废热锅炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种废热锅炉，其侧面设置有气体输入口的下部管箱，下部管箱的上端与废热锅炉的筒体下侧焊接连接，筒体两端设置上管板和下管板。上部管箱与废热锅炉筒体焊接连接。上部管箱上还设置有气体出口；下管板和上管板上分别对应设置有若干个换热管孔，且下管板和上管板与筒体的连接处分别设计成弧形结构；筒体内设置有若干根换热管，换热管分别穿过下管板和上管板上对应的换热管孔并与下管板和上管板焊接；气体输入口、换热管和气体出口之间形成气流通道；筒体内的若干根换热管之间为容水空间；筒体侧壁上还设置有上升管接口和下降管接口。从而解决了现有技术中废热锅炉不能适应高温、含尘气体带来的问题。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种废热锅炉，特别涉及一种化工非催化部分氧化废热锅炉。
技术介绍
煤化工、石油化工、天然气化工、焦炉气化工的甲烷转化工艺技术，最常见的是固 定床加压催化转化反应工艺。该工艺转化气的温度相对较低，一般都低于1000°c进入废热 锅炉，因此，对转化废热锅炉的结构型式，材料选用难度要求也相对较小。为了简化转化反应工艺流程，节约催化剂的使用，在甲烷转化工艺中，还可进行 非催化的转化反应工艺，即不使用催化剂，但对于非催化的转化气而言，其温度相对较高 (IOOO0C -1400°C )，现有技术中的废热锅炉，不能适应高温所带来的一系列问题，例如，高 温气体将导致换热管和管板之间的焊缝强度下降，同时高温气中含有粉尘，会对废热锅炉 的换热管产生冲蚀，从而减少了废热锅炉的使用寿命，并影响工艺过程中的后续设备
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中废热锅炉不能适应高温含尘气体所带来的问题， 提供了 一种用于化工非催化部分氧化的废热锅炉。为实现上述目的，本专利技术提供了一种废热锅炉，其中，包括侧面设置有气体输入口的下部管箱，所述下部管箱的上端与所述废热锅炉的筒体 下侧焊接连接；所述筒体上侧与上部管箱焊接连接；所述筒体上端和下端分别与上管板和 下管板焊接连接；所述下管板和所述上管板上分别对应设置有若干换热管孔，且所述下管板和所述 上管板与所述筒体的接触处都设计成弧形结构；所述筒体内设置有若干根换热管，所述换 热管分别穿过所述下管板和所述上管板上对应的换热管孔并与所述下管板和所述上管板 焊接；所述气体输入口、所述换热管和气体出口之间形成气流通道；所述筒体内的若干根 换热管之间为容水空间；所述筒体侧壁上还设置有上升管接口和下降管接口。如上所述的废热锅炉，其中，在所述下部管箱内靠近所述下管板的位置处，还设置 有多孔板。如上所述的废热锅炉，其中，所述上升管接口与所述下降管接口通过用于分离水 汽混合物的汽包相连通。如上所述的废热锅炉，其中，在所述上管板上还设置有用于排放所述筒体内所述 换热管间蒸汽的破气蚀口。如上所述的废热锅炉，其中，所述下部管箱的底部设置有用于排出所述尘粒的排污口。如上所述的废热锅炉，其中，所述下部管箱和所述上部管箱的承压壳体外壁周围 设置有水夹套，所述承压壳体内壁设置有耐火材料层。如上所述的废热锅炉，其中，所述水夹套设置有冷却水进口和冷却水出口。本技术提供的废热锅炉，通过在上管板和下管板与筒体的焊接处分别设计成 弧形结构，解决了由于高温引起换热管和筒体的热膨胀差，而造成换热管与上管板和下管 板焊缝的强度问题，并适应于非催化转化后的高温气体，同时由于采用弧形结构，节约了上 管板和下管板的材料，从而降低了用于化工非催化部分氧化的废热锅炉的成本。附图说明 图1为本技术实施例一提供的废热锅炉的剖面示意图；图2为本技术实施例一提供的废热锅炉的气体入口的剖面示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例进一步说明本技术实施例的技术方案。图1为本技术实施例一提供的废热锅炉的剖面示意图。如图1所示，该废热 锅炉主要包括下部管箱1、下管板2、筒体3、上管板4和上部管箱5，其中，下部管箱1，其 侧面设置有气体输入口 6，下部管箱1的开口端处设置有下管板2，下管板2上设置有筒体 3，筒体3上端设置有上管板4，筒体3上端侧面还设置有上部管箱5，该上部管箱5还设置 有气体出口 7。具体的，在筒体3内设置于若干根换热管8，同时在下管板2和上管板4上分别对 应有若干个换热管孔，该换热管8分别穿过下管板2和上管板4对应的换热管孔并与下管 板2和上管板4焊接，从而在气体输入口 6、换热管8和气体出口 7之间形成气流通道。筒 体3内的若干根换热管8之间为容水空间9，以使进入换热管8中的高温气体与容水空间9 的水进行换热。另外，由于进入换热管8中的气体温度相对较高，因此还需将下管板2和上 管板4与筒体3的连接分别设计成弧形结构，这样，不但降低了换热管8和下管板2以及换 热管8和上管板4因温差而造成的焊缝处的应力。同时，由于气体通过换热管8时，在与换热管8外的水进行热交换的同时，还使得 水汽化，从而产生水汽混合物，因此需要通过上升管接口 10将产生的水汽混合物引入至汽 包，汽包将水汽混合物中的水、汽进行分离，将分离的饱和蒸汽供装置工艺所用，该饱和蒸 汽的压力为2. 5MPa 4. OMPa。另外，由于气体进入换热管8中，并与容水空间9内容置的水进行热交换，从而产 生了水汽混合物，因此，在上述实施例的基础上，废热锅炉还需要对容水空间9的水进行补 充，因此需要在筒体3的侧壁上设置一个下降管接口 12，该下降管接口 12通过汽包与上升 管接口 10相连通，用于将汽包分离的水汽混合物中的水通过下降管接口 12输入到容水空 间9中。在本实施例中，气体从废热锅炉的气体输入口 6进入到下部管箱1中，其中，该气 体可以是压力为0. 05MPa 6. OMPa，温度为1000°C -1400°C的高温气体。当进入到下部管 箱1后，气体的气流速度降低，从与下管板2相焊接处的换热管8的管口处进入到换热管 8中，并由下而上通过换热管8，与换热管8外的容水空间9内的水进行换热，其温度降至 3500C _650°C，气体再从与上管板4相焊接处的换热管8的管口处出来，进入到上部管箱5 中，最后从上部管箱5上设置的气体出口 7流出进入到下一个设备中。在本实施例中，由于气体为非催化部分氧化气体，其温度相对于催化部分氧化气体的温度要高很多，因此通过把在上管板和下管板与筒体的连接处分别设计成弧形结构， 分别与筒体的上端和下端焊接连接。使得上管板和下管板的厚度可以相对较薄，不仅使上 管板和下管板冷热面的温差大大减小，也降低了由于高温引起换热管和筒体的热膨胀差而 造成应力。从而适应了非催化部分氧化的高温气体废热锅炉的安全问题。同时还节约了上 管板和下管板的材料，降低了成本。由于非催化部分氧化的气体不仅温度相对较高，而且该气体中还含有尘粒，因此 为了避免气体中的尘粒对换热管8的冲蚀，在上述实施例的基础上，废热锅炉下部管箱1内 临近下管板2的位置处，还可设置有多孔板11，用于过滤所述气体携带的尘粒。当废热气 体进入下部管箱1中后，首先需要通过多孔板11过滤气体携带的尘粒，该多孔板11可以为 带有丝网的多孔板，同时，多孔板11还可以将过滤后的气体均勻地分配到众多的换热管8 中。为了能够进一步净化气体中的尘粒，在上述实施例的基础上，气体进入下部管箱1 的气体输入口 6的轴线与气体输入口 6径向平行，间距为30 80mm。图2为本技术实 施例一提供的废热锅炉的气体入口的剖面示意图，如图2所示，b表示气体进入下部管箱1 的气体输入口 6的轴线，气体输入口 6的径向与气体进入下部管箱1的气体输入口 6的轴 线b之间的间距可具体为30 80mm，当气体采用偏离径向一定距离进入气体输入口 6时， 该气体成侧向、旋流进入到下部管箱1中，由于形成旋流状，即可以利用气流的离心作用， 使气体中的尘粒得以脱除。在上述实施例的基础上，气体中脱除的尘粒会沉积在废热锅炉的底部，因此，还需 在废热锅炉下部管箱1的底部设置一个排污口 14，用于定期排出尘粒。 另外，在气体通过换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废热锅炉，其特征在于，包括：侧面设置有气体输入口的下部管箱，所述下部管箱的上端与所述废热锅炉的筒体下侧焊接连接；所述筒体上侧与上部管箱焊接连接；所述筒体上端和下端分别与上管板和下管板焊接连接；所述下管板和所述上管板上分别对应设置有若干个换热管孔，且所述下管板和所述上管板与所述筒体的连接处设计成弧形结构；所述筒体内设置有若干根换热管，所述换热管分别穿过所述下管板和所述上管板上对应的换热管孔并与所述下管板和所述上管板焊接；所述气体输入口、所述换热管和气体出口之间形成气流通道；所述筒体内的若干根换热管之间为容水空间；所述筒体侧壁上还设置有上升管接口和下降管接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘武烈，万蓉，庞彪，庞婷，
申请(专利权)人：庞玉学，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]