CN203704720U - 一种烟气余热换热器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟气余热换热器装置，包括设置在底部的烟气进口、设置在顶部的烟气出口、除盐水进口和除盐水出口，除盐水进口和除盐水出口处分别水平设置一导流板，换热器装置内部设置一中空的换热通道，换热通道内壁设置有导热涂层，换热通道外壁与换热器装置的外壁的内侧之间设置有隔热保温层，换热器装置的下部垂直于换热器装置外壁设置有压缩空气进口，位于换热器装置底部设置有压缩空气喷嘴，压缩空气喷嘴串接在压缩空气盘管上，压缩空气盘管与压缩空气进口相连。本实用新型防止了烟气对换热器的高温腐蚀，提高辐射传热能力，显著提高了热传递效果，同时耐机械冲击和热冲击。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种换热器领域，特别涉及一种烟气余热换热器装置。
背景技术
目前，从炭化室经上升管逸出的650℃～800℃荒煤气带出的热量占焦炉总热量的36％。为了冷却高温的荒煤气必须喷洒大量70℃～75℃循环氨水，高温荒煤气因循环氨水的大量蒸发而被冷却至82℃～85℃，再经初冷器冷却至22℃～35℃，荒煤气带出热量被白白浪费。煤气在集气管冷却时所放出的热量中约有75～80％用于蒸发氨水、10～15％使氨水升温，而集气管的散热损失约占10％。至今未有成熟可靠的回收利用装置投入运行，不少国内外焦化企业对焦炉上升管荒煤气余热的回收利用做过不少次试验研究，也有不少单位曾经进行过技改和应用，但是对于高温的处理以及启动停止时的恶劣工况的处理以及内部附积焦油和焦炭处理运用不甚理想。
发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题的不足，提供了一种烟气余热换热器装置可以完全解决上述问题。
解决上述技术问题的技术方案如下：
一种烟气余热换热器装置，所述的换热器装置整体呈圆柱体，所述的换热器装置的底部设置有烟气进口，所述的换热器装置的顶部设置有烟气出口，位于换热器装置的上端部的换热器装置外壁上设有除盐水进口，位于换热器装置的底端部的换热器装置外壁上相对于除盐水进口一侧的对面侧设有除盐水出口，所述的除盐水进口和除盐水出口处分别水平设置一导流板，所述的除盐水进口侧的换热器装置内部设置一中空的换热通道，所述的换热通道内壁设置有导热涂层，所述的换热通道外壁与换热器装置的外壁的内侧之间设置有隔热保温层，所述的换热器装置的下部垂直于换热器装置外壁设置有压缩空气进口，位于换热器装置底部的烟气进口处设置有三个压缩空气喷嘴，所述的三个压缩空气喷嘴串接在一段压缩空气盘管上，所述的压缩空气盘管与压缩空气进口相连。
进一步地，所述的隔热保温层由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、高温填料、添加剂组成的。
进一步地，所述的导热涂层由耐火粉料、过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料组成的。
进一步地，连接烟气进口的法兰上设置烟气进口测温点接口，所述的烟气出口的法兰上设置烟气出口测温点接口，所述的除盐水进口上设置有除盐水进口测温或测压点接口，所述的除盐水出口上设置有除盐水出口测温或测压点接口。
本实用新型涉及到换热器专业技术，将传统的换热器原理和技术，结合实际需要和现实工况的要求，进行发明和改造，发明了此种烟气余热换热器装置，充分利用焦炉烟气的流动，进入换热器装置中的与除盐水进行热交换，通过特殊型式和特种结构的设计，既保证了换热效果，同时又保证了在恶劣工况下，焦炉设备和换热器的安全经济运行。从而有效回收了焦炉荒煤气的部分热量后，经过与除盐水的逆流换热处理，汽水混合物进入汽包通过汽水分离产生蒸汽后使用，为保证换热效果，采用强制循环泵，将整个系统进行强制循环，相当于增加了一台余热锅炉，利用余热节约了大量的标煤。
本实用新型的工作原理是焦炉上升管烟气从烟气进口进入，并与从除盐水入口进入的除盐水流经除盐水进口通道，分布进入换热器换热通道，通过换热器换热通道内壁进行热烟气和冷水的逆流热交换；经充分换热后，热水和蒸汽混合物进入换热器除盐水出口通道后，经过除盐水出口输出。压缩空气从压缩空气进口进入，通过压缩空气盘管均匀分布进入三个压缩空气喷嘴，进行清除换热器内壁结焦。将结焦和结碳及焦油，吹除掉，从而保持内部通道通畅，并保证换热效果良好。
本实用新型的有益效果是：
1、本换热器装置实际上类似于现行的列管式、翅片式和板式换热器，是一种经过改良的结合以上换热器的优点的另一种型式。实际运用过程中即将原有上升管的烟气进出口法兰间部分，即与炉顶底座连接的法兰以及上升管桥管阀体法兰之间的上升管进行更换成本换热器装置，换热器装置中设置了多种型式的除盐水换热管路，烟气是采用独一的管道布置，在换热器的两端设置烟气的进出口端（跟原有上升管的烟气进出口端相同）。将原有上升管内部的耐火砖部分替换成本换热装置的换热通道部分，保留原有的外部管道部分，从而形成一种烟气余热换热器装置的新型上升管。
2、本换热器装置换热通道内层（即烟气通道层）设置了一层由耐火粉料、过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料等组成的耐高温且导热性能较强的材料（耐高温导热涂料），其作用是防止烟气对换热器的高温腐蚀，将高温导热涂层直接涂刷在换热器内壁表面，形成一层坚硬的陶瓷釉面硬壳，提高辐射传热能力，显著提高了热传递效果，同时耐机械冲击和热冲击。
3、本换热器在靠近烟气进出口两端设置了除盐水的进出口端并进行特殊导流设计，目的是均匀分布进水和出水，从而保证了换热器的除盐水进出水保持恒定，不会因为出现偏流而造成换热不均匀现象，影响换热效果。同时进出水与烟气流向成逆流交叉换热，增强了换热效果。
4、本换热器装置设置有保温隔热效果极佳的隔热填层，即在换热器换热通道的外侧与换热器外壁内侧装填由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、各种高温填料、添加剂组成的保温隔热层，其作用在于将换热通道内部的热量不至于迅速散布到外面，一方面使得外界温度得到有效降低，保护环境，另一方面使得热量不外散，保证内部换热通道内的充分热交换。
5、本换热器在烟气的进口法兰处设置有三个喷嘴和一个压缩空气进口接口，即当换热器内壁由于长期运行烟气焦油和焦炭附积，影响换热器的热媒体流动和换热器的热交换功能时，通过接口压入高压空气，分布进入压缩空气盘管通过压缩空气喷嘴，从三个方面喷入，在换热器内部进行急剧漩涡状喷入利用高温烟气（700°C）使结焦和焦油自燃，从而去除附积的焦油和焦炭，保证了换热器内部的畅通和换热效果。
6、本换热器装置在除盐水进出口端设置有进出口测温（测压）点接口，用于检测和控制进水流量和压力，同时在烟气进出口法兰处设置有烟气进出口测温点接口，用于检测烟气换热前后的烟气温度，通过检查控制烟气出口温度，调节进水流量和压力，控制换热效果，从而防止因为温度过低而造成烟气结露现象，而增加结焦和焦油凝结现象。进而保证焦炉正常运行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的俯视图；
图中：1为烟气出口测温点接口，2为烟气进口测温点接口，3为烟气出口,4为除盐水进口，5为除盐水进口测温或测压点接口，6为导流板，7为换热通道外壁，8为换热器装置外壁，9为隔热保温层，10为换热通道，11为换热通道内壁，12为压缩空气盘管，13为导热涂层，14为烟气进口，15为除盐水出口测温或测压点接口，16为除盐水出口，17为压缩空气进口，18为压缩空气喷嘴。
具体实施方式
一种烟气余热换热器装置，所述的换热器装置整体呈圆柱体，所述的换热器装置的底部设置有烟气进口14，所述的换热器装置的顶部设置有烟气出口3，位于换热器装置的上端部的换热器装置外壁8上设有除盐水进口4，位于换热器装置的底端部的换热器装置外壁8上相对于除盐水进口4一侧的对面侧设有除盐水出口16，所述的除盐水进口4和除盐水出口16处分别水平设置一导流板6，所述的除盐水进口4侧的换热器装置内部设置一中空的换热通道10，所述的换热通道内壁11设置有导热涂层13，所述的导热涂层13由耐火粉料、过渡族元素氧化物和氧化锆、硅酸盐耐火材料组成的。所述的换热通道外壁7与换热器装置的外壁的内侧之间设置有隔热保温层9，所述的隔热保温层9由高温粘结剂、纳米高温陶瓷微珠、高温填料、添加剂组成的。所述的换热器装置的下部垂直于换热器装置外壁8设置有压缩空气进口17，位于换热器装置底部的烟气进口14处设置有三个压缩空气喷嘴18，所述的三个压缩空气喷嘴18串接在一段压缩空气盘管12上，所述的压缩空气盘管12与压缩空气进口17相连。连接烟气进口14的法兰上设置烟气进口测温点接口2，所述的烟气出口3的法兰上设置烟气出口测温点接口1，所述的除盐水进口4上设置有除盐水进口测温或测压点接口5，所述的除盐水出口16上设置有除盐水出口测温或测压点接口15。
以上示意性的对本实用新型发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。故若本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术相似的结构方式及实施方式，均应属于本实用新型发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种烟气余热换热器装置，所述的换热器装置整体呈圆柱体，所述的换热器装置的底部设置有烟气进口（14），所述的换热器装置的顶部设置有烟气出口（3），位于换热器装置的上端部的换热器装置外壁（8）上设有除盐水进口（4），位于换热器装置的底端部的换热器装置外壁（8）上相对于除盐水进口（4）一侧的对面侧设有除盐水出口（16），其特征在于，所述的除盐水进口（4）和除盐水出口（16）处分别水平设置一导流板（6），所述的除盐水进口（4）侧的换热器装置内部设置一中空的换热通道（10），所述的换热通道内壁（11）设置有导热涂层（13），所述的换热通道外壁（7）与换热器装置的外壁的内侧之间设置有隔热保温层（9），所述的换热器装置的下部垂直于换热器装置外壁（8）设置有压缩空气进口（17），位于换热器装置底部的烟气进口（14）处设置有三个压缩空气喷嘴（18），所述的三个压缩空气喷嘴（18）串接在一段压缩空气盘管（12）上，所述的压缩空气盘管（12）与压缩空气进口（17）相连。
2.根据权利要求1所述的一种烟气余热换热器装置，其特征在于，连接烟气进口（14）的法兰上设置烟气进口测温点接口（2），所述的烟气出口（3）的法兰上设置烟气出口测温点接口（1），所述的除盐水进口（4）上设置有除盐水进口测温或测压点接口（5），所述的除盐水出口（16）上设置有除盐水出口测温或测压点接口（15）。
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Cited By (1)
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| CN104726110A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-06-24 | 常州江南冶金科技有限公司 | 一种焦炉三通桥管换热器装置 |
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2014
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