CN112683103A - 初冷器冷却管的清洗装置、焦炉煤气冷却装置和焦炉集成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及焦煤炉设备使用及维护领域，公开了一种初冷器冷却管的清洗装置、焦炉煤气冷却装置和焦炉集成，该清洗装置包括喷洒管，喷洒管用于设置在初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部；洗油槽和离心泵，洗油槽用于盛装洗油，离心泵与喷洒管和洗油槽连接，离心泵用于将洗油槽中的洗油输送至喷洒管，喷洒管用于将洗油喷洒至装配在冷却管装配腔部内的冷却管的外壁上；回油管，回油管和洗油槽连通；洗油槽中设有用于对洗油进行加热的加热装置。本发明解决了由于常规的喷洒热氨水清洗效果差，易造成管壁外煤焦油干结，操作劳动强度大，使用洗油一次性清洗成本过高，而导致的初冷器冷却管清洗效果不佳清洗成本难以控制的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及焦煤炉设备使用及维护领域，具体地涉及一种初冷器冷却管的清洗装置、焦炉煤气冷却装置和焦炉集成。
背景技术
横管式间接煤气初冷器在煤焦油及萘集聚时会导致阻力增大，需切换后停器清扫，现有清洗方式为在初冷器顶部喷洒管通入热氨水，对初冷器上段进行冲洗管壁外沉积的煤焦油和萘等杂质，冲洗结束后，打开初冷器顶部放散和下部蒸汽阀门对初冷器进行蒸汽吹扫，吹扫一段时间后，关闭蒸汽，排放冷凝液后，再关闭下液管，开启蒸汽吹扫，如此反复操作，直到排出冷凝液基本不带油为止，初冷器清扫完毕。
上述的初冷器清理冷却管壁外煤焦油及萘通过蒸汽吹扫或喷洒热氨水来实现，清洗效果差，易造成管壁外煤焦油干结，操作劳动强度大。
煤焦油和萘易溶于洗液，但由于洗油成本较高，常规的一次性清洗使用洗油对初冷器的冷却管进行喷洒清洗，虽能达到较好的清洗效果，但因洗油昂贵，导致清洗成本也随之升高，不利于生产成本的控制，对于常规的初冷器冷却管的清理实用性较低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的由于常规的喷洒热氨水清洗效果差，易造成管壁外煤焦油干结，操作劳动强度大，使用洗油一次性清洗成本过高，而导致的初冷器冷却管清洗效果不佳清洗成本难以控制的技术问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种初冷器冷却管的清洗装置；
该清洗装置包括喷洒管，所述喷洒管用于设置在初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部；
洗油槽和离心泵，所述洗油槽用于盛装洗油，所述离心泵与所述喷洒管和所述洗油槽连接，所述离心泵用于将所述洗油槽中的洗油输送至喷洒管，所述喷洒管用于将洗油喷洒至装配在所述冷却管装配腔部内的冷却管的外壁上；
回油管，所述回油管和所述洗油槽连通，所述回油管用于将在自身重力下从冷却管的外壁上回落至所述内腔的底部的洗油输送回所述洗油槽中；
所述洗油槽中设有用于对洗油进行加热的加热装置。
本发明通过设置用于盛装洗油的洗油槽、离心泵和设置在初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部喷洒管以及与所述洗油槽连通的回油管，形成了利用洗油对初冷器的内腔的冷却管进行清洗的清洗回路，从而实现了洗油对冷却管清洗的循环利用，同时，在洗油槽中设置用于对洗油进行加热的加热装置，加热装置的设置可提高洗油对于冷却管上煤焦油及萘的沉积物的溶解反应速率，从而降低了洗油在作业过程中的作业时间，提高了洗油的清洗效率。进而解决了由于常规的喷洒热氨水清洗效果差，易造成管壁外煤焦油干结，操作劳动强度大，使用洗油一次性清洗成本过高，而导致的初冷器冷却管清洗效果不佳清洗成本难以控制的技术问题。
优选地，所述洗油槽包括用于装载原始洗油的第一洗油槽和用于收集自所述回油管回收的第二洗油槽，所述第二洗油槽通过离心泵与所述喷洒管连接。
优选地，所述清洗装置包括以下至少一种方式：
方式一，所述喷洒管均匀布置有多个喷头；
方式二，所述喷洒管设置在所述冷却管沿重力方向的上方；
方式三，所述加热装置对所述洗油槽中洗油的加热温度不低于100°；
方式四，所述清洗装置包括设置所述回油管与所述洗油槽之间的澄清槽；
方式五，所述清洗装置的加热装置为环绕所述洗油槽内壁设置的加热盘管。
优选地，当所述清洗装置包括方式四时，所述回油管和所述洗油槽与所述澄清槽沿重力方向的结构上部连接。
优选地，当所述清洗装置包括方式五时，所述清洗装置包括以下至少一种情景：
情景一，所述加热盘管与所述洗油槽的底壁间隔设置；
情景二，所述加热盘管呈螺旋状沿所述洗油槽的内壁间隔设置。
优选地，所述清洗装置包括氨水清洗装置，所述氨水清洗装置包括氨水储液罐、氨水出水管和氨水排水管；
所述氨水储液罐与所述氨水出水管连接，所述氨水出水管与所述喷洒管连接，所述喷洒管通过出油管与所述离心泵连接，所述喷洒管与所述出油管和氨水出水管之间设有用于进行出油管和氨水出水管切换的第一阀门；
所述氨水出水管与所述初冷器的内腔的底部的排水口连接，用于将所述内腔中的氨水进行排出；
其中，所述氨水出水管与所述排水口处设有第二阀门，所述回油管与所述内腔之间设有第三阀门；或，
所述清洗装置设有可进行氨水出水管作业和回油管回油作业切换的排液控制总阀。
本发明第二方面提供一种焦炉煤气冷却装置；
该焦炉煤气冷却装置，包括初冷器和初冷器冷却管的清洗装置，其中，所述初冷器冷却管的清洗装置为上述任一种所述的清洗装置；
所述清洗装置的喷洒管设置在所述初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部，所述清洗装置的出油管与所述腔部底部连接。
优选地，所述冷却管的内腔包括单独设置的上段腔体和下段腔体，所述清洗装置的喷洒管分别位于所述上段腔体和下段腔体沿重力方向的结构上部，所述上段腔体和下段腔体分别设有用于与洗油槽连接的回油管。
优选地，所述焦炉煤气冷却装置包括至少两个所述洗油槽，所述洗油槽分别对所述上段腔体和下段腔体进行洗油的提供和回收。
本发明第三方面提供一种焦炉集成；
该焦炉集成，包括上述任一种所述的焦炉煤气冷却装置。
附图说明
图1是本发明的清洗装置的实施例的结构示意图。
附图标记说明
1、喷洒管；101、喷头；2、洗油槽；3、离心泵；4、出油管；5、回油管；6、加热装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“横向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明提供一种初冷器冷却管的清洗装置，该清洗装置包括喷洒管1、洗油槽2、离心泵3和回油管5；该喷洒管1用于设置在初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部，洗油槽2用于盛装洗油，离心泵3与喷洒管1和洗油槽2连接，离心泵3用于将洗油槽2中的洗油输送至喷洒管1，喷洒管1用于将洗油喷洒至装配在冷却管装配腔部内的冷却管的外壁上；回油管5和洗油槽2连通，回油管5用于将在自身重力下从冷却管的外壁上回落至内腔的底部的洗油输送回洗油槽2中；洗油槽2中设有用于对洗油进行加热的加热装置6。
本发明通过设置用于盛装洗油的洗油槽、离心泵和设置在初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部喷洒管以及与所述洗油槽连通的回油管，形成了利用洗油对初冷器的内腔的冷却管进行清洗的清洗回路，从而实现了洗油对冷却管清洗的循环利用，同时，在洗油槽中设置用于对洗油进行加热的加热装置，加热装置的设置可提高洗油对于冷却管上煤焦油及萘的沉积物的溶解反应速率，从而降低了洗油在作业过程中的作业时间，提高了洗油的清洗效率。进而解决了由于常规的喷洒热氨水清洗效果差，易造成管壁外煤焦油干结，操作劳动强度大，使用洗油一次性清洗成本过高，而导致的初冷器冷却管清洗效果不佳清洗成本难以控制的技术问题。
在本发明进一步可选的实施例中，包括与喷洒管1和离心泵3连接的出油管4，该出油管4可根据实际的作业地点进行管路的设计，且出油管4可根据实际的需要设置阀门。喷洒管1设置在冷却管沿重力方向的上方，以便于通过喷洒液体自身的重力作用于冷却管外壁，方便进行全面的清洗；喷洒管1可以是设有喷洒口的管路，进一步可选的，喷洒管1上均布有多个喷洒口，该喷洒口的布置位置以确保自喷洒口喷洒出的液体的覆盖范围不小于冷却管的外壁的横向截面的范围，即确保冷却面的外壁均可接收到自喷洒口接收的液体。在进一步优选地实施例中，该清洗装置的喷洒管1均匀布置有多个喷头101，相对于喷洒口，喷头101的设置能够更加均匀的对冷却管的外壁进行液体的喷洒，且喷头101的单独设置方便进行单独的喷洒端口的设置和更换。
在本发明可选的实施例中，洗油槽2包括用于装载原始洗液的第一洗油槽和用于收集自回油管回收的第二洗油槽，第二洗油槽通过离心泵3与喷洒管1连接。在本发明可选的一个实施例中，为了防止原始洗油和使用后的洗油混合，本发明的第一洗油槽和第二洗油槽是分开设置的，如第一洗油槽设置在粗苯工段，第二洗油槽设置在冷鼓工段；在本发明可选的另一个实施例中，为了方便对洗油进行加热以及加热装置6的布置，第一洗油槽和第二洗油槽临近设置，具体的，第一洗油槽和第二洗油槽可以是通过隔板进行分隔的两个相邻设置的腔体，此时的加热装置6可以是围合第一洗油槽和第二洗油槽设置的一组加热装置，也可以是并联或串联的两组加热装置。
常规的初冷器的腔体包括单独设置的上段腔体和下段腔体，上段初冷器换热面积为3328㎡，清洗上段时洗油需要加热到70℃。这样能够更有效的去除冷却管管壁附着的焦油、煤尘及奈等杂质。下段初冷器换热面积为2087㎡，清洗下段时洗油需要加热到75℃。下段煤气温度低更容易结奈和焦油煤尘等杂质，洗油温度高些能够更好的去除冷却管管壁附着的焦油、煤尘及奈等杂质。同时，初冷器腔体易出现规杂质萘的溶解温度是在45℃左右。因此，需要加热装置6对洗油槽2中的洗油加热到足够的温度才能达到最优的清洁温度，实现更好的清洁效果。
在本发明可选的实施例中，加热装置6对洗油槽2中洗油的加热温度不低于100°，以确保加热后的洗油在流至喷洒管1并由喷洒管1喷洒出附在冷却管的外壁上时，洗油的温度不低于萘及杂质的最佳的溶解反应温度。
在本发明可选的实施例中，清洗装置包括设置在回油管5与洗油槽2之间的澄清槽，该回油管5和所述洗油槽2与所述澄清槽沿重力方向的结构上部连接；以便于自回油管5流入澄清槽中的洗油，经过沉淀后回流至洗油槽2中，从而对实用后的洗油进行了杂质的沉淀，方便使用过的洗油从新进入洗油槽后进行二次的利用，同时避免因过多的杂质流入洗油槽2影响后续加热装置6对洗油槽2中的洗油进行加热，方便洗油槽2的清理。
在本发明可选的实施例中，清洗装置的加热装置6为环绕所述洗油槽2内壁设置的加热盘管；为了避免初冷器循环清洗过程中会不断产生煤尘等杂质慢慢沉入槽底，而导致洗油槽中的沉淀物因受热而发生凝结或不方便清洁，在本发明优选地实施例中，加热盘管与洗油槽2的底壁间隔设置；进一步优选地，加热盘管呈螺旋状沿洗油槽2的内壁间隔设置，以方便对洗油槽中的洗油进行均匀的加热。在本发明可选的实施例中，洗油槽2的高度为3m，加热盘管距离槽底20cm以方便清理杂质，加热盘管间隔20cm能够使洗油槽里的洗油加热更均匀、升温快。该加热盘管可以是电加热盘管或蒸汽加热盘管。
在本发明可选的实施例中，清洗装置包括氨水清洗装置，氨水清洗装置包括氨水储液罐、氨水出水管和氨水排水管；氨水储液罐与氨水出水管连接，氨水出水管与喷洒管连接，喷洒管通过出油管与离心泵连接，喷洒管与出油管和氨水出水管之间设有用于进行出油管和氨水出水管切换的第一阀门；氨水出水管与初冷器的内腔的底部的排水口连接，用于将内腔中的氨水进行排出；其中，氨水出水管与排水口处设有第二阀门，回油管与所述内腔之间设有第三阀门；或，清洗装置设有可进行氨水出水管作业和回油管回油作业切换的排液控制总阀。
上述结构中氨水清洗装置的设置，方便清洗装置在日常中对冷却管的外壁进行常规的清洗，冷却管外壁的沉淀物的集聚是一个过程，单纯的采用洗油进行清洗成本较高。设置可以对冷却管外壁进行清洗的氨水清洗装置，在综合使用管路的前提下，可减少洗油的使用频次，利用氨水清洗装置对冷却管的外壁进行常规的氨水清洗，再采用清洗装置中的洗油相关的装置对冷却管的外壁进行定期的清理，能够提高清洗装置整体的经济性和实用性，在确保冷却管清洁维护效果的前提下，降低清洁的成本。
本发明提供一种焦炉煤气冷却装置；
该焦炉煤气冷却装置包括初冷器和初冷器冷却管的清洗装置，该初冷器冷却管的清洗装置为上述任一种所述的清洗装置；清洗装置的喷洒管设置在初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部，清洗装置的出油管与腔部底部连接。
在本发明可选的实施例中，冷却管的内腔包括单独设置的上段腔体和下段腔体，清洗装置的喷洒管分别位于上段腔体和下段腔体沿重力方向的结构上部，上段腔体和下段腔体分别设有用于与洗油槽连接的回油管。
由于上段腔体接收到的煤气的温度较下段腔体接收到的煤气的温度高，因此，下段腔体中的冷却管的外壁较上段腔体中的冷却管的外壁更容易凝结形成污渍，因此操作过程中上下段清洗时是分开清洗的，基本上洗完下段的洗油已经饱和，所以清洗完下段的洗油再洗上段是用不成的。通过初冷器回油管至洗油槽再送往机械化氨水澄清回收成焦油。
为了提高洗油循环使用的效果和清洗效率，在本发明进一步可选的实施例中，焦炉煤气冷却装置包括至少两个洗油槽，两个洗油槽分别对上段腔体和下段腔体进行洗油的提供和回收。避免上段腔体和下段腔体中使用后的洗油混合，以此可对不同饱和度的使用后的洗油确定是否进行二次循环。
关于洗油的循环使用，需要说明的是，在实际操作过程中每一小时对洗油槽内的洗油取样观察，查看洗油所含的煤尘是否变多，洗油是否变粘稠(洗油不光有洗奈的作用也能将冷却管管壁上所附着的煤尘和焦油洗掉)，若洗油变得粘稠基本上已经饱和，洗油变稠后能导致泵电流增大而跳车，此时需要及时的更换洗油。
本发明还提供一种焦炉集成；
该焦炉集成，包括上述任一种所述的焦炉煤气冷却装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种初冷器冷却管的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置包括
喷洒管(1)，所述喷洒管(1)用于设置在初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部；
洗油槽(2)和离心泵(3)，所述洗油槽(2)用于盛装洗油，所述离心泵(3)与所述喷洒管(1)和所述洗油槽(2)连接，所述离心泵(3)用于将所述洗油槽(2)中的洗油输送至喷洒管(1)，所述喷洒管(1)用于将洗油喷洒至装配在所述冷却管装配腔部内的冷却管的外壁上；
回油管(5)，所述回油管(5)和所述洗油槽(2)连通，所述回油管(5)用于将在自身重力下从冷却管的外壁上回落至所述内腔的底部的洗油输送回所述洗油槽中；
所述洗油槽(2)中设有用于对洗油进行加热的加热装置(6)。
2.根据权利要求1所述的初冷器冷却管的清洗装置，其特征在于，所述洗油槽(2)包括用于装载原始洗油的第一洗油槽和用于收集自所述回油管(5)回收的第二洗油槽，所述第二洗油槽通过离心泵(3)与所述喷洒管(1)连接。
3.根据权利要求1所述的初冷器冷却管的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置包括以下至少一种方式：
方式一，所述喷洒管(1)均匀布置有多个喷头(101)；
方式二，所述喷洒管(1)设置在所述冷却管沿重力方向的上方；
方式三，所述加热装置(6)对所述洗油槽(2)中洗油的加热温度不低于100°；
方式四，所述清洗装置包括设置所述回油管(5)与所述洗油槽(2)之间的澄清槽；
方式五，所述清洗装置的加热装置(6)为环绕所述洗油槽(2)内壁设置的加热盘管。
4.根据权利要求3所述的初冷器冷却管的清洗装置，其特征在于，当所述清洗装置包括方式四时，所述回油管(5)和所述洗油槽(2)与所述澄清槽沿重力方向的结构上部连接。
5.根据权利要求1所述的初冷器冷却管的清洗装置，其特征在于，当所述清洗装置包括方式五时，所述清洗装置包括以下至少一种情景：
情景一，所述加热盘管与所述洗油槽(2)的底壁间隔设置；
情景二，所述加热盘管呈螺旋状沿所述洗油槽(2)的内壁间隔设置。
6.根据权利要求1至5任一项所述的初冷器冷却管的清洗装置，其特征在于，所述清洗装置包括氨水清洗装置，所述氨水清洗装置包括氨水储液罐、氨水出水管和氨水排水管；
所述氨水储液罐与所述氨水出水管连接，所述氨水出水管与所述喷洒管连接，所述喷洒管通过出油管与所述离心泵连接，所述喷洒管与所述出油管和氨水出水管之间设有用于进行出油管和氨水出水管切换的第一阀门；
所述氨水出水管与所述初冷器的内腔的底部的排水口连接，用于将所述内腔中的氨水进行排出；
其中，所述氨水出水管与所述排水口处设有第二阀门，所述回油管与所述内腔之间设有第三阀门；或，
所述清洗装置设有可进行氨水出水管作业和回油管回油作业切换的排液控制总阀。
7.一种焦炉煤气冷却装置，包括初冷器和初冷器冷却管的清洗装置，其特征在于，所述初冷器冷却管的清洗装置为权利要求1至6任一项所述的清洗装置；
所述清洗装置的喷洒管设置在所述初冷器的内腔的冷却管装配腔部的上部，所述清洗装置的出油管与所述腔部底部连接。
8.根据权利要求7所述的焦炉煤气冷却装置，其特征在于，所述冷却管的内腔包括单独设置的上段腔体和下段腔体，所述清洗装置的喷洒管分别位于所述上段腔体和下段腔体沿重力方向的结构上部，所述上段腔体和下段腔体分别设有用于与洗油槽连接的回油管。
9.根据权利要求8所述的焦炉煤气冷却装置其特征在于，所述焦炉煤气冷却装置包括至少两个所述洗油槽，所述洗油槽分别对所述上段腔体和下段腔体进行洗油的提供和回收。
10.一种焦炉集成，其特征在于，包括权利要求7至9任一项所述的焦炉煤气冷却装置。
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