器管束换热后产生过热蒸汽并入中压蒸汽管网。本实用新型是在硫磺回收装置的尾气焚烧炉后，设置一台蒸汽过热器和废热锅炉，将蒸汽过热器和废热锅炉连接在一起，形成一个整体结构，具有结构紧凑、占地面积小的特点，蒸汽过热器采用水平烟道横向冲刷结构，烟气与蒸汽采用逆流换热，节省换热面积。本实用新型回收了尾气焚烧炉高温烟气的余热，满足了后续设备的温度需求，大大降低了装置的能耗，提高了企业的经济效益。
16.优选的，受热面管束采用垂直悬吊在吊钩上的形式，安装及检修非常方便。
17.优选的，蒸汽过热器采用卧式圆筒形结构，比传统的方形结构的换热器受力好，蒸汽过热器中圆柱体结构和偏心锥体结构的最低处位于同一水平面上，便于产生的积液排放
18.优选的，导流隔板用于防止烟气从外壳侧壁和受热面管束之间的空隙通过。
附图说明
19.图1是本实用新型一种实施例的带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置的主视图；
20.图2是图1的带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置的俯视图；
21.图3是图1的a
‑
a剖面图（即蒸汽过热器剖面图）；
22.图4是图1的b
‑
b剖面图（即废热锅炉剖面图）；
23.图5是图1的局部视图；
24.图6是图1的带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置的工艺流程图。
25.图中：1蒸汽过热器，2废热锅炉，3喷水减温器，1
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1外壳，1
‑
2受热面管束，1
‑
3顶盖，1
‑
4中间烟箱，1
‑
5吊钩，1
‑
6内加强圈，1
‑
7外加强圈，1
‑
8导流隔板，1
‑
9硅酸铝纤维，1
‑
10抓钉，1
‑
11轻质耐火浇注料，1
‑
12人孔，1
‑
13温度计接口，1
‑
14进口集箱，1
‑
15 出口集箱；2
‑
1锅壳，2
‑
2汽包，2
‑
3汽水分离器，2
‑
4上升管，2
‑
5下降管，2
‑
6管板，2
‑
7环板，2
‑
8换热管，2
‑
9套管，2
‑
10保护层，2
‑
11支座，2
‑
12出口烟箱。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
27.本实用新型一种实施例的带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置的结构如图1至图4
所示，本实施例的一种带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置包括废热锅炉2和蒸汽过热器1，废热锅炉2包括锅壳2
‑
1和汽包2
‑
2，锅壳2
‑
1内设有供烟气通过的换热管2
‑
8，汽包2
‑
2内设有汽水分离器2
‑
3，汽包2
‑
2通过上升管2
‑
4和下降管2
‑
5与锅壳2
‑
1内的空腔连通，所述锅壳2
‑
1采用卧式结构，汽包2
‑
2通过上升管2
‑
4和下降管2
‑
5支撑在锅壳2
‑
1的上方位置。
28.蒸汽过热器1包括外壳1
‑
1，外壳1
‑
1一端的内部设有受热面管束1
‑
2、另一端是与锅壳2
‑
1密封连接的中间烟箱1
‑
4，外壳1
‑
1顶部设有顶盖1
‑
3，受热面管束1
‑
2竖向固定在顶盖1
‑
3上，受热面管束1
‑
2的进口端和出口端均从顶盖1
‑
3内密封穿出，所述顶盖1
‑
3焊接在外壳1
‑
1顶部，所述顶盖1
‑
3上设有吊钩1
‑
5，吊钩1
‑
5的钩体位于外壳1
‑
1内部，所述受热面管束1
‑
2为竖向设置的蛇形管，蛇形管上部的弯管段吊挂在吊钩1
‑
5的钩体上，蛇形管采用一端可以自由膨胀的悬吊结构，蛇形管为螺旋翅片管。
29.外壳1
‑
1远离废热锅炉2的一端用于与尾气焚烧炉烟气出口连接，锅壳2
‑
1远离外壳1
‑
1的一端设有出口烟箱2
‑
12，锅壳2
‑
1与中间烟箱1
‑
4连接的一端设有管板2
‑
6，所述管板2
‑
6采用挠性薄管板，管板2
‑
6靠近中间烟箱1
‑
4的一侧上敷设有耐高温的保护层2
‑
10，保护层2
‑
10内固定有与换热管2
‑
8插装配合的套管2
‑
9，套管2
‑
9的外表面与保护层2
‑
10密封配合，套管2
‑
9的一端与中间烟箱1
‑
4连通、另一端与换热管2
‑
8连通。所述保护层2
‑
10的材料为耐火可塑料，所述套管2
‑
9为不锈钢管。所述锅壳2
‑
1与中间烟箱1
‑
4连接的一端设有带加强筋的环板2
‑
7，中间烟箱1
‑
4焊接在环板2
‑
7上。
30.所述蒸汽过热器1为卧式结构，所述外壳1
‑
1内设有受热面管束1
‑
2的一段为圆柱体结构，外壳1
‑
1内为中间烟箱1
‑
4的一段为向废热锅炉2一侧逐渐缩小的偏心锥体结构。所述外壳1
‑
1圆柱体结构的内壁面和外壁面上分别设有内加强圈1
‑
6和外加强圈1
‑
7，所述外壳1
‑
1的圆柱体结构的一段和偏心锥体结构的一段焊接为一体，圆柱体结构和偏心锥体结构的最低处位于同一水平面上。所述外壳1
‑
1内焊接有抓钉1
‑
10并衬有轻质耐火浇注料1
‑
11。所述顶盖1
‑
3采用箱式结构，顶盖1
‑
3内装有硅酸铝纤维1
‑
9，所述中间烟箱1
‑
4上设有人孔1
‑
12和温度计接口1
‑
13。所述外壳1
‑
1为圆柱体结构的一段的底面设有支座2
‑
11，支座2
‑
11为鞍式结构，所述外壳1
‑
1内位于受热面管束1
‑
2的两侧设有导流隔板1
‑
8，导流隔板1
‑
8焊接在外壳1
‑
1的内壁上，导流隔板1
‑
8用于防止烟气从外壳1
‑
1壁面和受热面管束1
‑
2之间的空隙通过。
31.本实施例的带前置蒸汽过热器的废热锅炉装置的工艺流程图如图6所示，尾气焚烧炉约700℃的出口烟气进入蒸汽过热器的外壳1
‑
1内，经受热面管束1
‑
2换热后，温度降至560℃左右，再经中间烟箱1
‑
4进入废热锅炉2的换热管2
‑
8，经换热管2
‑
8换热降温后，温度降至约320℃经出口烟箱2
‑
12流出，满足进入烟气换热器的温度要求。从外管来的锅炉给水经管道送入废热锅炉2的汽包2
‑
2内，锅炉给水经下降管2
‑
5流入锅壳2
‑
1内，锅炉给水与换热管2
‑
8内的烟气换热后，受热蒸发形成汽水混合物经上升管2
‑
4进入汽包2
‑
2内，经过汽水分离器2
‑
3分离后的饱和蒸汽从汽包2
‑
2顶部排出，和装置其它产汽设备产生的中压饱和蒸汽合并后进入蒸汽过热器1的进口集箱1
‑
14内，经受热面管束1
‑
2换热后产生过热蒸汽经出口集箱1
‑
15排出，为了保证过热蒸汽出口温度，在出口集箱1
‑
15后设置喷水减温器3，过热蒸汽经减温后并入4.0 mpa、420℃中压蒸汽管网。
32.在蒸汽过热器内，烟气走壳程，蒸汽走管程，烟气与蒸汽采用逆流换热，节省换热面积；废热锅炉采用火管式结构，在锅壳内烟气走管程，锅炉给水走壳程，锅壳通过上升管
和下降管与汽包连接，形成自然循环。
33.上述实施例中，蒸汽过热器采用卧式圆筒形结构，比传统的方形结构的换热器受力好；蒸汽过热器采用水平烟道横向冲刷结构，烟气与蒸汽采用逆流换热，节省换热面积；受热面管束采用垂直悬吊结构，安装及检修非常方便，受热面管束采用螺旋翅片管，比光管传热效果好；废热锅炉采用火管式结构，锅壳通过上升管和下降管与汽包连接，形成自然循环，采用火管锅炉较水管锅炉，对负荷变化的适用性好，安装及检修方便，耐火材料用量小。
34.以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。