CN107314692B - 一种间壁式焦炉煤气冷却装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种间壁式焦炉煤气冷却装置及方法，所述装置包括煤气通道、设置在煤气通道外侧的竖直壁板冷却管束和倾斜连通冷却管束；竖直壁板冷却管束由壁板和多个竖直冷却管组成，竖直冷却管底端与下部的循环水进水母管连通，顶端与上部的循环水出水母管连通；倾斜连通冷却管束由多个倾斜冷却管与连通管箱组成，每个倾斜冷却管的两端分别与两侧对应的连通管箱连接并实现首尾相连，最底端的连通管箱与循环水进水母管连通，最顶端的连通管箱与循环水出水母管连通。本发明利用壁板管束冷却和倾斜管束冷却相结合的方式，完成高温焦炉煤气内冷凝液析出和煤气降温过程，实现热能有效回收。

Description

一种间壁式焦炉煤气冷却装置及方法
技术领域
本发明涉及焦化技术领域，尤其涉及一种间壁式焦炉煤气冷却装置及方法。
背景技术
在焦化生产过程中，高温焦炉煤气含有大量的热能，高效换热的煤气冷却设备用于有效回收高温煤气的热量，同时回收煤气中降温后的冷凝液相成分。
本发明所述一种新型的间壁式焦炉煤气冷却装置，采用冷却器竖直壁板和倾斜管束同时冷却高温煤气，完成高温煤气冷却和部分冷凝过程，具有单位容积传热效率高、热能回收快、减少设备投资、设备紧凑等优点。
发明内容
本发明提供了一种间壁式焦炉煤气冷却装置及方法，利用壁板管束冷却和倾斜管束冷却相结合的方式，完成高温焦炉煤气内冷凝液析出和煤气降温过程，实现热能有效回收。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种间壁式焦炉煤气冷却装置，包括煤气通道、设置在煤气通道外侧的竖直壁板冷却管束和倾斜连通冷却管束；所述竖直壁板冷却管束由壁板和多个竖直冷却管组成，竖直冷却管间隔设置在壁板上，竖直冷却管底端与下部的循环水进水母管连通，顶端与上部的循环水出水母管连通；倾斜连通冷却管束由多个倾斜冷却管与连通管箱组成，倾斜冷却管呈折线形分布在煤气通道与竖直壁板冷却管束之间的空隙内，每个倾斜冷却管的两端分别与两侧对应的连通管箱连接并实现首尾相连，最底端的连通管箱与循环水进水母管连通，最顶端的连通管箱与循环水出水母管连通；循环水进水母管设循环水入口与外部循环水进水管道相连，循环水出水母管设循环水出口与外部循环水出水管道相连。
所述竖直壁板冷却管束作为间壁式焦炉煤气冷却装置的两侧外壁，竖直冷却管与壁板焊接为一体。
所述倾斜冷却管的水平倾角为0°～90°。
基于所述装置的一种间壁式焦炉煤气冷却方法，包括如下步骤：
1)高温焦炉煤气自煤气通道顶部煤气入口均匀进入间壁式焦炉煤气冷却装置内；
2)循环水自外部循环水进水管道流入循环水进水母管，在循环水进水母管分流作用下，一部分循环水流入竖直壁板冷却管束的各个竖直冷却管内，与高温焦炉煤气实现高效换热；竖直冷却管内的循环水上升后汇集到上部的循环水出水母管内，自外部循环水出口管道流出；
3)循环水进水母管的另一部分循环水直接流入最底端的连通管箱中，并自下而上依次流经各倾斜冷却管和各连通管箱，直到最顶端的连通管箱，在此过程中，与高温焦炉煤气实现高效换热，最后汇集到上部的循环水出水母管内，自外部循环水出口管道流出；
4)高效换热后，高温焦炉煤气温度下降并析出冷凝液，降温后的焦炉煤气与冷凝液汇集后自煤气通道底部的煤气出口流出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)利用壁板管束冷却和倾斜管束冷却相结合的方式，完成高温焦炉煤气内冷凝液析出和煤气降温过程；
2)实现热能有效回收，单位容积传热效率高、热能回收快；
3)竖直壁板冷却管束作为间壁式焦炉煤气冷却装置的两侧外壁，减少设备投资、设备紧凑、降低生产成本。
附图说明
图1是本发明所述一种间壁式焦炉煤气冷却装置的结构示意图。
图2是本发明所述竖直壁板冷却管束的结构示意图。
图中：1.煤气通道 2.循环水进水母管 3.壁板 4.竖直冷却管 5.循环水出水母管6.连通管箱 7.倾斜冷却管
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种间壁式焦炉煤气冷却装置，包括煤气通道1、设置在煤气通道1外侧的竖直壁板冷却管束和倾斜连通冷却管束；所述竖直壁板冷却管束由壁板3和多个竖直冷却管4组成，竖直冷却管4间隔设置在壁板3上(如图2所示)，竖直冷却管4底端与下部的循环水进水母管2连通，顶端与上部的循环水出水母管5连通；倾斜连通冷却管束由多个倾斜冷却管7与连通管箱6组成，倾斜冷却管7呈折线形分布在煤气通道1与竖直壁板冷却管束之间的空隙内，每个倾斜冷却管7的两端分别与两侧对应的连通管箱6连接并实现首尾相连(为避免图面混乱，图1中的倾斜冷却管未全部示出，实际为所有连通管箱均与倾斜冷却管连接)；最底端的连通管箱6与循环水进水母管2连通，最顶端的连通管箱6与循环水出水母管5连通；循环水进水母管2设循环水入口与外部循环水进水管道相连，循环水出水母管5设循环水出口与外部循环水出水管道相连。
所述竖直壁板冷却管束作为间壁式焦炉煤气冷却装置的两侧外壁，竖直冷却管4与壁板3焊接为一体。
所述倾斜冷却管7的水平倾角为0°～90°。
基于所述装置的一种间壁式焦炉煤气冷却方法，包括如下步骤：
1)高温焦炉煤气自煤气通道1顶部煤气入口均匀进入间壁式焦炉煤气冷却装置内；
2)循环水自外部循环水进水管道流入循环水进水母管2，在循环水进水母管2分流作用下，一部分循环水流入竖直壁板冷却管束的各个竖直冷却管4内，与高温焦炉煤气实现高效换热；竖直冷却管4内的循环水上升后汇集到上部的循环水出水母管5内，自外部循环水出口管道流出；
3)循环水进水母管2的另一部分循环水直接流入最底端的连通管箱6中，并自下而上依次流经各倾斜冷却管7和各连通管箱6，直到最顶端的连通管箱6，在此过程中，与高温焦炉煤气实现高效换热，最后汇集到上部的循环水出水母管5内，自外部循环水出口管道流出；
4)高效换热后，高温焦炉煤气温度下降并析出冷凝液，降温后的焦炉煤气与冷凝液汇集后自煤气通道1底部的煤气出口流出。
本发明中，高温焦炉煤气通过煤气通道自上向下流动，循环水由循环水进水母管出发，在竖直壁板冷却管束和倾斜连通冷却管束内自下向上在冷却管内流动，完成热量交换过程。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种间壁式焦炉煤气冷却装置，其特征在于，包括煤气通道、设置在煤气通道外侧的竖直壁板冷却管束和倾斜连通冷却管束；所述竖直壁板冷却管束由壁板和多个竖直冷却管组成，竖直冷却管间隔设置在壁板上，竖直冷却管底端与下部的循环水进水母管连通，顶端与上部的循环水出水母管连通；倾斜连通冷却管束由多个倾斜冷却管与连通管箱组成，倾斜冷却管呈折线形分布在煤气通道与竖直壁板冷却管束之间的空隙内，每个倾斜冷却管的两端分别与两侧对应的连通管箱连接并实现首尾相连，最底端的连通管箱与循环水进水母管连通，最顶端的连通管箱与循环水出水母管连通；循环水进水母管设循环水入口与外部循环水进水管道相连，循环水出水母管设循环水出口与外部循环水出水管道相连。
2.根据权利要求1所述的一种间壁式焦炉煤气冷却装置，其特征在于，所述竖直壁板冷却管束作为间壁式焦炉煤气冷却装置的两侧外壁，竖直冷却管与壁板焊接为一体。
3.根据权利要求1所述的一种间壁式焦炉煤气冷却装置，其特征在于，所述倾斜冷却管的水平倾角为0°～90°。
4.基于权利要求1所述装置的一种间壁式焦炉煤气冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)高温焦炉煤气自煤气通道顶部煤气入口均匀进入间壁式焦炉煤气冷却装置内；
2)循环水自外部循环水进水管道流入循环水进水母管，在循环水进水母管的分流作用下，一部分循环水流入竖直壁板冷却管束的各个竖直冷却管内，与高温焦炉煤气实现高效换热；竖直冷却管内的循环水上升后汇集到上部的循环水出水母管内，自外部循环水出口管道流出；
3)循环水进水母管的另一部分循环水直接流入最底端的连通管箱中，并自下而上依次流经各倾斜冷却管和各连通管箱，直到最顶端的连通管箱，在此过程中，与高温焦炉煤气实现高效换热，最后汇集到上部的循环水出水母管内，自外部循环水出口管道流出；
4)高效换热后，高温焦炉煤气温度下降并析出冷凝液，降温后的焦炉煤气与冷凝液汇集后自煤气通道底部的煤气出口流出。
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