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【摘要】本文系统介绍了煤气冷却余热锅炉的结构特点，设计要点及设计中需要注意的问题，希望对广大工程技术人员在开发设计类似产品过程中起到一定的借鉴作用。
【关键词】煤气冷却；余热锅炉；全膜式壁；自然循环；密封
前言
新型煤气化技术是实现煤炭清洁高效利用的重要技术手段，开发新一代煤炭气化技术，不仅是经济、合理、有效地利用煤炭资源的重要途径，也是今后发展煤化工产业的基础。气流床粉煤气化技术是目前国际上最先进的煤气化技术之一，其煤种适应性强，原料消耗低，煤炭转化率高，代表了煤气化技术的发展主流，具有更广泛的应用前景。在整个煤气化系统中，余热锅炉是重要的组成部分，将饱和水变成饱和汽，降低煤气的温度。由于煤气化出来的煤气含尘量大，细粉灰掉落难以冷却而且容易引起自燃，而且因为介质是煤气，锅炉整体密封复杂且易存在泄露，余热锅炉效率低，需要消耗大量的钢材，因而降低了蒸汽器的经济效益。本锅炉克服了以上缺点，设计出保证了连续、稳定、安全运行的余热锅炉，大大满足了市场需求。此类锅炉适用于对密封性要求高的余热烟气，立式布置全膜式壁结构具有良好的密封性，着重解决了泄露问题。
1.设计参数
1.1原始参数
入口煤气量50000Nm3，入口煤气温度700℃，设计出口煤气温度220℃煤气成分N249.66﹪，H213.94﹪，CO27.56﹪，CO21.17﹪，CH4 1.89﹪，H2S0.47﹪，H2O5.31﹪，Ash（烟气含灰量）45g/Nm3。
1.2锅炉参数
额定蒸发量13.1t/h，饱和蒸汽压力0.8MPa，饱和蒸汽温度175℃，锅筒工作压力0.8MPa，给水温度30℃。
2.锅炉结构特点
该锅炉的简图如图1所示.
本锅炉是锅筒立式布置形式、自然循环、钢结构、下部支撑、中间对流管束。煤气入口在余热炉的前、上部，然后经过对流管束横纵向冲刷到出口烟道，出口烟道在锅炉的后、下侧。煤气冲刷对流管束掉落的细粉灰经过灰斗里的蛇形管束冷却到200℃以下，在经过气力输送运走。本余热锅炉结构紧凑简单、占地小，全膜式壁结构密封性好，大大提高了锅炉的热效率。锅炉最大外形尺寸为（长×宽×高）：7500mm×9600mm×14000mm。
2.1锅筒
上锅筒采用高位布置其直径为Φ1100mm，锅筒内部装置的一次分离采用水下孔板结构，二次分离元件为波形板分离器。为了保证良好的整齐品质和合格的锅水，还装有加药管和排污管。为了便于控制水位，装有紧急放水管。为了保证安全和便于操作，锅筒上部装有压力表、安全阀和设备管座。锅筒共设有五组水位表，一组为双色水位表，便于用户设置工业摄像头以监视水位，另一组为玻璃管液位计，用于就地观察；一组电接点液位计管座，可作为水位显示和接水位报警器用；两组水位平衡容器，作为水位记录与控制用。
2.2受热面结构形式
锅炉受热面采用全膜式壁对流管束结构，膜式壁管子的规格为Φ51mm×4mm，节距为90mm，上下锅筒与膜式壁对流管束成一整体，共同向上膨胀。
2.3钢架与平台扶梯
本锅炉构架全部为钢结构，可在地震烈度七度以下地区安全运行。锅炉在上锅筒和下锅筒、测量孔等地方布置了平台，以便观察、操作和维修，各平台间有扶梯相连。
由于采用膜式水冷壁，炉膛采用敷管轻型炉墙。进口烟道由耐火混凝土浇注成，其重量分别通过钢架传到基础。
2.4灰斗及其对流管束
锅炉运行时灰量较大，煤灰自由落体进入灰斗对流管束，整个灰斗对流管束分为四个独立的水循环回路，灰斗对流管束顺列布置，由Φ32×4mm管弯制，材料为20-GB3087。灰斗对流管束固定在灰斗上。
3.设计要点
根据用户提供的烟气成分、设计数据以及场地情况，本锅炉有以下几个特点：
1）锅炉采用双锅筒，自然循环，立式布置，全膜式壁结构。2）进出口烟道、对流管束，灰斗必须保证全密封，因为介质为煤气，所以安装完成后必需做气密性实验，保证不存在漏点。3）除了钢架扶梯外，所有部件场内拼接时必须做无损检测，保证气密性。4）对流管束烟道隔墙，采用在管子上焊接挂钩的方式，这样既减轻了锅炉重量又方便易于安装。
4.结束语
目前，煤气化技术正在设备大型化，已经发展的循环流化床煤气化技术产品单台产量可达25000-60000Nm3/h，越来越大的煤气产量为煤气余热锅炉的发展提供了更广阔的空间。希望通过本文的介绍，为广大从事锅炉设计、运行人员提供一份参考。
参考文献
[1]赵钦新，周屈兰，谭厚章，惠世恩.余热锅炉研究与设计，2010（9）.
[2]胡银平.电站锅炉手册，2005（4）.
作者简介
赵拓（1987-）： 2010年7月毕业于辽宁科技大学，2010年至今一直从事锅炉设计研究工作.
【关键词】煤气冷却；余热锅炉；全膜式壁；自然循环；密封
前言
新型煤气化技术是实现煤炭清洁高效利用的重要技术手段，开发新一代煤炭气化技术，不仅是经济、合理、有效地利用煤炭资源的重要途径，也是今后发展煤化工产业的基础。气流床粉煤气化技术是目前国际上最先进的煤气化技术之一，其煤种适应性强，原料消耗低，煤炭转化率高，代表了煤气化技术的发展主流，具有更广泛的应用前景。在整个煤气化系统中，余热锅炉是重要的组成部分，将饱和水变成饱和汽，降低煤气的温度。由于煤气化出来的煤气含尘量大，细粉灰掉落难以冷却而且容易引起自燃，而且因为介质是煤气，锅炉整体密封复杂且易存在泄露，余热锅炉效率低，需要消耗大量的钢材，因而降低了蒸汽器的经济效益。本锅炉克服了以上缺点，设计出保证了连续、稳定、安全运行的余热锅炉，大大满足了市场需求。此类锅炉适用于对密封性要求高的余热烟气，立式布置全膜式壁结构具有良好的密封性，着重解决了泄露问题。
1.设计参数
1.1原始参数
入口煤气量50000Nm3，入口煤气温度700℃，设计出口煤气温度220℃煤气成分N249.66﹪，H213.94﹪，CO27.56﹪，CO21.17﹪，CH4 1.89﹪，H2S0.47﹪，H2O5.31﹪，Ash（烟气含灰量）45g/Nm3。
1.2锅炉参数
额定蒸发量13.1t/h，饱和蒸汽压力0.8MPa，饱和蒸汽温度175℃，锅筒工作压力0.8MPa，给水温度30℃。
2.锅炉结构特点
该锅炉的简图如图1所示.
本锅炉是锅筒立式布置形式、自然循环、钢结构、下部支撑、中间对流管束。煤气入口在余热炉的前、上部，然后经过对流管束横纵向冲刷到出口烟道，出口烟道在锅炉的后、下侧。煤气冲刷对流管束掉落的细粉灰经过灰斗里的蛇形管束冷却到200℃以下，在经过气力输送运走。本余热锅炉结构紧凑简单、占地小，全膜式壁结构密封性好，大大提高了锅炉的热效率。锅炉最大外形尺寸为（长×宽×高）：7500mm×9600mm×14000mm。
2.1锅筒
上锅筒采用高位布置其直径为Φ1100mm，锅筒内部装置的一次分离采用水下孔板结构，二次分离元件为波形板分离器。为了保证良好的整齐品质和合格的锅水，还装有加药管和排污管。为了便于控制水位，装有紧急放水管。为了保证安全和便于操作，锅筒上部装有压力表、安全阀和设备管座。锅筒共设有五组水位表，一组为双色水位表，便于用户设置工业摄像头以监视水位，另一组为玻璃管液位计，用于就地观察；一组电接点液位计管座，可作为水位显示和接水位报警器用；两组水位平衡容器，作为水位记录与控制用。
2.2受热面结构形式
锅炉受热面采用全膜式壁对流管束结构，膜式壁管子的规格为Φ51mm×4mm，节距为90mm，上下锅筒与膜式壁对流管束成一整体，共同向上膨胀。
2.3钢架与平台扶梯
本锅炉构架全部为钢结构，可在地震烈度七度以下地区安全运行。锅炉在上锅筒和下锅筒、测量孔等地方布置了平台，以便观察、操作和维修，各平台间有扶梯相连。
由于采用膜式水冷壁，炉膛采用敷管轻型炉墙。进口烟道由耐火混凝土浇注成，其重量分别通过钢架传到基础。
2.4灰斗及其对流管束
锅炉运行时灰量较大，煤灰自由落体进入灰斗对流管束，整个灰斗对流管束分为四个独立的水循环回路，灰斗对流管束顺列布置，由Φ32×4mm管弯制，材料为20-GB3087。灰斗对流管束固定在灰斗上。
3.设计要点
根据用户提供的烟气成分、设计数据以及场地情况，本锅炉有以下几个特点：
1）锅炉采用双锅筒，自然循环，立式布置，全膜式壁结构。2）进出口烟道、对流管束，灰斗必须保证全密封，因为介质为煤气，所以安装完成后必需做气密性实验，保证不存在漏点。3）除了钢架扶梯外，所有部件场内拼接时必须做无损检测，保证气密性。4）对流管束烟道隔墙，采用在管子上焊接挂钩的方式，这样既减轻了锅炉重量又方便易于安装。
4.结束语
目前，煤气化技术正在设备大型化，已经发展的循环流化床煤气化技术产品单台产量可达25000-60000Nm3/h，越来越大的煤气产量为煤气余热锅炉的发展提供了更广阔的空间。希望通过本文的介绍，为广大从事锅炉设计、运行人员提供一份参考。
参考文献
[1]赵钦新，周屈兰，谭厚章，惠世恩.余热锅炉研究与设计，2010（9）.
[2]胡银平.电站锅炉手册，2005（4）.
作者简介
赵拓（1987-）： 2010年7月毕业于辽宁科技大学，2010年至今一直从事锅炉设计研究工作.