CN206345820U - 一种焦炉荒煤气的余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种焦炉荒煤气的余热回收装置，包括在焦炉上升管内设置分离式热管螺旋管吸热端，分离式热管螺旋管吸热端由多根吸热管并排构成，每根吸热管外包覆防腐涂层，分离式热管螺旋管吸热端的进出管分别与分离式热管放热端的两端连接，分离式热管放热端位于热交换装置内，热交换装置内通入水。本实用新型有效增加荒煤气余热回收效率，解决焦炉荒煤气余热利用率低的问题。解决荒煤气在余热回收过程中的结焦问题，设备造价低，耐腐蚀，安全性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及焦炉余热回收，特别涉及一种焦炉荒煤气的余热回收装置。
背景技术
钢铁行业属于高能耗行业。其中，焦化工序能耗约占钢铁行业能耗的8％，节能降耗一直是焦化行业追求的目标。在炼焦过程中，从焦炉的炭化室经上升管逸出的荒煤气温度为650℃～700℃，该部分热量占焦炉总支出热量的36％，对上升管荒煤气余热的回收是焦化工序节能降耗研究的主要方向。钢铁企业普遍采用喷洒氨水的方式冷却荒煤气，将荒煤气温度降低到80℃以下，再送到化产回收系统。吸热后的氨水通过自然冷却降温，大量余热资源未能得到回收利用。
上个世纪70年代，我国开发过上升管汽化冷却装置，首钢、太钢等钢铁企业均采用过该方法。但是，实际应用起来存在很多问题，主要是系统安全问题，装置泄露容易导致水进入上升管内，产生安全事故。此后，日本新日铁公司于1982年开发了利用导热油一联苯醚夹套技术回收焦炉荒煤气显热用于煤调湿；江苏中显集团采用上升管夹套生产中压蒸汽，外壁贴太阳能电池板发电。利用套管、锅炉和半导体温差发电等技术，回收荒煤气带出的余热，虽然取得一定效果，但因其结构布局、改造及其换热介质成本较高等原因，在实际应用中存在较多问题。
专利CN101196385A公开了一种水夹套换热装置。该装置存在明显缺点：一、容易产生夹套根部结焦问题；二、水夹套易发生泄露问题，产生安全事故。专利CN201045567Y公开了一种采用导热油作为传热介质的换热装置。导热油代替水作为传热介质存在优势，但是同样存在问题。导热油在使用过程中容易发生变质，影响系统的操作运行；导热油的循环需要消耗电能，增加运行成本；导热油泄漏会造成较严重的污染；投资和运行费用较高。专利CN101614498B公开了一种采用分离式热管回收上升管余热装置。该装置分离式热管吸热段为直管，传热系数较螺旋管小，且直管与荒煤气流动方向平行，不利于对流传热。而且，水从下联箱进入热管会出现每根热管水量分配不均的情况，影响热管工作。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种焦炉荒煤气的余热回收装置，解决荒煤气在余热回收过程中的结焦问题，有效增加荒煤气余热回收效率。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种焦炉荒煤气的余热回收装置，包括在焦炉上升管内设置分离式热管螺旋管吸热端，分离式热管螺旋管吸热端由多根吸热管并排构成，每根吸热管外包覆防腐涂层，分离式热管螺旋吸热端的进出管分别与分离式热管放热端的两端连接，分离式热管放热端位于热交换装置内，热交换装置内通入水。
所述的分离式热管螺旋管吸热端的吸热管为4～6根。
所述的分离式热管螺旋管吸热端为不锈钢管。
所述的防腐涂层为SiC涂层，厚度为100-200μm。
所述的热交换装置设有进水管和出水管。
与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型有效增加荒煤气余热回收效率，解决焦炉荒煤气余热利用率低的问题。解决荒煤气在余热回收过程中的结焦问题，设备造价低，耐腐蚀，安全性高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：焦炉上升管1、分离式热管螺旋管吸热端2、分离式热管放热端3、热交换装置4、连接管路5、出水管6、进水管7。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步说明：
如图1，一种焦炉荒煤气的余热回收装置，包括在焦炉上升管1内设置分离式热管螺旋管吸热端2，分离式热管螺旋管吸热端2由4～6根吸热管并排构成，分离式热管螺旋管吸热端2为不锈钢管，每根吸热管外包覆SiC涂层，厚度100-200μm。分离式热管螺旋管吸热端2的两端通过连接管路5分别与热管放热装置3的两端连接，热管放热装置3内通入水，热管放热装置3位于热交换装置4内。热交换装置4设有进水管7和出水管6。
实施例：
由焦炉汽化室产生的700℃高温荒煤气经由焦炉上升管的底部进入换热系统，通过与分离式热管螺旋管吸热端内水换热。分离式热管螺旋管吸热端由4根并排的不锈钢螺旋管组成，其由Ф15mm×1mm的直管弯制而成，且沿上升管内壁布置，降低对荒煤气流动的影响。每根吸热管外包覆采用包埋浸渗或气相沉积方法制备的SiC涂层，可有效防止荒煤气对热管的腐蚀。由于涂层较薄，仅有100-200μm，不会影响传热。4根螺旋管分别与连接管路在上升管外焊接在一起，不易损坏，保证安全性。荒煤气温度降至500℃以上离开系统，通过提高热交换装置产汽压力进而提高吸热内部温度，从而保证荒煤气温度在焦油露点之上，水吸热产生蒸汽上升通过连接管路进入热管放热装置，连接管路用保温材料包裹，以减少热损失。热管放热装置位于热交换装置内，将热量传给热交换装置，水冷凝之后又回到分离式热管螺旋管吸热端，形成热交换的循环。热交换装置装有进水管和出水管，与热管放热装置换热产生蒸汽，供给用户。
以4.3m焦炉为例，上升管内衬耐火砖后内径约为0.4m，分离式热管螺旋管吸热端圈数为8圈，吸热段换热面积约为1.9m2。在满足最佳充液率的条件下，临界热流密度大于40kW/m2。按照煤按含水量7％计算，荒煤气产量约为300kg/t煤，在保证荒煤气出口温度500℃以上的条件下，从荒煤气中可交换的最大热量为260000kJ/h，单位面积热流量为38kW/m2，小于该装置临界热流密度。通过控制热管放热装置放热强度，提高冷凝水温度，能够保证荒煤气出口温度在500℃以上，避免结焦，说明该装置能够满足换热要求。
吸热管外包覆防腐SiC涂层,可有效防止荒煤气对分离式热管螺旋管吸热端的腐蚀。由于涂层较薄，仅有100-200μm，不会影响传热。通过连接管路与热管放热装置的两端相连，热管放热装置位于热交换装置内。通过提高热交换装置内产汽压力，可以保证热管壁温在荒煤气焦油露点之上，因此不会产生结焦问题。分离式热管螺旋管吸热端焊点较直管分离式热管少，维修方便，不易发生工作介质大量泄露等问题，并且在相同的空间内较直管有更大的传热面积，提高换热效率。
上面所述仅是本实用新型的基本原理，并非对本实用新型作任何限制，凡是依据本实用新型对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
Claims (5)
1.一种焦炉荒煤气的余热回收装置，其特征在于，包括在焦炉上升管内设置分离式热管螺旋管吸热端，分离式热管螺旋管吸热端由多根吸热管并排构成，每根吸热管外包覆防腐涂层，分离式热管螺旋管吸热端的进出管分别与分离式热管放热端的两端连接，分离式热管放热端位于热交换装置内，热交换装置内通入水。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气的余热回收装置，其特征在于，所述的分离式热管螺旋管吸热端的吸热管为4～6根。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气的余热回收装置，其特征在于，所述的分离式热管螺旋管吸热端为不锈钢管。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气的余热回收装置，其特征在于，所述的防腐涂层为SiC涂层，厚度为100-200μm。
5.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气的余热回收装置，其特征在于，所述的热交换装置设有进水管和出水管。
Priority Applications (1)
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| CN201621397327.8U CN206345820U (zh) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | 一种焦炉荒煤气的余热回收装置 |
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Publications (1)
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| CN206345820U true CN206345820U (zh) | 2017-07-21 |
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| CN (1) | CN206345820U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109135769A (zh) * | 2018-09-11 | 2019-01-04 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 荒煤气余热回收装置及方法 |
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2016
- 2016-12-19 CN CN201621397327.8U patent/CN206345820U/zh active Active
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