CN202688260U - 一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置 - Google Patents

一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置 Download PDF

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高飞
宋鹏升
汤斌
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张砚秋
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Abstract

本实用新型公开了一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置，以解决目前焦炉上升管余热回收装置换热面积小、传热效率低、安全性不高等问题。该装置由具有内凸起结构的钢制内筒、多段换热水夹套、保温隔热层及外筒组成。内筒与换热夹套间有耐火材料衬砖；每段换热夹套高度不等，并通过法兰盘连接，开有与外界相连的进水口和出水口；所述的内凸起结构为半圆柱体形，相邻半圆柱体之间有过度区。本实用新型换热面积大、传热效率高，避免了循环水短路及受热不均产生应力导致的变形、泄漏、易结焦等问题，实现了荒煤气余热安全回收利用，保证了焦炉的正常生产，且易操控、安装和检修方便。

Description

一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置
技术领域
本实用新型涉及一种焦炉余热回收装置，属于热能回收利用技术领域，具体为一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置。
背景技术
随着能源资源的日趋紧张，高能耗的冶金焦化企业对节能减排技术日益重视，焦炉上升管荒煤气余热回收技术就是其中重要的一项。从焦炉炭化室逸出并进入上升管的荒煤气温度约为700～800℃，其携带热量占炼焦耗热总量的35％左右，焦化企业一般在桥管处采用氨水喷洒方式将其冷却到80～85℃，大量的荒煤气余热资源被白白浪费，而且上升管外表温度高达300～400℃，使周围的操作环境炽热难当。为了回收焦炉上升管荒煤气的余热，改善焦炉上升管周围的操作环境，国内外研究人员开展了大量的研究工作，已开发出用水或导热油作为换热介质的各种类型焦炉上升管余热回收装置。由于以导热油作介质的换热装置投资运行费高且导热油在使用过程中存在热变质等问题，所以目前焦炉上升管余热回收装置多采用水换热的方式。
以水作为换热介质的焦炉上升管余热回收装置主要有夹套式和热管式两种类型，是在上升管的外壁或耐火材料衬砖中固定一环形夹套或从上到下螺旋盘绕换热管，通过夹套或盘管内的水进行换热，达到回收荒煤气余热的目的。虽然实现了荒煤气部分余热回收，但换热面积小、传热效率低，而且存在泄漏、变形、结焦堵塞、干锅等诸多安全隐患，迄今为止还未有技术被企业所接受。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种换热面积大、传热效率高的焦炉上升管荒煤气余热回收装置。
本实用新型的技术方案是这样实现的：焦炉上升管荒煤气余热回收装置，由具有内凸起结构的钢制内筒、2-5段换热水夹套、保温隔热层及外筒组成，其特征在于：钢制内筒具有半圆柱体形的内凸起结构，在钢制内筒外有2-5段高度不等的换热水夹套，内筒与换热夹套间有耐火材料衬砖。
所述的钢制内筒内壁的凸起结构为10-20个半圆柱体，相邻半圆柱体间有过渡区。
所述的钢制内筒外设有2-5段换热水夹套，最好为三段，水夹套的高度沿荒煤气流动方向依次增大，以防止循环水短路，每段换热夹套开有进水口和出水口，每二段夹套间用法兰盘连接。
本实用新型与现有装置相比，有益效果体现在：
1、工作时，从焦炉出来的荒煤气由上升管下部进入上升管内，通过辐射换热将热量传递给具有内凸起结构的钢制内筒，再传递给水夹套，从每段夹套进水口进入的冷水不断吸热后温度升高，热水由夹套的出水口流入热水箱，达到余热回收的目的。同时，降低了上升管外表面的温度，改善了其周围的操作环境。
2、换热内筒为具有半圆柱体形内凸结构的钢制圆筒，增大了内筒与荒煤气的换热面积，提高了传热效率，同时也提高了水夹套的抗压能力，防止其破裂。
3、换热的水夹套与上升管内筒间设有一层隔热黏土衬砖，二者不直接接触，避免了受热不均产生应力导致的变形、漏水等问题。
4、根据荒煤气的流量和性质，焦炉上升管余热回收装置采用不等高的多段水夹套换热，避免了循环水短路、上升管根部易结焦等问题，安装和检修方便。
附图说明
图1为焦炉上升管荒煤气余热回收装置的纵剖面示意图。
图2为焦炉上升管荒煤气余热回收装置的横剖面示意图。
图中，1-内筒；2-隔热黏土砖；3-水夹套；4-保温隔热层；5-外筒；6-进水口；7-出水口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
如图1和图2所示，焦炉上升管荒煤气余热回收装置，由具有半圆柱体形内凸起结构的钢制内筒1、2-5段换热水夹套3、保温隔热层4及外筒5组成，内筒与换热夹套间有耐火材料衬砖2，换热水夹套的高度沿荒煤气流动方向依次增大，以防止循环水短路，每二段夹套间通过法兰盘连接，开有与外界相连的进水口6和出水口7。
工作时，从焦炉出来的荒煤气由上升管下部进入上升管内，通过辐射换热将热量传递给具有半圆柱体形内凸起结构的钢制内筒1，再传递给水夹套2，从每段夹套进水口6进入的冷水不断吸热后温度升高，热水由夹套的出水口7流入热水箱，达到回收余热的目的。同时，降低了上升管外表面的温度，改善了其周围的操作环境。

Claims (3)

1.一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置，由具有内凸起结构的钢制内筒、换热水夹套、保温隔热层及外筒组成，其特征在于：所述钢制内筒具有半圆柱体形的内凸起结构，在钢制内筒外设有2-5段换热水夹套，内筒与换热夹套间有耐火材料衬砖。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：钢制内筒内壁的凸起结构为10-20个半圆柱体，相邻半圆柱体间有过渡区。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：在钢制内筒外设有2-5段换热水夹套，水夹套的高度沿荒煤气流动方向依次增大，每段换热夹套开有进水口和出水口，每二段夹套间用法兰盘连接。
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