本發(fā)明涉及一種焦?fàn)t上升管余熱回收裝置。

背景技術(shù)：

焦?fàn)t在煉焦過程中，炭化室逸出大量的荒煤氣，經(jīng)過焦?fàn)t上升管、橋管、集氣管冷卻集合后送入化產(chǎn)裝置進(jìn)行凈化處理；在一個(gè)結(jié)焦周期內(nèi)，單孔炭化室產(chǎn)出的荒煤氣約10000m3，荒煤氣經(jīng)過焦?fàn)t上升管時(shí)溫度高達(dá)650～800℃，含有大量的顯熱。為了降低焦?fàn)t荒煤氣溫度便于后續(xù)焦化工藝處理，傳統(tǒng)工藝采用噴循環(huán)氨水急速冷卻高溫荒煤氣，使荒煤氣急劇降溫至80～85℃。該工藝流程不僅浪費(fèi)了大量荒煤氣顯熱，而且消耗大量的氨水、又浪費(fèi)了大量的水資源和電力，增加了污水排放量。

焦?fàn)t荒煤氣顯熱巨大且未被有效利用。當(dāng)前煉焦工業(yè)積極尋找降本增效的新途徑，節(jié)能——無疑是降低成本的一個(gè)重要手段，并且隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，能源需求量越來越大，而能源的供應(yīng)卻越來越緊張，各行各業(yè)必須挖潛革新，盡量采取節(jié)能減排措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種根據(jù)焦?fàn)t上升管內(nèi)荒煤氣量進(jìn)行匹配的焦?fàn)t上升管余熱回收裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明焦?fàn)t上升管余熱回收裝置，包括依次連通的兩個(gè)或兩個(gè)以上的上升管蒸發(fā)器；

所述上升管蒸發(fā)器包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的內(nèi)管、內(nèi)套管、保溫層、外夾套；其中，所述內(nèi)管的內(nèi)側(cè)為荒煤氣通道，所述內(nèi)套管頂端與所述內(nèi)管頂端密封連接，所述內(nèi)套管底端和所述內(nèi)管底端密封連接，所述內(nèi)管與內(nèi)套管之間形成汽水通道；

所述內(nèi)套管對(duì)應(yīng)汽水通道的頂部設(shè)置有汽水出口，所述汽水出口穿過所述保溫層和外夾套；所述內(nèi)套管對(duì)應(yīng)汽水通道底部設(shè)置有汽水入口，所述汽水入口穿過保溫層和外夾套；

上升管蒸發(fā)器的汽水出口與上方相鄰的上升管蒸發(fā)器的汽水入口連通。

進(jìn)一步地，所述汽水通道內(nèi)設(shè)置有若干擾流板，各所述擾流板與所述內(nèi)管和/或內(nèi)套管連接。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)管和所述內(nèi)套管為無縫鋼管，所述內(nèi)管的內(nèi)壁上設(shè)置有不粘涂層。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)套管對(duì)應(yīng)所述汽水通道底部設(shè)置有排污口。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)套管和所述外夾套上設(shè)置有波紋補(bǔ)償器。

進(jìn)一步地，各所述擾流板在汽水通道螺旋排列，相鄰兩擾流板之間間隔設(shè)置，相鄰兩圈螺旋軌跡上的擾流板交錯(cuò)設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述上升管換熱器的還包括兩連接法蘭，其中一個(gè)連接法蘭與所述內(nèi)管和外夾套的頂端連接，另一個(gè)連接法蘭與所述內(nèi)管和外夾套的底端連接；所述上升管換熱器頂端法蘭與上方相鄰的上升管換熱器底端的法蘭連接。

進(jìn)一步地，所述外夾套上設(shè)置有平衡孔。

進(jìn)一步地，所述擾流板包括若干內(nèi)管擾流板和若干內(nèi)套管擾流板；

各所述內(nèi)管擾流板在所述內(nèi)管的外壁上螺旋分布，相鄰兩內(nèi)管擾流板之間間隔設(shè)置；所述內(nèi)管擾流板的外邊緣與所述內(nèi)套管間隔設(shè)置；

各所述內(nèi)套管擾流板在所述內(nèi)套管的內(nèi)壁上螺旋分布，相鄰兩內(nèi)套管擾流板之間間隔設(shè)置；所述內(nèi)套管擾流板的內(nèi)邊緣與所述內(nèi)管間隔設(shè)置；

所述內(nèi)套管擾流板的螺旋軌跡和所述內(nèi)管擾流板的螺旋軌跡交錯(cuò)設(shè)置。

本發(fā)明焦?fàn)t上升管余熱回收裝置可以根據(jù)所述焦?fàn)t上升管內(nèi)荒煤氣量決定串聯(lián)運(yùn)行的上升管蒸發(fā)器數(shù)量，實(shí)現(xiàn)荒煤氣量和該裝置的余熱回收能力的匹配。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)上升管結(jié)構(gòu)，本發(fā)明在確保焦?fàn)t安全運(yùn)行、不影響生產(chǎn)工藝參數(shù)的同時(shí)，有效回收焦?fàn)t上升管內(nèi)荒煤氣余熱、降低了冷卻氨水的用量，同時(shí)，避免上升管內(nèi)壁結(jié)焦、腐蝕現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是本發(fā)明焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收裝置的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

如圖1-2所示，本實(shí)施例提供一種焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收裝置，該裝置包括兩個(gè)焦?fàn)t上升管蒸發(fā)器1、2；其中所述焦?fàn)t上升管蒸發(fā)器1采用夾套型結(jié)構(gòu)，分別由焦?fàn)t荒煤氣通道3、內(nèi)管5、汽水通道7、內(nèi)套管8、保溫層13、外夾套14等組成，中心管程為圓柱形荒煤氣通道3，內(nèi)管壁5設(shè)涂層以防結(jié)焦，同時(shí)作為主要受熱面。

所述管壁夾套為汽水通道7，汽包給水在夾套內(nèi)吸收上升管蒸發(fā)器的熱量，產(chǎn)生汽水混合物；所述上升管蒸發(fā)器內(nèi)部設(shè)置冷卻水導(dǎo)流結(jié)構(gòu)9，可以使夾套內(nèi)汽水流場(chǎng)均勻分布。

所述上升管蒸發(fā)器內(nèi)管5、內(nèi)套管8為整只合金無縫鋼管，無焊縫，可避免事故時(shí)水流入炭化室的情況發(fā)生；所述焦?fàn)t上升管蒸發(fā)器底部設(shè)置進(jìn)水口10a/b和排污口15a/b，頂部設(shè)置汽水混合物出口6a/b。

本實(shí)施例焦?fàn)t上升管余熱回收裝置可以根據(jù)所述焦?fàn)t上升管內(nèi)荒煤氣量決定串聯(lián)運(yùn)行的上升管蒸發(fā)器數(shù)量，實(shí)現(xiàn)荒煤氣量和該裝置的余熱回收能力的匹配。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)上升管結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例在確保焦?fàn)t安全運(yùn)行、不影響生產(chǎn)工藝參數(shù)的同時(shí)，有效回收焦?fàn)t上升管內(nèi)荒煤氣余熱、降低了冷卻氨水的用量，同時(shí)，避免上升管內(nèi)壁結(jié)焦、腐蝕現(xiàn)象。

本實(shí)施例中的上升管蒸發(fā)器數(shù)量僅僅作為一個(gè)舉例，并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍形成限定，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，焦?fàn)t上升管內(nèi)荒煤氣量決定串聯(lián)運(yùn)行的上升管蒸發(fā)器數(shù)量，相鄰的上升管蒸發(fā)器可通過法蘭4連接，上升管蒸發(fā)器2的頂部設(shè)置汽水混合物出口6b與上升管蒸發(fā)器1底部設(shè)置進(jìn)水口10a通過連接管11連接，從而實(shí)現(xiàn)荒煤氣量和該系統(tǒng)的余熱回收能力的匹配。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于：內(nèi)套管外壁8與外夾套14上分別設(shè)置波紋補(bǔ)償器12。所述外夾套上側(cè)設(shè)置平衡孔16。

由于內(nèi)管5、內(nèi)套管8、外夾套14的受熱程度不一樣，材質(zhì)也不一樣，因此，本實(shí)施例在所述內(nèi)套管8和外夾套14上設(shè)置了波紋補(bǔ)償器，以補(bǔ)償三者之間的漲縮率引起的形變差異，避免上升管換熱器發(fā)生破壞。

實(shí)施例3

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，各所述擾流板9在汽水通道螺旋排列，相鄰兩擾流板9之間間隔設(shè)置，相鄰兩圈螺旋軌跡上的擾流板9交錯(cuò)設(shè)置。

本實(shí)施例中的擾流板9的設(shè)置方式能夠使換熱介質(zhì)根據(jù)其溫度自發(fā)的選擇流動(dòng)方式，如果介質(zhì)溫度較高，上升能力較強(qiáng)，會(huì)從擾流板9間隔之間直接上升，如果介質(zhì)溫度相對(duì)交底，上升能力較弱，會(huì)沿著螺旋通道流動(dòng)，延長換熱路徑，從而能夠保證介質(zhì)的充分進(jìn)行熱交換。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與實(shí)施例3的不同之處在于：所述擾流板9包括若干內(nèi)管5擾流板9和若干內(nèi)套管8擾流板9；

各所述內(nèi)管5擾流板9在所述內(nèi)管5的外壁上螺旋分布，相鄰兩內(nèi)管5擾流板9之間間隔設(shè)置；所述內(nèi)管5擾流板9的外邊緣與所述內(nèi)套管8間隔設(shè)置；

各所述內(nèi)套管8擾流板9在所述內(nèi)套管8的內(nèi)壁上螺旋分布，相鄰兩內(nèi)套管8擾流板9之間間隔設(shè)置；所述內(nèi)套管8擾流板9的內(nèi)邊緣與所述內(nèi)管5間隔設(shè)置；

所述內(nèi)套管8擾流板9的螺旋軌跡和所述內(nèi)管5擾流板9的螺旋軌跡交錯(cuò)設(shè)置。

本實(shí)施例中的擾流板9不會(huì)同時(shí)連接內(nèi)管5和內(nèi)套管8，從而避免了擾流板9將內(nèi)管5的熱量傳導(dǎo)給內(nèi)套管8，從而，減少內(nèi)套管8熱量的損失，增加換熱介質(zhì)的換熱量。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。