一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置，该装置全部采用立式结构，废热锅炉、上过热器和下过热器的管程内部的壳体内壁以及管板非布管区均设置耐火材料层，废热锅炉、上过热器和下过热器的出口位置设有锥形的内衬，锥形内衬锥度大于粉尘的安息角，本实用新型专利技术全部采用立式结构，充分利用半焦粉尘的重力作用和气流的流动，防止粉尘堆积堵塞，在废热锅炉、过热器管程内部，在壳体内壁、管板非布管区均设置耐火材料，主动占据粉尘可能积聚的空间，避免粉尘的堆积，利用半焦粉尘的特性，在废热锅炉、过热器出口位置，采用锥形结构，其锥度应大于粉尘的安息角，从而不会导致粉尘的堆积堵塞。

【技术实现步骤摘要】
一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置
本技术涉及一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置，属于煤化工行业设备

技术介绍
加氢气化装置余热回收系统通常由废热锅炉、过热器组成，用以回收粗煤气的热量产生过热蒸汽。而粗煤气的最大特性是含有大量的半焦颗粒，每小时约3000-5000kg/h，半焦粉尘的平均粒径约为80-100μm，半焦粉尘的堆息角为32°，密度为1600-2000kg/m3。这些粉尘容易在气流通道内粘附、聚集产生堆积形成灰桥，包括壳体内壁、换热管内壁、管板表面非布管区、中心管内部、过热器出口通道，其结果不仅对废热锅炉、过热器的传热造成影响，不能起到预期的余热回收作用，同时将严重影响废热锅炉、过热器的长周期运行。也就是说，在煤化工中,加氢化炉产生的粗煤气中往往含有大量的半焦和粉尘，虽然经过旋风分离器除尘处理，但粗煤气中仍然含有大量的半焦和粉尘等固体颗粒。半焦和粉尘进入后续的设备内部，会随着设备的运行逐步聚集，形成“灰桥”，从而减小设备的流通通道，影响设备长周期运行。
技术实现思路
本技术针对现有的技术问题，提供一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置，目的是防止粉尘堆积堵塞，拟解决现有技术存在的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置，其包括废热锅炉、上过热器和下过热器，所述的上过热器设置在废热锅炉的下端，所述下过热器设置在上过热器的下端，所述废热锅炉的上端设置有粗煤气进口，其特征在于，该煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置全部采用立式结构，所述废热锅炉、上过热器和下过热器的管程内部的壳体内壁以及管板非布管区均设置耐火材料层，所述废热锅炉、上过热器和下过热器的出口位置设置有锥形的内衬，锥形的内衬的锥度大于粉尘的安息角。进一步，作为优选，所述上过热器和下过热器均采用管壳式换热器结构，含尘粗煤气介质走管内，蒸汽走管外。进一步，作为优选，所述锥形的内衬设置在废热锅炉、上过热器和下过热器的筒体与封头的内壁上。进一步，作为优选，所述废热锅炉的封头内壁上设置有镀层，所述的镀层内壁设置有耐火材料层。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术全部采用立式结构，不采用卧式结构，避免粉尘的堆积，充分利用半焦粉尘的重力作用和气流的流动，将半焦粉尘带出废热锅炉系统，从而防止粉尘堆积堵塞，过热器采取管壳式换热器结构，含尘粗煤气介质走管内，蒸汽走管外。绝不采用盘管式结构(含尘粗煤气走管内，蒸汽走管内)，从而从结构上再次避免了粉尘在换热管外壁的粘附堆积堵塞，在废热锅炉、过热器管程内部，在壳体内壁、管板非布管区均设置耐火材料，主动占据粉尘可能积聚的空间，从而避免粉尘的堆积，利用半焦粉尘的特性，在废热锅炉、过热器出口位置，粉尘容易堆积的地方进行优化，尽量采用锥形结构，其锥度应大于粉尘的安息角，从而不会导致粉尘的堆积堵塞。附图说明图1是本技术的一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置的整体结构示意图；图2为本技术的壳体的剖视结构示意图；图3为本技术的废热锅炉、过热器的废烟气进口位置的剖视结构示意图；图4为本技术的废热锅炉、过热器的出口位置的剖视结构示意图；其中，1、粗煤气进口，2、废热锅炉，3、上过热器，4、下过热器，5、壳体，6、耐火材料层，7、封头，8、镀层，9、锥形内衬，10、筒体。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置，其包括废热锅炉2、上过热器3和下过热器4，所述的上过热器3设置在废热锅炉2的下端，所述下过热器4设置在上过热器3的下端，所述废热锅炉2的上端设置有粗煤气进口1，该煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置全部采用立式结构，所述废热锅炉2、上过热器3和下过热器4的管程内部的壳体5内壁以及管板非布管区均设置耐火材料层6，所述废热锅炉、上过热器和下过热器的出口位置设置有锥形的内衬9，锥形的内衬9的锥度大于粉尘的安息角。其中，所述上过热器和下过热器均采用管壳式换热器结构，含尘粗煤气介质走管内，蒸汽走管外。所述锥形的内衬设置在废热锅炉、上过热器和下过热器的筒体与封头7的内壁上。所述废热锅炉的封头内壁上设置有镀层8，所述的镀层8内壁设置有耐火材料层。本技术全部采用立式结构，如图1，不采用卧式结构，避免粉尘的堆积，充分利用半焦粉尘的重力作用和气流的流动，将半焦粉尘带出废热锅炉系统，从而防止粉尘堆积堵塞，过热器采取管壳式换热器结构，含尘粗煤气介质走管内，蒸汽走管外。绝不采用盘管式结构，从而从结构上再次避免了粉尘在换热管外壁的粘附堆积堵塞，在废热锅炉、过热器管程内部，在壳体内壁、管板非布管区均设置耐火材料，主动占据粉尘可能积聚的空间，从而避免粉尘的堆积，如图2所示，利用半焦粉尘的特性，在废热锅炉、过热器出口位置，粉尘容易堆积的地方进行优化，尽量采用锥形结构，其锥度应大于粉尘的安息角，从而不会导致粉尘的堆积堵塞，如图3。此外，对于废热锅炉、过热器，为了充分利用粉尘的重力作用和气流的作用，设计时还可以选择合适的介质流速(约15～25m/s)，利用气流的速度将粉尘带出废热锅炉系统，从而确保不形成“灰桥”；因粗煤气组分含有水蒸汽，在低温下水蒸汽容易凝结，而粘附粉尘，造成粉尘粘附在废热锅炉系统各处。因此在废热锅炉上设置中心管调温阀，通过调节阀的开度，能够对废热锅炉出口温度、过热器出口温度进行有效调节，使粗煤气温度始终在露点温度以上(约200℃)，从而避免产生露点下粉尘粘壁。总之，通过上述措施的实施，能够达到防止灰桥形成的目的，确保废热锅炉系统(包括废热锅炉、过热器)能够长周期运行尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置，其包括废热锅炉、上过热器和下过热器，所述的上过热器设置在废热锅炉的下端，所述下过热器设置在上过热器的下端，所述废热锅炉的上端设置有粗煤气进口，其特征在于，该煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置全部采用立式结构，所述废热锅炉、上过热器和下过热器的管程内部的壳体内壁以及管板非布管区均设置耐火材料层，所述废热锅炉、上过热器和下过热器的出口位置设置有锥形的内衬，锥形的内衬的锥度大于粉尘的安息角。

【技术特征摘要】
1.一种煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置，其包括废热锅炉、上过热器和下过热器，所述的上过热器设置在废热锅炉的下端，所述下过热器设置在上过热器的下端，所述废热锅炉的上端设置有粗煤气进口，其特征在于，该煤化工加氢气化设备的防止灰桥的装置全部采用立式结构，所述废热锅炉、上过热器和下过热器的管程内部的壳体内壁以及管板非布管区均设置耐火材料层，所述废热锅炉、上过热器和下过热器的出口位置设置有锥形的内衬，锥形的内衬的锥度大于粉尘的安息角。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建民，张刚，李维，
申请(专利权)人：新能能源有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15