合成气废热锅炉是合成氨装置中的关键设备之一,主要用于回收高温合成气中的余热,同时降低合成气温度以满足后续工艺要求。根据结构和设计特点,常见的合成气废热锅炉主要包括以下几种类型:1.立式火管废热锅炉:采用立式布置,高温合成气在火管内流动,管外为水/蒸汽系统。结构紧凑,适用于高压工况,传热效率较高。2.卧式火管废热锅炉:水平布置,合成气在管内流动,管束浸没在水中。检修方便,适用于大容量装置,但占地面积较大。3.水管式废热锅炉:水在管内流动,合成气在管外冲刷。热强度高,可产生高压蒸汽,但对水质要求严格。4.双套管式废热锅炉:采用同心套管设计,内管走高温合成气,环隙走水/蒸汽。结构简单,温差应力小,但传热面积有限。这些废热锅炉在设计时需重点考虑高温腐蚀防护、热应力消除、汽水分离效率以及系统压力平衡等问题,同时要满足合成氨工艺对温度控制和热能回收的特殊要求。