新型急冷式余热锅炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103672833103672833A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310245480.3(22)申请日2013.06.09(71)申请人青岛德固特节能装备股份有限公司地址266300山东省胶州市滨州路668号(72)发明人魏振文刘汝刚崔建波刘继成李环玉张凤岐(51)Int.Cl.F22B1/18(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称新型急冷式余热锅炉(57)摘要公知的急冷式余热锅炉上联箱结构，由于上升管的入口高度的设置和上联箱的内部空间高度的设置的原因，受热管容易在上联箱发生过热现象，锅炉长期运行的安全有隐患。本发明新型急冷式余热锅炉，由烟气进口底座，换热段总成，烟气出口装置，汽包，上升管，下降管等组成；换热段总成由集束双套管，下联箱和上联箱组成。本发明为解决问题采取的措施有：1.把上联箱的上管板与内圆筒焊成盘形，且外圆尺寸略小于外圆筒的内部尺寸，让安装在外圆筒上的上升管的入口对着内圆筒，且其高度高于上管板；2.让上、下管板间的间距小些。这样就能迫使进入上联箱的水汽混合物流速加快，排入汽包方便彻底；因此完全能杜绝受热管在上联箱过热损坏事故的发生。CN103672833ACN1036728ACN103672833A权利要求书1/1页1.新型急冷式余热锅炉，由烟气进口底座，换热段总成，烟气出口装置，汽包，上升管，下降管组成；换热段总成由集束双套管，下联箱和上联箱组成；其特征是：烟气进口底座与换热段总成的下联箱连接，烟气出口装置与换热段总成的上联箱连接。2.根据权利要1所述的新型急冷式余热锅炉，其特征是：上联箱由下管板，上管板，内圆筒，外圆筒，法兰和安装在外圆筒上的上升管的入口组成；上管板比下管板小一圈，上管板与内圆筒焊接成盘形，盘形上管板的外圆尺寸比外圆筒的内圆尺寸小，二者构成环形空间；让安装在外圆筒上的几个上升管的入口对着内圆筒，且高度略高于上管板的下表面；外圆筒，内圆筒的上端都与法兰焊接。3.根据权利要1所述的新型急冷式余热锅炉，其特征是：上管板与下管板平行安装，且保持一个不超过内管直径大小的距离。2CN103672833A说明书1/2页新型急冷式余热锅炉技术领域[0001]本发明涉及一种炭黑生产设备，尤其是炉法炭黑反应炉节能装置。背景技术[0002]炉法炭黑反应炉由燃烧、混合、反应段和急冷段组成，所谓急冷段就是向炉内喷急冷水，使反应得到的混合物被急冷水冷却，中止炭黑裂解反应，使1250℃左右的炭黑烟气下降到950℃左右，这个过程产生大量多余的水蒸气，对后续生产增加许多不利因素(如增加袋滤器过滤负荷，甚至降低袋滤器使用周期，增加烘干工作量等)，更重要的是300℃左右的热量白白浪费，对于万吨级生产线来说，浪费是巨大的。本公司为此专门设计了“急冷式余热锅炉”产品(专利号：201120035063.2)。公知的急冷式余热锅炉由烟气进口底座，换热段总成，烟气出口装置，汽包，下降管，上升管等组成；其中的换热段总成，由集束双套管，上联箱和下联箱组成；双套管的内管走高温烟气，内、外管的环隙走高压炉水；汽包里的高压炉水沿下降管进入下联箱，从内、外管的环隙上升，被加热成水汽混合物进入上联箱，再经上升管进入汽包完成汽化过程。锅炉安全运行的一个重要条件之一是，“必须保证受热管有连续的水膜冲刷管壁”；但是，急冷式余热锅炉的上联箱结构在确保锅炉安全运行方面存在隐患，说明如下：上联箱是由上管板，下管板，圆筒和安装在圆筒上的上升管的入口构成，上升管的入口安装在圆筒中间高度的位置上；①上联箱箱内高度很高(高度约有四个内管直径大小)，所以流速较低；流速低，箱内高度又高，容易使密度小的水汽混合物浮在上层；②上联箱水汽出口位置(就是上升管的入口位置)较低，上层水汽混合物排出去较困难，进一步降低上层水汽混合物流速，流速低的被受热管加热时间延长，可达到被完全汽化的程度；这样，上联箱顶部位置的受热管就会失去“有连续的水膜冲刷管壁”的安全运行条件，时间长了，这种情况反复出现，受热管(内管)的这个部位就会导致过热损坏，以致必须停机维修；这个问题在公司出厂产品维修记录上得到印证。发明内容[0003]为了杜绝现有急冷式余热锅炉受热管(内管)，在上联箱顶部位置局部过热损坏问题的发生，本发明提出急冷式余热锅炉新方案，新方案不仅使水汽混合物从上联箱排出更方便，也使上联箱内的水汽混合物无法形成高低密度差；从而保证受热管在上联箱顶部位置的安全运行。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：新型急冷式余热锅炉，由烟气进口底座，换热段总成，烟气出口装置，汽包，上升管，下降管等组成；换热段总成由集