CN203668308U - 一种单元式焦炉上升管余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单元式焦炉上升管余热回收装置，包括上升管，上升管外设有工质进口总管和工质出口总管，工质进口总管和工质出口总管通过热交换装置相连接，热交换装置位于上升管内；热交换装置为一个或多个依次上下布置的螺旋柔性换热管，螺旋柔性换热管并联或者串联。该单元式焦炉上升管余热回收装置换热面积大、在有效避免焦油结焦的前提下使荒煤气的热量予以回收利用的单元式焦炉上升管余热回收装置。

Description

一种单元式焦炉上升管余热回收装置

技术领域

本实用新型属于余热回收利用技术领域，具体涉及一种单元式焦炉上升管余热回收装置。

背景技术

焦炭生产过程中，配合煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生成焦炭的同时产生大量的荒煤气。从炼焦生产过程热平衡分布看，从焦炉炭化室推出的950℃～1050℃红焦带出的显热(高温余热)占焦炉支出热的37％，650℃～750℃焦炉荒煤气带出热(中温余热)占焦炉支出热的36％，180℃～230℃焦炉烟道废气带出热(低温余热)占焦炉支出热的16％，炉体表面热损失(低温余热)占焦炉支出热的11％。在占焦炉支出热最多的两项中，对焦炭带出的显热，目前已有成熟的干熄焦装置回收并发电，而对焦化荒煤气带出的显热，虽然从上世纪70年代末期国内就开始回收尝试，首钢气化冷却技术、济钢导热油技术、梅钢分离式热管技术等都因为种种原因无法进行大面积推广。其中最主要的问题是荒煤气中焦油蒸汽的结焦(结石墨)问题，严重阻碍了荒煤气余热回收的进行。焦炉上升管余热利用至今未形成成熟、可靠、高效的回收利用技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种换热面积大、在有效避免焦油结焦的前提下使荒煤气的热量予以回收利用的单元式焦炉上升管余热回收装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种单元式焦炉上升管余热回收装置，包括上升管，上升管外设有工质进口总管和工质出口总管，工质进口总管和工质出口总管通过热交换装置相连接，热交换装置位于上升管内；热交换装置为一个或多个依次上下布置的螺旋柔性换热管，螺旋柔性换热管并联或者串联。

进一步地，该热交换装置的两端通过集管总成分别与工质进口总管和工质出口总管相连接，集管总成位于上升管的外部。

进一步地，该热交换装置的两端分别连接有引管，引管与集管总成相连接。

进一步地，该上升管包括外壳体和内壳体，外壳体和内壳体之间设有保温层。

本实用新型一种单元式焦炉上升管余热回收装置具有以下优点：

1、采用柔性换热结构，最大程度减少焊口，避免热应力问题。

2、采用柔性换热结构，适应荒煤气温度频繁波动的特点，换热装置本身具有一定的自除垢功能。

3、可设置多级单元式换热管，既可以通过外管路进行串联，也可以并联连接，结构灵活。

4、拆分为若干单元式换热管结构，生产加工工艺简化，安装更换方便。

5、最大程度减少对原有设备的改造，单元式柔性换热结构可方便的装入原有上升管内。

6、柔性换热结构不与上升管外壁面接触，最大程度地利用了换热器盘管与荒煤气的接触面积。

7、结构美观、选材专业，使用适应性强。

附图说明

图1是本实用新型一种单元式焦炉上升管余热回收装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种单元式焦炉上升管余热回收装置引出管的排列示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种单元式焦炉上升管余热回收装置，包括上升管2，上升管2外设有工质进口总管4和工质出口总管6，工质进口总管4和工质出口总管6通过热交换装置1相连接，热交换装置1位于上升管2内。本实施例中，热交换装置1为四个依次上下布置的螺旋柔性换热管，螺旋柔性换热管并联。热交换装置1的两端通过集管总成5分别与工质进口总管4和工质出口总管6相连接，集管总成5位于上升管2的外部。热交换装置1的两端分别连接有引出管3，引出管3与集管总成5相连接。

如图2所示，为本实施例中，螺旋柔性换热管引出管3的排列示意图，1-1为第一螺旋柔性换热管的引出管，1-2为1-1为第二螺旋柔性换热管的引出管，1-3为第三螺旋柔性换热管的引出管，1-4为第四螺旋柔性换热管的引出管。上升管2包括外壳体7和内壳体9，外壳体7和内壳体9之间设有保温层8。

螺旋柔性换热管可以为一个，也可以为多个，当为多个时，它们可以并联，也可以串联。

本实用新型一种单元式焦炉上升管余热回收装置，在上升管2中，并联上下排布的相邻螺旋柔性换热管之间留有间隙，且柔性换热管与内壳体9之间也留有间隙，多个并联的螺旋柔性换热管的引出管3经上升管2上部的集管总成5引出，每个螺旋柔性换热管都在集管总成5设置固定点。螺旋柔性换热管选择优质材质和柔性结构特点；另外，螺旋柔性换热管为多级设计，各级之间可通过外管路进行并联或者串联，以适应配套不同规格的焦炉应用；在螺旋柔性换热管壁设置温控制措施，使换热管不致结焦，同时设计螺旋柔性换热管具有适应荒煤气循环波动的需要；螺旋柔性换热管因温度波动产生的热膨胀和收缩可以自清除少量结焦，使螺旋柔性换热管保持洁净高效，寿命长；各级螺旋柔性换热管采用通用的单元结构设计，具有互换性，可降低生产和安装使用成本；该螺旋柔性换热管设计结构具有承压能力强，直接汽化等特点，使回收的蒸汽可并入中压干熄焦发电系统，提高了系统应用价值，降低系统成本。

本实用新型一种单元式焦炉上升管余热回收装置，工质侧换热流程为：除盐软水由集管总成5的入口流入，在集管总成5的入口设有压力和流量监控，除盐软水进入并联或者串联的各级螺旋柔性换热管，然后软化水汇总至集管总成5的出口，在集管总成5的出口也设有压力和流量监控，通过控实现适应换热的波动性调节；多个上升管2的出口汇总至中压锅筒，将中压蒸汽输出。

Claims (4)

1.一种单元式焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，包括上升管（2），所述上升管（2）外设有工质进口总管（4）和工质出口总管（6），所述工质进口总管（4）和工质出口总管（6）通过热交换装置（1）相连接，所述热交换装置（1）位于上升管（2）内；所述热交换装置（1）为一个或多个依次上下布置的螺旋柔性换热管，所述螺旋柔性换热管并联或者串联。

2.按照权利要求1所述的一种单元式焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述热交换装置（1）的两端通过集管总成（5）分别与工质进口总管（4）和工质出口总管（6）相连接，所述集管总成（5）位于上升管（2）的外部。

3.按照权利要求1或2所述的一种单元式焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述热交换装置（1）的两端分别连接有引管（3），所述引管（3）与集管总成（5）相连接。

4.按照权利要求3所述的一种单元式焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述上升管（2）包括外壳体（7）和内壳体（9），所述外壳体（7）和内壳体（9）之间设有保温层（8）。

Images