CN106705710A - 换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器，包括：壳体，壳体上形成有煤气进口和煤气出口、换热介质进口和换热介质出口、以及气化剂进口和气化剂出口；至少一个换热套管，换热套管设在壳体内，换热套管包括与煤气进口和煤气出口相通的第一换热管和套设在第一换热管外且与第一换热管之间限定出换热流道的第二换热管，换热流道与换热介质进口和换热介质出口相通，第二换热管与壳体之间限定出与气化剂进口和气化剂出口相通的气化剂流道。根据本发明的换热器，通过在换热器内设置至少一个换热套管，使得煤气和气化剂之间通过换热介质间接换热，当换热器内的换热部件破损导致泄露时，煤气与气化剂不会直接接触，保证换热器安全运行。

Description

换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，尤其是涉及一种换热器。

背景技术

在能源化工行业的高温易燃易爆气体例如煤气的生产过程中，从气化炉排除的高温煤气温度很高，一般在800℃～900℃左右，这些高温煤气必须进行冷却降温后才能进行除尘等后续处理。在对高温煤气进行降温的过程中，若能将高温煤气中大量的能品较高的显热利用到气化炉的气化反应中，可以大幅提高煤气产率和煤气化过程的能源和资源转化效率。因此，利用参与气化反应的气化剂将高温煤气冷却并回收其显热具有非常重要的节能减排意义。

相关技术中，利用气化剂将高温煤气冷却时采用的换热设备主要是高温煤气和气化剂通过换热部件直接换热。然而，由于高温煤气内的灰分含量很高，换热部件很容易因灰分对其磨损而导致其破损，出现泄漏现象，使得高温煤气通过破损泄漏部位与气化剂混合，当混合量达到一定值时，高温煤气会与气化剂内的含氧成分发生剧烈燃烧反应，形成爆燃甚至是爆炸事故，严重损坏设备，且威胁用户的生命，造成重大的财产损失事故。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种换热器，这种换热器可以安全有效地利用气化剂回收高温煤气的显热。

根据本发明的换热器，包括：壳体，所述壳体上形成有煤气进口和煤气出口、换热介质进口和换热介质出口、以及气化剂进口和气化剂出口；至少一个换热套管，所述换热套管设在所述壳体内，所述换热套管包括与所述煤气进口和所述煤气出口相通的第一换热管和套设在所述第一换热管外且与所述第一换热管之间限定出换热流道的第二换热管，所述换热流道与所述换热介质进口和所述换热介质出口相通，所述第二换热管与所述壳体之间限定出与所述气化剂进口和所述气化剂出口相通的气化剂流道。

根据本发明的换热器，通过在换热器内设置至少一个换热套管，使得换热器内发生煤气和换热介质、换热介质和气化剂的连续两次换热，当换热器内的换热部件例如第一换热管破损导致泄露时，煤气与气化剂不会直接接触，从而避免了煤气与气化剂混合发生爆燃或爆炸事故，保证了换热器的安全运行。同时，采用气化剂回收了高温煤气的显热，并可以将气化剂重新用于气化炉内参与煤气生产，提高了煤气化能源的利用率。

另外，根据本发明的换热器还可具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述换热介质进口和所述气化剂进口与所述煤气出口相邻设置，所述换热介质出口和所述气化剂出口与所述煤气进口相邻设置。

根据本发明的一个实施例，所述煤气进口和所述煤气出口分别位于所述第一换热管的两端，所述换热介质进口和所述换热介质出口分别位于所述第二换热管的两端，所述气化剂进口和所述气化剂出口分别位于所述壳体的沿所述换热套管的轴向上的两端。

根据本发明的一个实施例，所述换热器进一步包括：多个折流挡板，多个折流挡板沿气化剂的流动方向在所述壳体内彼此间隔设置且使所述气化剂流道大致呈S形延伸。

根据本发明的一个实施例，所述煤气进口和所述煤气出口上分别设有煤气性质检测部件。

根据本发明的一个实施例，所述换热套管为多个，且多个所述换热套管间隔排布。

根据本发明的一个实施例，所述壳体内设有第一煤气分布板，所述第一煤气分布板邻近所述煤气进口设置，所述第一煤气分布板上形成有间隔设置的多个第一煤气连通口，多个所述换热套管的所述第一换热管分别通过多个所述第一煤气连通口与所述煤气进口连通；所述壳体内设有第二煤气分布板，所述第二煤气分布板邻近所述煤气出口设置，所述第二煤气分布板上形成有间隔设置的多个第二煤气连通口，多个所述换热套管的所述第一换热管分别通过多个所述第二煤气连通口与所述煤气出口连通。

根据本发明的一个实施例，所述壳体内设有第一换热介质分布板，所述第一换热介质分布板设在所述第一煤气分布板的远离所述煤气进口的一侧，所述第一换热介质分布板上形成有间隔设置的多个第一换热介质连通口，多个所述换热套管的所述第二换热管分别通过多个所述第一换热介质连通口与所述换热介质出口连通；所述壳体内设有第二换热介质分布板，所述第二换热介质分布板设在所述第二煤气分布板的远离所述煤气出口的一侧，所述第二换热介质分布板上形成有间隔设置的多个第二换热介质连通口，多个所述换热套管的所述第二换热管分别通过多个所述第二换热介质连通口与所述换热介质进口连通。

根据本发明的一个实施例，所述换热介质不与煤气反应。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的换热器的纵向剖面图；

图2是沿图1中A-A线的剖面图；

图3是沿图1中B-B线的剖面图。

附图标记：

100：换热器；

1：壳体；10：气化剂流道；10a：煤气进口；10b：煤气出口；10c：换热介质进口；10d：换热介质出口；10e：气化剂进口；10f：气化剂出口；

2：换热套管；20：换热流道；21：第一换热管；22：第二换热管；

31：第一煤气分布板；31a：第一煤气连通口；32：第二煤气分布板；32a：第二煤气连通口；33：第一换热介质分布板；33a：第一换热介质连通口；34：第二换热介质分布板；34a：第二换热介质连通口；35：折流挡板；

4：煤气性质检测部件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的换热器。换热器可以用于煤化工行业的煤气等易燃易爆气体的冷却降温及其显热的回收利用，也可以用于其他能源化工行业例如石油化工行业等的易燃易爆气体的冷却降温及气体显热的回收利用。

可以理解的是，换热器可以是管式换热器，也可以是板式换热器等其他形式的换热器。而且，当换热器为管式换热器时，换热器可以是单管程或多管程，同时换热器也可以是单壳程或多壳程。在本申请下面的描述中，以换热器为管式换热器为例进行说明，且管式换热器为单管程、单壳程。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的换热器100例如管式换热器，包括壳体1和至少一个换热套管2。

壳体1上形成有煤气进口10a和煤气出口10b、换热介质进口10c和换热介质出口10d、以及气化剂进口10e和气化剂出口10f，至少一个换热套管2设在壳体1内，换热套管2包括与煤气进口10a和煤气出口10b相通的第一换热管21和套设在第一换热管21外且与第一换热管21之间限定出换热流道20的第二换热管22，换热流道20与换热介质进口10c和换热介质出口10d相通，第二换热管22与壳体1之间限定出与气化剂进口10e和气化剂出口10f相通的气化剂流道10。

例如，如图1-图3所示，第一换热管21和第二换热管22可以均为圆筒形管，且第一换热管21和第二换热管22优选同轴设置，从而位于第一换热管21的外部、第二换热管22的内部的换热流道20为圆筒形状，气化剂流道10位于第二换热管22的外部、壳体1的内部。由此，通过设置换热套管2，使得换热器100例如管式换热器内发生煤气和换热介质、换热介质和气化剂的连续两次换热，即煤气与气化剂的间接换热，将高温煤气冷却成满足使用要求或者除尘等后续处理的低温煤气，当换热器100例如管式换热器内的换热部件例如第一换热管21破损导致泄露时，煤气与气化剂不会直接接触，从而避免了煤气与气化剂混合发生爆燃或爆炸事故，保证了换热器100例如管式换热器的安全运行。同时，采用气化剂回收了高温煤气的显热，并可以将气化剂重新用于气化炉内参与煤气生产，提高了煤气化能源的利用率。

具体地，高温煤气从煤气进口10a流入第一换热管21内，低温换热介质从换热介质进口10c进入换热流道20内，低温气化剂从气化剂进口10e流入气化剂流道10内，高温煤气与换热介质发生热交换，高温煤气将其热量传递给换热介质，从而高温煤气被冷却降温成低温煤气，低温换热介质吸收热量成为高温换热介质，最终低温煤气从煤气出口10b流出以使用或进行除尘等后续处理，而高温换热介质与低温气化剂发生热交换，高温换热介质的一部分热量传递给低温气化剂，使得低温气化剂转换成为高温气化剂，最终高温换热介质从换热介质出口10d流出，高温气化剂从气化剂出口10f流出并可以通过管道等装置流入气化炉内重新用于气化反应。

在换热器100例如管式换热器的整个换热过程中，煤气和气化剂之间通过换热介质间接换热，将高温煤气冷却成低温煤气，从而使得低温煤气满足使用要求或者除尘等后续处理，当换热器100内的换热部件例如第一换热管21因煤气内灰分对其磨损而破损导致泄露时，煤气与气化剂不会直接接触，从而避免了煤气与气化剂混合发生爆燃或爆炸事故，保证了换热器100例如管式换热器的安全运行，确保了生产的安全性，而且保证了用户的安全，并使财产得到了保障。同时，采用气化剂回收了高温煤气的显热，并将气化剂重新用于气化炉内参与煤气生产，提高了煤气化能源的利用率。

根据本发明实施例的换热器100例如管式换热器，通过在换热器100例如管式换热器内设置至少一个换热套管2，使得换热器100例如管式换热器内发生煤气和换热介质、换热介质和气化剂的连续两次换热，当换热器100例如管式换热器内的换热部件例如第一换热管21破损导致泄露时，煤气与气化剂不会直接接触，从而避免了煤气与气化剂混合发生爆燃或爆炸事故，保证了换热器100例如管式换热器的安全运行。同时，采用气化剂回收了高温煤气的显热，并可以将气化剂重新用于气化炉内参与煤气生产，提高了煤气化能源的利用率。

在本发明的一个可选实施例中，换热介质进口10c和气化剂进口10e与煤气出口10b相邻设置，换热介质出口10d和气化剂出口10f与煤气进口10a相邻设置。例如，如图1所示，换热介质进口10c、气化剂进口10e和煤气出口10b可以均设在换热器100例如管式换热器100的右端，换热介质出口10d、气化剂出口10f和煤气进口10a可以均设在换热器100例如管式换热器100的左端，由此，换热介质与煤气逆向流动，使得煤气与换热介质之间的换热效率较高。而且，通过使气化剂与换热介质同向流动，换热介质换热后的热量可以更好地传递给温度较低的气化剂，换热效率高。

在本发明的一个具体实施例中，煤气进口10a和煤气出口10b分别位于第一换热管21的两端，换热介质进口10c和换热介质出口10d分别位于第二换热管22的两端，气化剂进口10e和气化剂出口10f分别位于壳体1的沿换热套管2的轴向上的两端。例如，在图1的示例中，换热器100为单管程、单壳程的管式换热器，壳体1可以为圆筒形，且换热套管2和壳体1的轴线平行设置，煤气进口10a和煤气出口10b分别位于第一换热管21的左右两端，气化剂进口10e和气化剂出口10f分别位于壳体1的左右两端，换热介质进口10c和换热介质出口10d分别位于第二换热管22的左右两端，由此，换热器100的结构简单，加工方便。

在本发明的进一步实施例中，换热器100进一步包括多个折流挡板35，多个折流挡板35沿气化剂的流动方向在壳体1内彼此间隔设置，且多个折流挡板35使气化剂流道10大致呈S形延伸。例如，如图1和图2所示，多个折流挡板35设在壳体1内且沿壳体1的长度方向间隔设置，且每个折流挡板35的横截面积比壳体1内部空间的横截面积小，例如，每个折流挡板35可以为非完整的圆形，即每个折流挡板35的边缘具有缺口(如图2所示)，气化剂在流经多个折流挡板35的过程中可以通过缺口流向下一个折流挡板35，相邻两个折流挡板35分别固定在壳体1内壁的上部和下部，此时多个折流挡板35的缺口沿壳体1的长度方向上下交错布置，从而将气化剂流道10大致分割成S形。由此，通过设置多个折流挡板35，气化剂沿气化剂流道10大致呈S形流动，延长了气化剂流道10的流程，改善了气化剂的流动特性，提高了换热介质与气化剂之间的换热效率。

其中，折流挡板35可以通过拉杆和定距管(图未示出)固定在壳体1内，具体地，拉杆可以与壳体1的两端相连，定距管置于相邻两个折流挡板35之间以保证相连两个折流挡板35之间的间距。

进一步地，折流挡板35上形成有至少一个通孔，以穿过换热套管2。当换热套管2为多个时，折流挡板35上形成有多个通孔，换热套管2分别穿过与其对应的通孔。由此，折流挡板35对换热套管2可以起到支撑固定作用，从而减小了换热套管2的振动。

例如在图1和图2的示例中示出了4个折流挡板35，且4个折流挡板35均匀间隔设置，壳体1为圆筒形，折流挡板35可以为圆缺形。煤气进口10a和煤气出口10b分别位于壳体1的左端和右端，第二换热管22穿过折流板上的对应的通孔将换热介质进口10c和换热介质出口10d相连，换热介质进口10c和气化剂进口10e可以均位于换热器100的右下端，换热介质出口10d和气化剂出口10f可以均位于换热器100的左上端，且与气化剂进口10e相邻的折流挡板35固定在壳体1的下端，与气化剂出口10f相邻的折流挡板35固定在壳体1的上端，由此，通过将气化剂进口10e和与气化剂进口10e相邻的折流挡板35同时设在壳体1的同一端(例如，图1中的下端)，且将气化剂出口10f和与气化剂出口10f相邻的折流挡板35同时设在壳体1的另一端(例如，图1中的上端)，改善了气化剂的流动特性，提高了换热介质与气化剂之间的换热效率，而且减小了换热套管2的振动，同时提高了折流挡板35的利用率。

可以理解的是，折流挡板35的个数及布置形式可以根据实际要求设置，以更好地满足实际应用。当然，换热器100内还可以不设置折流挡板35，例如，当换热器100在其轴向上的长度较短时，换热器100内可以不设置折流挡板35。

在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，煤气进口10a和煤气出口10b上分别设有煤气性质检测部件4，以分别检测流经煤气进口10a和煤气出口10b的煤气组成物性参数或者煤气温度等状态参数，由此，可以根据上述参数的变化判断换热套管2发生泄漏，从而及时使换热器100停止运行，并对换热器100进行检修，进一步避免了危险事故的发生，保证了用户的人身财产安全。

可选地，如图1-图3所示，换热套管2为多个，且多个换热套管2间隔排布，使得换热器100达到一定的换热面积，从而换热器100具有一定的换热效率。例如，在图1-图3的示例中，换热器100内设有13个换热套管2，且这13个换热套管2大致呈三角形排布，这种换热套管2的排布形式在相同空间的壳体1内可以排布更多的换热套管2，从而可以减小换热器100的占用空间。可以理解的是，换热套管2的个数及其排布形式可以根据实际要求设置，以更好地满足实际应用，例如多个(超过4个)换热套管2还可以呈四边形排布。

在本发明的一个实施例中，壳体1内设有第一煤气分布板31，第一煤气分布板31邻近煤气进口10a设置，第一煤气分布板31上形成有间隔设置的多个第一煤气连通口31a，多个换热套管2的第一换热管21分别通过多个第一煤气连通口31a与煤气进口10a连通；壳体1内设有第二煤气分布板32，第二煤气分布板32邻近煤气出口10b设置，第二煤气分布板32上形成有间隔设置的多个第二煤气连通口32a，多个换热套管2的第一换热管21分别通过多个第二煤气连通口32a与煤气出口10b连通。

例如，如图1所示，第一换热管21的一端(例如，图1中的左端)穿设在对应的第一煤气连通口31a内，第一换热管21的另一端(例如，图1中的右端)穿设在对应的第二煤气连通口32a内，煤气进口10a通过第一换热管21与煤气出口10b连通，高温煤气从煤气进口10a流入换热器100，第一煤气分布板31将高温煤气分配到多个第一换热管21内进行换热，换热完成后的低温煤气从多个第一换热管21内流出，并聚集在第二煤气分布板32的一侧(例如，图1中的右侧)，最终低温煤气从煤气出口10b流出。由此，通过设置第一煤气分布板31和第二煤气分布板32，实现了煤气的收集与分配，使得煤气与换热介质可以充分换热，换热效果好。

在本发明的一个实施例中，壳体1内设有第一换热介质分布板33，第一换热介质分布板33设在第一煤气分布板31的远离煤气进口10a的一侧，第一换热介质分布板33上形成有间隔设置的多个第一换热介质连通口33a，多个换热套管2的第二换热管22分别通过多个第一换热介质连通口33a与换热介质出口10d连通；壳体1内设有第二换热介质分布板34，第二换热介质分布板34设在第二煤气分布板32的远离煤气出口10b的一侧，第二换热介质分布板34上形成有间隔设置的多个第二换热介质连通口34a，多个换热套管2的第二换热管22分别通过多个第二换热介质连通口34a与换热介质进口10c连通。

例如，如图1所示，煤气进口10a可以位于第一煤气分布板31的左侧，第一换热介质分布板33位于第一煤气分布板31的右侧，煤气出口10b位于可以第二煤气分布板32的右侧，第二换热介质位于第二煤气分布板32的左侧。第二换热管22的一端(例如，图1中的左端)穿设在对应的第一换热介质连通口33a内，第二换热管22的另一端(例如，图1中的右端)穿设在对应的第二换热介质连通口34a内，换热介质进口10c通过第二换热管22与换热介质出口10d连通，低温换热介质从换热介质进口10c流入换热器100，第一换热介质分布板33将低温换热介质分配到多个第二换热管22内进行换热，换热完成后的高温换热介质从多个第二换热管22内流出，并聚集在第二换热介质分布板34的一侧(例如，图1中的左侧)，最终高温换热介质从换热介质出口10d流出。由此，通过设置第一换热介质分布板33和第二换热介质分布板34，实现了换热介质的收集与分配，在保证换热介质与高温煤气充分换热的前提下，使得换热介质与气化剂可以充分换热，提升了换热器100的换热效果。

在本发明的一个可选实施例中，换热介质不与煤气反应，也就是说，当换热介质与煤气混合时，换热介质与煤气不发生反应，例如，换热介质可以为惰性气体或水蒸汽等。当换热介质为惰性气体例如氮气时，换热介质不能参加气化反应，则从换热器100中流出的高温换热介质可以经过处理后变成低温换热介质循环利用。当换热介质为水蒸汽时，换热介质可以参加气化反应，则从换热器100中流出的高温换热介质可以与从换热器100中流出的高温气化剂混合后一起通入气化炉内参与气化反应。由此，换热介质可以循环利用或参与气化反应，从而提高了煤气化系统的能源利用率。可以理解的是，换热介质还可以为其他介质，只要换热介质不与煤气、气化剂发生反应，且能满足换热需求即可。

下面参考图1-图3描述根据本发明的一个具体实施例。

换热器100包括壳体1和13个换热套管2，且13个换热套管2呈三角形排列，每个换热套管2均包括第一换热管21和套设在第一换热管21外的第二换热管22，壳体1上形成有煤气进口10a和煤气出口10b、换热介质进口10c和换热介质出口10d、以及气化剂进口10e和气化剂出口10f，其中煤气进口10a位于壳体1的左端，煤气出口10b位于壳体1的右端，换热介质进口10c位于壳体1的右下端，换热介质出口10d位于壳体1的左上端，气化剂进口10e位于壳体1的右下端，气化剂出口10f位于壳体1的左上端。

壳体1内设有第一煤气分布板31、第二煤气分布板32、第一换热介质分布板33、第二换热介质分布板34和4个折流挡板35，其中，煤气进口10a和第一换热介质分布板33分别位于第一煤气分布板31的左侧和右侧，煤气出口10b和第二换热介质分布板34分别位于第二煤气分布板32的右侧和左侧，且4个折流挡板35等间距排列。

煤气进口10a处设有高温煤气进口管，煤气出口10b处设有低温煤气出口管，换热介质进口10c处设有低温换热介质进口管，换热介质出口10d处设有高温换热介质出口管，且气化剂进口10e处设有低温气化剂进口管，气化剂出口10f处设有高温气化剂出口管。

其中，壳体1为总长为7000mm、内径为2200mm的管材，折流挡板35为高1650mm、直径为2200mm的圆缺形结构，第一煤气分布板31距离壳体1的左端面为500mm，第一换热介质分布板33与第一煤气分布板31相距500mm，第二煤气分布板32距离壳体1的右端面为500mm，第二换热介质分布板34与第二煤气分布板32相距500mm；第一换热管21为长5000mm、DN200mm的管材，第二换热管22为长5000mm、DN250mm的管材，高温煤气进口管为DN800mm的管材，低温煤气出口管为DN800mm的管材，低温换热介质进口管为DN150mm的管材，高温换热介质出口管为DN200mm的管材，低温气化剂进口管为DN600mm的管材，高温气化剂出口管为DN800mm的管材。

换热器100的工作过程如下：将从气化炉排出的20000Nm³/h(标准立方米，表示在0℃、101kPa大气压下的气体的流量)、800℃的高温煤气通过高温煤气进口管从煤气进口10a通入换热器100内，同时600kg/h温度较低的133℃的饱和蒸汽通过低温换热介质进口管从换热介质进口10c进入换热器100内，将流量为13000Nm³/h、温度为25℃的低温空气通过低温气化剂进口管从气化剂进口10e通入换热器100内，高温煤气通过第一煤气分布板31将高温煤气均匀地分布至第一换热管21内，饱和蒸汽通过第一换热介质分布板33将饱和蒸汽均匀分布至第二换热管22内的换热流道20内，低温空气在气化剂流道10内由于折流挡板35的导流作用大致呈S形流动；高温煤气被冷却降温成298℃的低温煤气，低温煤气从第一换热管21内流出从煤气出口10b通过低温煤气出口管排出后进行后续处理或使用；而低温饱和蒸汽换热后由133℃上升至453℃，变成高温过热蒸汽，高温过热蒸汽从换热流道20流出从换热介质出口10d通过高温换热介质出口管排出；低温空气换热后变为约为410℃的高温空气，高温空气从气化剂出口10f通过高温气化剂出口管排出。从换热器100内排出的高温过热蒸汽和高温空气可以混合后作为混合气化剂通入气化炉内参与气化反应。

煤气性质检测部件4可以设在高温煤气进口管和低温煤气出口管上，以对高温煤气进口管和低温煤气出口管内的煤气的物性参数和状态参数等进行实时测定，可以根据上述参数的变化判断换热器100的泄露，从而可以及时使换热器100停止运行。例如，当高温煤气进口管和低温煤气出口管上的煤气性质检测部件4检测到的煤气的组分出现不同时，则表明第一换热管21可能发生了泄露，致使换热流道20内的换热介质例如蒸汽进入到第一换热管21内，使煤气中的水分含量急剧增加，此时，须停止换热器100的运行，并对换热器100进行检修。由此，避免了煤气与气化剂接触导致的爆燃甚至爆炸事故，保证了用户的人身及财产安全，且采用气化剂回收高温煤气的显示，并将气化剂用于气化炉内参与气化反应，提高了煤气化过程的能源的回收利用率。

根据本发明实施例的换热器100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上形成有煤气进口和煤气出口、换热介质进口和换热介质出口、以及气化剂进口和气化剂出口；

至少一个换热套管，所述换热套管设在所述壳体内，所述换热套管包括与所述煤气进口和所述煤气出口相通的第一换热管和套设在所述第一换热管外且与所述第一换热管之间限定出换热流道的第二换热管，所述换热流道与所述换热介质进口和所述换热介质出口相通，所述第二换热管与所述壳体之间限定出与所述气化剂进口和所述气化剂出口相通的气化剂流道。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热介质进口和所述气化剂进口与所述煤气出口相邻设置，所述换热介质出口和所述气化剂出口与所述煤气进口相邻设置。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述煤气进口和所述煤气出口分别位于所述第一换热管的两端，所述换热介质进口和所述换热介质出口分别位于所述第二换热管的两端，所述气化剂进口和所述气化剂出口分别位于所述壳体的沿所述换热套管的轴向上的两端。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的换热器，其特征在于，进一步包括：

多个折流挡板，多个折流挡板沿气化剂的流动方向在所述壳体内彼此间隔设置且使所述气化剂流道大致呈S形延伸。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述煤气进口和所述煤气出口上分别设有煤气性质检测部件。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热套管为多个，且多个所述换热套管间隔排布。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述壳体内设有第一煤气分布板，所述第一煤气分布板邻近所述煤气进口设置，所述第一煤气分布板上形成有间隔设置的多个第一煤气连通口，多个所述换热套管的所述第一换热管分别通过多个所述第一煤气连通口与所述煤气进口连通；

所述壳体内设有第二煤气分布板，所述第二煤气分布板邻近所述煤气出口设置，所述第二煤气分布板上形成有间隔设置的多个第二煤气连通口，多个所述换热套管的所述第一换热管分别通过多个所述第二煤气连通口与所述煤气出口连通。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述壳体内设有第一换热介质分布板，所述第一换热介质分布板设在所述第一煤气分布板的远离所述煤气进口的一侧，所述第一换热介质分布板上形成有间隔设置的多个第一换热介质连通口，多个所述换热套管的所述第二换热管分别通过多个所述第一换热介质连通口与所述换热介质出口连通；

所述壳体内设有第二换热介质分布板，所述第二换热介质分布板设在所述第二煤气分布板的远离所述煤气出口的一侧，所述第二换热介质分布板上形成有间隔设置的多个第二换热介质连通口，多个所述换热套管的所述第二换热管分别通过多个所述第二换热介质连通口与所述换热介质进口连通。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热介质不与煤气反应。