用于过热器中的管板及过热器

摘要

本实用新型公开了一种用于过热器中的管板，涉及过热器技术领域，用于过热器中的管板包括基材层以及堆焊层，基材层的一面为待堆焊面，堆焊层用于设于待堆焊面上，且堆焊层为耐腐蚀体并用于与变换气接触；本实用新型还公开了一种包括上述用于过热器中的管板的过热器，本实用新型中的管板及过热器在高温高压工况下具备较强的耐腐蚀性，延长使用寿命。

说明书

技术领域

本实用新型涉及过热器技术领域，特别是涉及一种用于过热器中的管板及过热器。

背景技术

过热器又称蒸汽过热器。通常在电站、化工、机车和船舶等设备中，为了提高整个蒸汽系统的循环热效率，一般都装有过热器，其中，在合成氨工艺的变换工序中，过热器是利用变换气余热将中压蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件。

U型管式管壳过热器作为一种常见的过热器，主要是由壳体、U型的换热管、管板、和分隔板等部件组成。壳体多为圆筒形，管板密封固定在壳体内并将壳体分隔成两个腔室，换热管整体置于其中一个腔室内，换热管的两端开口并均固定在管板上，并且换热管所在的腔室内用于充入蒸汽(蒸汽在换热管外流动，通常又称为壳程介质)，没有换热管的腔室再通过分隔板分隔成进气、排气两个小腔室，其中进气小腔室与换热管的一端连通，并用于被充入高温变换气，排气小腔室与换热管的另一端连通，并用于将换热管内流出的发生热交换后的变换气排至预热器，预热器能够利用过热器排出的温度较高的变换气预热其它温度较低的介质(在过热器中，变换气主要是在换热管内流动，通常又称为管程介质)。

由于变换气中一般都会含有硫化氢，并且温度、压力均较高，所以变换气容易在进入换热管前、离开换热管后对管板靠近进气小腔室及排气小腔室的壁面造成腐蚀，甚至使管板被腐蚀至发生泄漏，导致过热器无法正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于过热器中的管板及过热器，以解决上述现有技术存在的问题，使管板在高温高压工况下具备较强的耐腐蚀性，延长使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种用于过热器中的管板，包括基材层以及堆焊层，所述基材层的一面为待堆焊面，所述堆焊层用于设于所述待堆焊面上，且所述堆焊层为耐腐蚀体并用于与变换气接触。

优选地，所述堆焊层为耐腐蚀镍基材料堆焊于所述待堆焊面上制得。

优选地，所述耐腐蚀镍基材料为ENiCrMo-3。

优选地，所述基材层为15CrMoⅣ制得。

优选地，所述堆焊层的铁素体含量应控制在5Fn～10Fn。

优选地，所述堆焊层的硬度不大于225HB。

优选地，所述待堆焊面的边沿上具有环形凸起连接部，所述环形凸起连接部用于与过热器壳体上的环形连接部焊接。

优选地，所述环形凸起连接部与所述过热器壳体上的环形连接部的焊接材料为ENiCrMo-3。

本实用新型还提供一种过热器，包括过热器壳体、分隔板、如上述任一项所述的用于过热器中的管板以及至少一个换热管，所述管板用于置于所述过热器壳体内并将所述过热器壳体内部分隔为第一腔室和第二腔室，所述分隔板用于置于所述第一腔室内并将所述第一腔室分隔成进气腔室和排气腔室，所述进气腔室的侧壁上开设有进气口，所述进气口用于向所述进气腔室充入变换气，所述排气腔室的侧壁上开设有排气口，所述排气口用于将所述排气腔室内的所述变换气排出至预热器；各所述换热管用于置于所述第二腔室内，各所述换热管的一端用于固定设于所述管板上并能够与所述进气腔室连通，各所述换热管的另一端用于固定设于所述管板上并能够与所述排气腔室连通；所述第二腔室的侧壁上开设有蒸汽进口和蒸汽出口，蒸汽能够从所述蒸汽进口进入所述第二腔室内并能够从所述蒸汽出口排出至接收工序。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的用于过热器中的管板及过热器，在管板的基材层上设置耐腐蚀的堆焊层，并通过堆焊层与变换气直接接触，能够提高用于过热器中的管板的耐腐蚀性，使用于过热器中的管板在含硫(硫化氢等)、高温及高压工况下不易被腐蚀损坏，延长使用寿命，降低检维修费用，提高生产装置运行周期。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的用于过热器中的管板的结构示意图。

图中：100-管板、1-基材层、2-堆焊层、3-环形凸起连接部、4-过热器壳体上的环形连接部、5-对接焊接材料。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种用于过热器中的管板及过热器，以解决上述现有技术存在的问题，使管板在高温高压工况下具备较强的耐腐蚀性，延长使用寿命。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种用于过热器中的管板100，包括基材层1以及堆焊层2，基材层1的一面为待堆焊面，堆焊层2用于设于待堆焊面上，且堆焊层2为耐腐蚀体并用于与变换气接触。

因此，相比过热器中通常采用的管板(一般为15CrMo材料制得)，本实施例提供的用于过热器中的管板100，在基材层1上设置耐腐蚀的堆焊层2，并通过堆焊层2与变换气直接接触，能够提高用于过热器中的管板100的耐腐蚀性，使用于过热器中的管板100在含硫(硫化氢等)、高温及高压工况下不易被腐蚀损坏，延长使用寿命，降低检维修费用，提高生产装置运行周期。

进一步地，堆焊层2为耐腐蚀镍基材料堆焊于待堆焊面上制得，镍基材料的耐腐蚀性良好，且容易操作。

进一步地，耐腐蚀镍基材料为ENiCrMo-3，具有较高的强度和优异的耐蚀性能。

进一步地，基材层1为15CrMoⅣ制得，能够提高用于过热器中的管板100对高温工况的耐受能力。

进一步地，堆焊层2的铁素体含量应控制在5Fn～10Fn，能够提高抗热裂纹性能和抗晶间腐蚀能力。

进一步地，堆焊层2的硬度不大于225HB，较为优选地，基材层1、焊缝及焊接热影响区的硬度均控制在不大于225HB，能够保证堆焊品质较优。

进一步地，待堆焊面的边沿上具有环形凸起连接部3，环形凸起连接部3用于与过热器壳体上的环形连接部4焊接，结构简单，便于操作，降低连接难度。

进一步地，环形凸起连接部3与过热器壳体上的环形连接部4的焊接材料5为ENiCrMo-3，能够提高焊缝的耐腐蚀能力，延长使用寿命。

实施例二

本实施例提供一种过热器，包括过热器壳体、分隔板、如实施例一中的任一种用于过热器中的管板100以及至少一个换热管，管板100用于置于过热器壳体内并将过热器壳体内部分隔为第一腔室和第二腔室，分隔板用于置于第一腔室内并将第一腔室分隔成进气腔室和排气腔室，进气腔室的侧壁上开设有进气口，进气口用于向进气腔室充入变换气，排气腔室的侧壁上开设有排气口，排气口用于将排气腔室内的变换气排出至预热器；各换热管用于置于第二腔室内，各换热管的一端用于固定设于管板100上并能够与进气腔室连通，各换热管的另一端用于固定设于管板100上并能够与排气腔室连通；第二腔室的侧壁上开设有蒸汽进口和蒸汽出口，蒸汽能够从蒸汽进口进入第二腔室内并能够从蒸汽出口排出至接收工序并用于为接收工序提供蒸汽动力。

相比传统过热器中通常采用易被腐蚀的管板(一般为15CrMo材料制得)，本实施例提供的过热器采用耐腐蚀性能良好的管板100，能够使管板在含硫(硫化氢等)、高温及高压工况下不易被腐蚀损坏，延长使用寿命，降低检维修费用，提高生产装置运行周期。

在本实施例中，过热器工况如下：

1)管程介质成分为(mol％)：氢气＝0.354、一氧化碳＝0.047、二氧化碳＝0.255、氮气＝0.059、氩气＝380ppm、硫化氢＝0.002、水＝0.282、氰化氢＝8ppm、氨＝110ppm，操作温度：360～460℃；操作压力：3.4～3.7MPa；

2)壳侧介质成分为(mol％)：水＝1.00，操作温度：250～420℃；操作压力：4.0～4.5MPa。

用于过热器中的管板100的具体制备过程如下：

为提高焊接的熔合性，先对基材层1的待堆焊面进行100％MT(Magnetic ParticleTesting)检测(磁粉探伤，是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法)，I级合格后再堆焊ENiCrMo-3过渡层，并进行消除应力热处理，然后进行100％PT(Penetrant Testing)检查(渗透探伤，是无损检测的一种方法，它是一种表面检测方法,分为荧光探伤和着色探伤两种，主要用来探测诸如肉眼无法识别的裂纹之类的表面损伤)，I级合格后再堆焊ENiCrMo-3面层，且ENiCrMo-3面层厚度不小于3mm，面层堆焊后进行100％PT检查，I级合格，检测基材层1、焊缝及焊接热影响区的硬度均不大于225HB。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。