高温高压烟气余热利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高温高压烟气余热利用系统，其包括汽包、高温高压火管锅炉和高温高压烟气换热装置。本发明专利技术的优点在于，将火管蒸发段、过热器段和省煤器段从废热锅炉中分离出，做成独立的装置，防止高温高压火管锅炉和高温高压烟气换热装置两端的温差过大导致变形量过大，避免造成设备损坏；高温高压火管锅炉靠近上气室一侧采用了柔性管板，很好的缓冲了热应力，减小了对普通火管和特种火管进气端的压力，避免了普通火管和特种火管进气端变形导致的高温烟道气的流动阻力大；高温高压烟气换热装置中相邻两个第一管束组之间的空隙和相邻两个第二管束组之间的空隙较大，使得作业空间变大，查找漏点和修补相对简单，检修时间短，消耗成本少。

High Temperature and High Pressure Flue Gas Waste Heat Utilization System

【技术实现步骤摘要】
高温高压烟气余热利用系统
：本专利技术涉及烟气余热利用设备，具体涉及一种高温高压烟气余热利用系统。
技术介绍
：废热锅炉一般由火管蒸发段、高压过热器、省煤器组成，尺寸较大，所以废热锅炉顶部和底部的温差大，导致壳体产生较大的变形量，严重时会造成设备损坏。废热锅炉进气口的烟气温度多在1000℃左右，使得火管蒸发段靠近进气口一侧的平管板热应力较大，平管板与锅炉侧壁采用直接焊接的硬连接形式，导致平管板上的管孔会产生一定的变形，对火管产生压力，使得火管的进气端变形，增大高温烟道气的流动阻力；火管受到热应力沿轴向发生变形后会使得平管板也沿轴向发生变形，由于平管板与锅炉侧壁焊接，靠近边缘处变形能力差，会导致平管板发生不可恢复的变形甚至损坏或与锅炉侧壁的焊接处开裂。废热锅炉中高压蒸汽过热器和省煤器的换热管束之间的间隙为10mm，换热管束之间的间隙小导致换热管中心区域系统阻力大，粗煤气中的煤粉尘易于在中心区聚集、堵塞，使用高压水清理时，由于空间有限，换热管中心区域不易清洗，无法冲洗干净；而且煤粉尘中有含硫物质，清理后含硫物质溶于水形成酸性溶液，酸性溶液会腐蚀废热锅炉，而且清理后废热锅炉内留有氧气，当废热锅炉被腐蚀时会散发热量，使得煤粉尘中的煤粉燃烧，导致换热管束的损坏、泄露；换热管束损坏泄漏后，由于换热管束之间的间隙小，不便于检修，只能将内部管排抽出进行检修，损坏严重的话需要整体更换，检修时间长，消耗成本大。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种不易积灰、不易损坏、检修空间大的高温高压烟气余热利用系统。本专利技术由如下技术方案实施：高温高压烟气余热利用系统，其包括汽包、高温高压火管锅炉和高温高压烟气换热装置；所述汽包的汽包出水口通过下降管与所述高温高压火管锅炉的进水口连通，所述汽包的汽包进水口通过上升管与所述高温高压火管锅炉的出水口连通；所述汽包的蒸汽出口通过蒸汽管与所述高温高压烟气换热装置的进汽管连通，所述汽包的补充水进口通过补充水管与所述高温高压烟气换热装置的出水管连通；所述高温高压火管锅炉的第一煤气出口与所述高温高压烟气换热装置的第二煤气进口通过煤气管连通。进一步的，所述高温高压火管锅炉包括炉体，在所述炉体的顶端设有第一煤气进口，在所述炉体的底端设有第一煤气出口，在所述炉体的内部上侧水平设有柔性管板，所述柔性管板的边缘向上弯曲并与所述炉体的内壁焊接；在所述炉体的内部下侧水平设有平管板，所述平管板与所述炉体的内壁焊接；所述柔性管板和所述平管板将所述炉体的内部从上至下依次分为上气室、换热室和下气室；所述换热室的侧壁下部设有所述进水口和排污口，所述换热室的侧壁上部设有所述出水口；在所述柔性管板和所述平管板之间设有若干根普通火管和若干根特种火管，若干根所述特种火管靠近所述炉体侧壁并沿所述炉体的周向分布，若干根所述普通火管位于若干根所述特种火管至所述炉体轴线之间；每根所述普通火管的上端穿过所述柔性管板与所述上气室连通，每根所述普通火管的下端穿过所述平管板与所述下气室连通；每根所述特种火管的上端穿过所述柔性管板与所述上气室连通，每根所述特种火管的下端穿过所述平管板与所述下气室连通。进一步的，所述特种火管的上部为扩径段，所述特种火管的下部设有膨胀节，所述扩径段的直径大于等于所述膨胀节的直径，所述扩径段的直径大于所述普通火管的直径；所述特种火管的扩径段内部插设有第二防火护套，所述第二防火护套的外壁上一体设有第二挡火环，所述第二挡火环置于所述柔性管板上方，所述第二挡火环的底面与所述特种火管的顶面抵接，所述第二挡火环下方的所述第二防火护套外壁上缠绕有第二耐火纤维毡，所述扩径段的内壁与所述第二耐火纤维毡贴合。进一步的，所述普通火管顶端内部插设有第一防火护套，所述第一防火护套的外壁上一体设有第一挡火环，所述第一挡火环置于所述柔性管板上方，所述第一挡火环的底面与所述普通火管的顶面抵接，所述第一挡火环下方的所述第一防火护套的外壁上缠绕有第一耐火纤维毡，所述普通火管的内壁与所述第一耐火纤维毡贴合。进一步的，所述高温高压烟气换热装置包括壳体，在所述壳体的顶部设有第二煤气进口，在所述壳体的下部侧壁上设有第二煤气出口，在所述壳体内部设有过热器段和省煤器段，所述过热器段位于所述省煤器段的上方；所述过热器段包括至少一级过热装置，当有两级或两级以上所述过热装置时，所有所述过热装置沿所述壳体高度方向排列，上级所述过热装置的出汽管的出汽端与下级所述过热装置的所述进汽管的进汽端连通；位于所述过热器段底部的所述过热装置的所述进汽管的进汽端穿过所述壳体的侧壁置于所述壳体的外部，位于所述过热器段顶部的所述过热装置的所述出汽管的出汽端穿过所述壳体的侧壁置于所述壳体的外部；所述省煤器段包括至少一级省煤装置，当有两级或两级以上所述省煤装置时，所有所述省煤装置沿所述壳体高度方向排列，上级所述省煤装置的所述出水管的出水端与下级所述省煤装置的进水管的进水端连通；位于所述省煤器段底部的所述省煤装置的所述进水管的进水端穿过所述壳体的侧壁置于所述壳体的外部，位于所述省煤器段顶部的所述省煤装置的所述出水管的出水端穿过所述壳体的侧壁置于所述壳体的外部。进一步的，所述过热装置包括所述进汽管和所述出汽管，所述进汽管位于所述出汽管的下方，在所述进汽管和所述出汽管之间设有若干个相互平行的第一管束组，所述第一管束组的进汽端与所述进汽管连通，所述第一管束组的出汽端与所述出汽管连通。进一步的，相邻两个所述第一管束组之间的空隙为h1，每个所述第一管束组包括至少两个平行设置的第一管束，每个所述第一管束组内相邻两个所述第一管束之间的空隙为h2，h1大于等于h2，每个所述第一管束包括多根轴线位于同一平面内的蛇形汽管；相邻的两个所述第一管束组的顶部之间水平设有第一挡气管，所述第一挡气管与所述第一管束组平行，所述第一挡气管的长度等于所述第一管束的宽度。进一步的，所述省煤装置包括所述进水管和所述出水管，所述进水管位于所述出水管的下方，在所述进水管和所述出水管之间设有若干个相互平行的第二管束组，所述第二管束组的进水端与所述进水管连通，所述第二管束组的出水端与所述出水管连通。进一步的，相邻两个所述第二管束组之间的空隙为h3，每个所述第二管束组包括至少两个平行设置的第二管束，每个所述第二管束组内相邻两个所述第二管束之间的空隙为h4，h3大于等于h4，每个所述第二管束包括多根轴线位于同一平面内的蛇形水管；相邻的两个所述第二管束组之间水平设有第二挡气管，所述第二挡气管与所述第二管束组平行，所述第二挡气管的长度等于所述第二管束的宽度。本专利技术的优点：1、将火管蒸发段、过热器段和省煤器段从废热锅炉中分离出，做成独立的装置，防止高温高压火管锅炉和高温高压烟气换热装置两端的温差过大导致变形量过大，避免造成设备损坏；2、高温高压火管锅炉靠近上气室一侧采用了柔性管板，柔性管板边缘向上弯曲，可以很好的缓冲热应力，减小了对普通火管和特种火管进气端的压力，避免了普通火管和特种火管进气端变形导致的高温烟道气的流动阻力大，同时热应力被缓冲后避免了柔性管板变形损坏；3、特种火管的下部设有膨胀节，可以缓冲特种火管的轴向变形，防止特种火管发生轴向变形后对平管板产生压力，从而避免了平管板发生不可恢复的变形甚至损坏或与锅炉侧壁的焊接处开裂；4、由于相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高温高压烟气余热利用系统，其特征在于，其包括汽包、高温高压火管锅炉和高温高压烟气换热装置；所述汽包的汽包出水口通过下降管与所述高温高压火管锅炉的进水口连通，所述汽包的汽包进水口通过上升管与所述高温高压火管锅炉的出水口连通；所述汽包的蒸汽出口通过蒸汽管与所述高温高压烟气换热装置的进汽管连通，所述汽包的补充水进口通过补充水管与所述高温高压烟气换热装置的出水管连通；所述高温高压火管锅炉的第一煤气出口与所述高温高压烟气换热装置的第二煤气进口通过煤气管连通。

【技术特征摘要】
1.高温高压烟气余热利用系统，其特征在于，其包括汽包、高温高压火管锅炉和高温高压烟气换热装置；所述汽包的汽包出水口通过下降管与所述高温高压火管锅炉的进水口连通，所述汽包的汽包进水口通过上升管与所述高温高压火管锅炉的出水口连通；所述汽包的蒸汽出口通过蒸汽管与所述高温高压烟气换热装置的进汽管连通，所述汽包的补充水进口通过补充水管与所述高温高压烟气换热装置的出水管连通；所述高温高压火管锅炉的第一煤气出口与所述高温高压烟气换热装置的第二煤气进口通过煤气管连通。2.根据权利要求1所述的高温高压烟气余热利用系统，其特征在于，所述高温高压火管锅炉包括炉体，在所述炉体的顶端设有第一煤气进口，在所述炉体的底端设有第一煤气出口，在所述炉体的内部上侧水平设有柔性管板，所述柔性管板的边缘向上弯曲并与所述炉体的内壁焊接；在所述炉体的内部下侧水平设有平管板，所述平管板与所述炉体的内壁焊接；所述柔性管板和所述平管板将所述炉体的内部从上至下依次分为上气室、换热室和下气室；所述换热室的侧壁下部设有所述进水口和排污口，所述换热室的侧壁上部设有所述出水口；在所述柔性管板和所述平管板之间设有若干根普通火管和若干根特种火管，若干根所述特种火管靠近所述炉体侧壁并沿所述炉体的周向分布，若干根所述普通火管位于若干根所述特种火管至所述炉体轴线之间；每根所述普通火管的上端穿过所述柔性管板与所述上气室连通，每根所述普通火管的下端穿过所述平管板与所述下气室连通；每根所述特种火管的上端穿过所述柔性管板与所述上气室连通，每根所述特种火管的下端穿过所述平管板与所述下气室连通。3.根据权利要求2所述的高温高压烟气余热利用系统，其特征在于，所述特种火管的上部为扩径段，所述特种火管的下部设有膨胀节，所述扩径段的直径大于等于所述膨胀节的直径，所述扩径段的直径大于所述普通火管的直径；所述特种火管的扩径段内部插设有第二防火护套，所述第二防火护套的外壁上一体设有第二挡火环，所述第二挡火环置于所述柔性管板上方，所述第二挡火环的底面与所述特种火管的顶面抵接，所述第二挡火环下方的所述第二防火护套外壁上缠绕有第二耐火纤维毡，所述扩径段的内壁与所述第二耐火纤维毡贴合。4.根据权利要求2或3所述的高温高压烟气余热利用系统，其特征在于，所述普通火管顶端内部插设有第一防火护套，所述第一防火护套的外壁上一体设有第一挡火环，所述第一挡火环置于所述柔性管板上方，所述第一挡火环的底面与所述普通火管的顶面抵接，所述第一挡火环下方的所述第一防火护套的外壁上缠绕有第一耐火纤维毡，所述普通火管的内壁与所述第一耐火纤维毡贴合。5.根据权利要求1所述的高温高压烟气余热利用系统，其特征在于，所述高温高压烟气换热装置包括壳体，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刚，刘海建，谭旭，李顺利，
申请(专利权)人：新能能源有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15