CN206783590U - 一种焦炉上升管余热回收换热装置及发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种焦炉上升管余热回收换热装置，包括荒煤气管道和一组换热盘管；所述荒煤气管道自外而内依次包括外筒壁、保温层、固体介质层、内筒壁、直翅片或钉头；一组换热盘管自下而上依次设于固体介质层内；换热盘管的下端为介质进口、上端为介质出口。该装置结构简单、改造方便、成本低廉，当该焦炉上升管余热回收装置用作为蒸发器和过热器时，通过该焦炉上升管余热回收换热装置可实现对荒煤气带出热的有效回收产生过热蒸汽用于发电，达到产生高品位能量的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于焦炉设备领域，特别涉及一种焦炉上升管余热回收换热装置及发电装置。
背景技术
焦炉能对煤炭做高温干馏处理，将其高效地转换为焦炭、焦炉煤气、煤焦油、粗苯等产物，是高效的能量转换窑炉。在焦炉支出热中，650℃-700℃荒煤气的带出热约占36％，具有极高的回收利用价值。目前，通常采用降温处理工艺来实现荒煤气的工业应用，传统工艺为：向高温荒煤气喷洒大量70℃-75℃循环氨水使其降温，实现余热回收，然而，这会导致高温荒煤气带出热因循环氨水的大量蒸发而浪费。
在20世纪80年代，日本大部分焦化厂曾将导热油用于上升管回收荒煤气带出热：他们将上升管做成夹套管，导热油通过夹套管与高温荒煤气间接换热，被加热的高温导热油可用于多种用途，例如蒸氨、蒸馏煤焦油、干燥入炉煤等等。后来，我国济钢曾在五孔上升管进行了类似的试验；我国武钢、马钢、鞍钢、涟钢、北京焦化厂、沈阳煤气二厂、本钢一铁、平顶山焦化厂等多家企业曾在上升管采用水汽化冷却技术回收这部分热量；此外，也有企业采用以氮气为介质、与高温荒煤气间接换热的方法。然而，以上各种方法或多或少存在以下问题：传热过程的结构设计不合理、循环不够通畅、荒煤气侧壁面焦油粘结导致堵塞荒煤气通道、导热油结焦堵塞导热油通道、或不能有效解决开停车和运行过程的热胀冷缩问题,这使得以上方法或者难以成功实施，或者难以实现令人满意的效果。
实用新型内容
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种焦炉上升管余热回收换热装置及发电装置。
技术方案：本实用新型提供的一种焦炉上升管余热回收换热装置，包括荒煤气管道和一组换热盘管；所述荒煤气管道自外而内依次包括外筒壁、保温层、固体介质层、内筒壁、直翅片或钉头；一组换热盘管自下而上依次设于固体介质层内；换热盘管的下端为介质进口、上端为介质出口。
作为改进，还包括螺柱，所述螺柱一端固定于内筒壁外壁上，另一端穿过固体介质层。
作为另一种改进，所述一组换热盘管的数量为2个以上；所述一组换热盘管的长度自下而上增加，使换热盘管内介质的流量和流通阻力相近。
作为另一种改进，所述一组换热盘管的数量为2个，分别为下换热盘管和上换热盘管，所述下换热盘管、上换热盘管自下而上依次设于固体介质层内，所述下换热盘管和上换热盘管的长度比为1：(1-2)。
作为另一种改进，所述一组换热盘管的数量为4个，自下而上依次设于固体介质层内，且自下而上4个换热盘管的长度比为2:3:4:(5-6)。
本实用新型还提供了一种焦炉上升管余热回收发电装置，包括上升管蒸发器组、过热器组、锅筒、热功转换装置、给水泵；所述上升管蒸发器组包括一组并联设置的上述的焦炉上升管余热回收换热装置；所述过热器组包括一组并联设置的上述的焦炉上升管余热回收换热装置；所述锅筒上设有进水口、出水口、汽水混合物进口、饱和蒸汽出口；上升管蒸发器组内，焦炉上升管余热回收换热装置的换热盘管的介质进口并联连接后与锅筒的出水口连接，焦炉上升管余热回收换热装置的换热盘管的介质出口并联连接后与锅筒的汽水混合物进口连接；过热器组内，焦炉上升管余热回收换热装置的换热盘管的介质进口并联连接后与锅筒的饱和蒸汽出口连接，焦炉上升管余热回收换热装置的换热盘管的介质出口并联连接后与热功转换装置连接；热功转换装置、给水泵、锅筒的进水口依次连接。
作为改进，还包括补水管路，所述补水管路与热功转换装置、给水泵之间的管路相连。
有益效果：本实用新型提供的新型焦炉上升管余热回收发电装置结构简单、改造方便、成本低廉，当该焦炉上升管余热回收装置用作为蒸发器和过热器时，通过该焦炉上升管余热回收换热装置可实现对荒煤气带出热的有效回收产生过热蒸汽用于发电，达到产生高品位能量的目的。
附图说明
图1为本实用新型焦炉上升管余热回收换热装置的结构示意图。
图2为本实用新型焦炉上升管余热回收换热装置的局部放大图。
图3为本实用新型焦炉上升管余热回收发电装置的局部放大图。
具体实施方式
下面对本实用新型焦炉上升管余热回收发电装置作出进一步说明。
实施例1
焦炉上升管余热回收发电装置，见图3，包括上升管蒸发器组1、过热器组2、锅筒3、热功转换装置4、给水泵5、补水管路；上升管蒸发器组1包括一组并联设置的上述的焦炉上升管余热回收换热装置；过热器组2包括一组并联设置的上述的焦炉上升管余热回收换热装置；锅筒3上设有进水口、出水口、汽水混合物进口、饱和蒸汽出口。
焦炉上升管余热回收换热装置，见图1和2，包括荒煤气管道11和一组换热盘管；荒煤气管道11自外而内依次包括外筒壁14、保温层15、固体介质层16、内筒壁17、直翅片或钉头18；一组换热盘管自下而上依次设于固体介质层16内；换热盘管的下端为介质进口、上端为介质出口。还包括螺柱19，螺柱19一端固定于内筒壁17外壁上，另一端穿过固体介质层16。
本实用新型中，一组换热盘管的数量为2个，分别为下换热盘管12和上换热盘管13，下换热盘管12、上换热盘管13自下而上依次设于固体介质层16内，下换热盘管12和上换热盘管13的长度比为1：(1-2)。可选地，换热盘管的数量为2个以上，可根据需要合理设置，换热盘管的长度自下而上增加，以使换热盘管内介质的流量和流通阻力相近。
本实用新型中，上升管蒸发器组1内，焦炉上升管余热回收换热装置的下换热盘管12、上换热盘管13的介质进口并联连接后与锅筒3的出水口连接，焦炉上升管余热回收换热装置的下换热盘管12、上换热盘管13的介质出口并联连接后与锅筒3的汽水混合物进口连接。
本实用新型中，过热器组2内，焦炉上升管余热回收换热装置的下换热盘管12、上换热盘管13的介质进口并联连接后与锅筒3的饱和蒸汽出口连接，焦炉上升管余热回收换热装置的下换热盘管12、上换热盘管13的介质出口并联连接后与热功转换装置4连接；热功转换装置4、给水泵5、锅筒3的进水口依次连接。补水管路与热功转换装置4、给水泵5之间的管路相连。
下换热盘管12首先吸收来自于高温荒煤气的热量，并使荒煤气温度初步降低；初步降温后的荒煤气的热量通过上换热盘管13再次吸收。通过设置合理的比例，一方面保证了荒煤气热量的利用率，即下换热盘管12吸热后，再利用上换热盘管13的冷介质再次吸热，大大提高了热量的利用率；另一方面，下换热盘管12从较高温度的荒煤气中吸热，上换热盘管13从较低温度的荒煤气中吸热，设置不同的长度保证了下换热盘管12、上换热盘管13的产汽量相近，流通阻力相近，避免下换热盘管12、上换热盘管13出汽密度不均影响介质流通。
实施例2
与实施例1基本相同，不同之处仅在于：一组换热盘管的数量为4个，自下而上依次设于固体介质层16内，且自下而上4个换热盘管的长度比为2:3:4:(5-6)。
Claims (7)
1.一种焦炉上升管余热回收换热装置，其特征在于：包括荒煤气管道(11)和一组换热盘管；所述荒煤气管道(11)自外而内依次包括外筒壁(14)、保温层(15)、固体介质层(16)、内筒壁(17)、直翅片或钉头(18)；一组换热盘管自下而上依次设于固体介质层(16)内；换热盘管的下端为介质进口、上端为介质出口。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管余热回收换热装置，其特征在于：还包括螺柱(19)，所述螺柱(19)一端固定于内筒壁(17)外壁上，另一端穿过固体介质层(16)。
3.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管余热回收换热装置，其特征在于：所述一组换热盘管的数量为2个以上；所述一组换热盘管的长度自下而上增加。
4.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管余热回收换热装置，其特征在于：所述一组换热盘管的数量为2个，分别为下换热盘管(12)和上换热盘管(13)，所述下换热盘管(12)、上换热盘管(13)自下而上依次设于固体介质层(16)内，所述下换热盘管(12)和上换热盘管(13)的长度比为1：(1-2)。
5.根据权利要求1所述的一种焦炉上升管余热回收换热装置，其特征在于：所述一组换热盘管的数量为4个，自下而上依次设于固体介质层(16)内，且自下而上4个换热盘管的长度比为2:3:4:(5-6)。
6.一种焦炉上升管余热回收发电装置，其特征在于：包括上升管蒸发器组(1)、过热器组(2)、锅筒(3)、热功转换装置(4)、给水泵(5)；所述上升管蒸发器组(1)包括一组并联设置的权利要求1至3任一项所述的焦炉上升管余热回收换热装置；所述过热器组(2)包括一组并联设置的权利要求1至3任一项所述的焦炉上升管余热回收换热装置；所述锅筒(3)上设有进水口、出水口、汽水混合物进口、饱和蒸汽出口；上升管蒸发器组(1)内，焦炉上升管余热回收换热装置的换热盘管的介质进口并联连接后与锅筒(3)的出水口连接，焦炉上升管余热回收换热装置的换热盘管的介质出口并联连接后与锅筒(3)的汽水混合物进口连接；过热器组(2)内，焦炉上升管余热回收换热装置的换热盘管的介质进口并联连接后与锅筒(3)的饱和蒸汽出口连接，焦炉上升管余热回收换热装置的换热盘管的介质出口并联连接后与热功转换装置(4)连接；热功转换装置(4)、给水泵(5)、锅筒(3)的进水口依次连接。
7.根据权利要求6所述的一种焦炉上升管余热回收发电装置，其特征在于：还包括补水管路，所述补水管路与热功转换装置(4)、给水泵(5)之间的管路相连。
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Cited By (1)
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| CN111664719A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-15 | 江西省萍乡市迪尔化工填料有限公司 | 一种新型焦炉烟气余热回收装置 |
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2017
- 2017-05-08 CN CN201720506059.7U patent/CN206783590U/zh active Active
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