CN211771064U - 上升管蒸发器及焦化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种上升管蒸发器及焦化系统，包括蒸发器本体、汽水组件和气冷组件，其中，蒸发器本体用于与上升管连接，汽水组件与蒸发器本体连接，并用于与汽水分离装置连接，气冷组件与蒸发器本体连接，用于对蒸发器本体进行冷却。本实用新型提供的上升管蒸发器及焦化系统能够避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，从而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

Description

上升管蒸发器及焦化系统

技术领域

本实用新型涉及焦化余热回收利用技术领域，具体地，涉及一种上升管蒸发器及焦化系统。

背景技术

在焦化余热回收利用系统中，通常在上升管外安装有上升管蒸发器，上升管蒸发器设置有给水口和汽水口，其中，给水口和汽水口均与汽包连接，汽包通过给水口向上升管蒸发器内部通入饱和水，饱和水在上升管蒸发器内部吸收上升管中的荒煤气通道内的荒煤气的高温形成汽水混合物，汽水混合物通过汽水口回流至汽包中，汽包对汽水混合物进行汽水分离，并将分离出的蒸汽外送至用户使用。

但是，在更换上升管蒸发器的过程中，由于焦炉并不停工，上升管的荒煤气通道内会持续有高温荒煤气通过，且上升管蒸发器的更换速度较慢，因此，会出现上升管蒸发器干烧的情况，即上升管蒸发器内部未通入饱和水，上升管蒸发器直接被荒煤气的高温加热的情况。上升管蒸发器干烧后的温度可达到500℃甚至更高，若此时突然有大量饱和水通入上升管蒸发器内部，饱和水会在上升管蒸发器内部迅速汽化产生大量蒸汽，这样就会导致上升管蒸发器超压爆炸，这将严重影响焦炉的安全运行，并对人身和财产造成损害。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种上升管蒸发器及焦化系统，其能够避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，从而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

为实现本实用新型的目的而提供一种上升管蒸发器，包括蒸发器本体和汽水组件，其中，所述蒸发器本体用于与上升管连接，所述汽水组件与所述蒸发器本体连接，并用于与汽水分离装置连接，还包括气冷组件，所述气冷组件与所述蒸发器本体连接，用于对所述蒸发器本体进行冷却。

优选的，所述气冷组件包括进气管路和放散管路，其中，所述进气管路与所述蒸发器本体连接，并用于与提供冷却气体的冷却气体源连接，以向所述蒸发器本体内输送所述冷却气体；

所述放散管路与所述蒸发器本体连接，并与大气连通，用于排出所述蒸发器本体内的所述冷却气体；

所述进气管路和所述放散管路上均设置有通断阀。

优选的，所述进气管路连接在所述蒸发器本体的底部，所述放散管路连接在所述蒸发器本体的顶部。

优选的，所述汽水组件包括进水管路和汽水排放管路，其中，所述进水管路与所述蒸发器本体连接，并用于与汽水分离装置连接；

所述汽水排放管路与所述蒸发器本体连接，并用于与汽水分离装置连接；

所述进水管路和所述汽水排放管路上均设置有通断阀。

优选的，所述进气管路的一端与所述进水管路连接，另一端用于与所述冷却气体源连接，以通过所述进水管路与所述蒸发器本体连接，所述进水管路上的通断阀位于所述进气管路与所述进水管路连接处的上游。

优选的，所述蒸发器本体上设置有测温装置，所述测温装置用于检测所述蒸发器本体的温度。

优选的，所述冷却气体包括空气、氮气和惰性气体中的一种或多种。

优选的，所述上升管蒸发器还包括排污管路，所述排污管路与所述蒸发器本体连接，用于排出所述蒸发器本体内的污水。

本实用新型还提供一种焦化系统，包括焦炉、上升管、上升管蒸发器、汽水分离装置和冷却气体源，其中，所述上升管与所述焦炉连接，所述上升管蒸发器与所述上升管连接，所述上升管蒸发器采用如本实用新型提供的所述上升管蒸发器，所述上升管蒸发器还与所述汽水分离装置和所述冷却气体源连接。

优选的，所述汽水分离装置包括汽包。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的上升管蒸发器，借助与蒸发器本体连接的气冷组件，对蒸发器本体进行冷却，能够在上升管蒸发器干烧后，先对蒸发器本体进行冷却，再向蒸发器本体内充水，以降低蒸发器本体在充水时的温度，从而能够避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，进而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

本实用新型提供的焦化系统，借助本实用新型提供的上升管蒸发器，能够在上升管蒸发器干烧后，先对蒸发器本体进行冷却，再向蒸发器本体内充水，以降低蒸发器本体在充水时的温度，从而能够避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，进而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的上升管蒸发器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的上升管蒸发器的冷却方法的流程框图；

图3为本实用新型实施例提供的上升管蒸发器的冷却方法的另一个流程框图；

附图标记说明：

1-蒸发器本体；2-进气管路；3-放散管路；4-进水管路；5-汽水排放管路；6-通断阀；7-测温装置；8-排污管路。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图来对本实用新型提供的上升管蒸发器及焦化系统进行详细描述。

如图1所示，本实施例提供一种上升管蒸发器，包括蒸发器本体1、汽水组件和气冷组件，其中，蒸发器本体1用于与上升管连接，汽水组件与蒸发器本体1连接，并用于与汽水分离装置连接，气冷组件与蒸发器本体1连接，用于对蒸发器本体1进行冷却。

本实施例提供的上升管蒸发器，借助与蒸发器本体1连接的气冷组件，对蒸发器本体1进行冷却，能够在上升管蒸发器干烧后，先对蒸发器本体1进行冷却，再向蒸发器本体1内充水，以降低蒸发器本体1在充水时的温度，从而能够避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，进而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

具体的，蒸发器本体1的干烧现象会产生在上升管蒸发器更换的过程中，上升管蒸发器的更换是指将旧的蒸发器本体1与上升管拆除，并将新的蒸发器本体1安装在上升管上的过程。在该过程中，焦炉处于持续工作的状态，而汽水组件并不向蒸发器本体1内充水，因此，上升管内的荒煤气通道内会持续有高温荒煤气通过，荒煤气的温度会通过上升管传递至蒸发器本体1内，使得蒸发器本体1内的温度持续上升，而蒸发器本体1与上升管的安装速度较慢，这就导致蒸发器本体1的温度会上升至很高，可能达到500℃甚至更高，这就被称为蒸发器本体1的干烧现象。若在蒸发器本体1与上升管安装好后，就立刻使上升管蒸发器进入工作状态，即，向蒸发器本体1内充入大量水，此时水会因蒸发器本体1的高温而在蒸发器本体1内迅速汽化产生大量蒸汽，这就会使上蒸发器本体1内的压力过高，导致蒸发器本体1发生超压爆炸。通过本实施例提供的上升管蒸发器，可以在将蒸发器本体1与上升管安装好后，先借助气冷组件对蒸发器本体1进行冷却，以降低蒸发器本体1的温度，之后再向蒸发器本体1内充入大量水，从而能够将蒸发器本体1内的压力控制在安全范围，避免蒸发器本体1发生超压爆炸，进而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。但是，本实施例提供的上升管蒸发器中的气冷组件，并不仅限于在更换上升管蒸发器时蒸发器本体1发生干烧时使用。

在本实施例中，向蒸发器本体1内通入的水为饱和水，但是，并不以此为限。

在本实施例中，气冷组件包括进气管路2和放散管路3，其中，进气管路2与蒸发器本体1连接，并用于与提供冷却气体的冷却气体源连接，以向蒸发器本体1内输送冷却气体；放散管路3与蒸发器本体1连接，并与大气连通，用于排出蒸发器本体1内的冷却气体；进气管路2和放散管路3上均设置有通断阀6。

具体的，蒸发器本体1上连接有进气管路2和放散管路3，其中，进气管路2用于与提供冷却气体的冷却气体源连接，放散管路3用于排出蒸发器本体1内的冷却气体。当需要对蒸发器本体1进行冷却时，打开进气管路2和放散管路3上的通断阀6，冷却气体源提供的冷却气体经过进气管路2进入蒸发器本体1内，以对蒸发器本体1内进行冷却，进入蒸发器本体1内的冷却气体经过放散管路3排出，以能够使冷却气体不断的进入蒸发器本体1内，从而能够持续的对蒸发器本体1进行冷却。

在本实施例中，冷却气体可以是空气、氮气和惰性气体中的一种或多种，但是，并不以此为限。

在本实施例中，进气管路2连接在蒸发器本体1的底部，放散管路3连接在蒸发器本体1的顶部。这样的设计可以使冷却气体自蒸发器本体1的底部进入，从蒸发器本体1的顶部排出，以增加冷却气体在蒸发器本体1内的流动面积和流动时间，并使蒸发本体在竖直方向上均能够被冷却，从而提高蒸发器本体1的冷却效果和冷却效率，进而能够进一步避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，进一步降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

在本实施例中，汽水组件包括进水管路4和汽水排放管路5，其中，进水管路4与蒸发器本体1连接，并用于与汽水分离装置连接；汽水排放管路5与蒸发器本体1连接，并用于与汽水分离装置连接；进水管路4和汽水排放管路5上均设置有通断阀6。

具体的，蒸发器本体1上还连接有进水管路4和汽水排放管路5，进水管路4和汽水排放管路5均用于与汽水分离装置连接，汽水分离装置能够对汽水混合物中的蒸汽和水进行分离。当上升管蒸发器工作时，打开进水管路4和汽水排放管路5上的通断阀6，汽水分离装置中的水经过进水管路4进入蒸发器本体1内，水在蒸发器本体1内被荒煤气的高温加热形成汽水混合物，蒸发器本体1内的汽水混合物再经过汽水排放管路5排出至汽水分离装置中，汽水分离装置将汽水混合物中的蒸汽和水进行分离，分离出的蒸汽可以输送至用户以供使用，水可以继续循环利用。

在本实施例中，进气管路2的一端与进水管路4连接，另一端用于与冷却气体源连接，以通过进水管路4与蒸发器本体1连接，进水管路4上的通断阀6位于进气管路2与进水管路4连接处的上游。

具体的，冷却气体源提供的冷却气体是依次经过进气管路2和部分进水管路4进入蒸发器本体1内的，即，冷却气体在经过进气管路2后进入进水管路4的一部分中，再经过进水管路4的这部分进入蒸发器本体1内，由于进气管路2是通过进水管路4与蒸发器本体1连接的，这样可以减少蒸发器本体1上的开孔数量，以提高蒸发器本体1的密封性，提高其工作安全性及稳定性。

在本实施例中，进气管路2与进水管路4的连接方式是通过三通管进行连接的，具体的，三通管设置在进水管路4上，并与进气管路2连接，且三通管位于进水管路4上的通断阀6的下游，以在进水管路4上的通断阀6关闭的情况下，冷却气体依然可以通过进水管路4流入蒸发器本体1内，但是，进气管路2与进水管路4的连接方式并不限于此。

在本实施例中，蒸发器本体1上设置有测温装置7，测温装置7用于检测蒸发器本体1的温度。借助测温装置7对蒸发器本体1的温度进行检测，能够实时观察蒸发器本体1的温度，以能够在蒸发器本体1的温度降低至预设温度后，及时停止气冷组件对将上升管蒸发器的冷却，并开启汽水组件运行，以使上升管蒸发器能够及时进入生产汽水混合物的工作，从而提高上升管蒸发器的工作效率。

在本实施例中，预设温度为小于或等于100℃，但是，并不以此为限。

在本实施例中，上升管蒸发器还包括排污管路8，排污管路8与蒸发器本体1连接，用于排出蒸发器本体1内的污水。在上升管蒸发器生产汽水混合物工作的过程中，蒸发器本体1内会产生污水，污水会对上升管蒸发器的工作造成影响，以及对上升管蒸发器造成污损，借助排污管路8将蒸发器本体1内的污水排出，以使上升管蒸发器的能够持续稳定的生产汽水混合物，并提高上升管蒸发器的使用寿命。

本实施例还提供一种焦化系统，包括焦炉、上升管、上升管蒸发器、汽水分离装置和冷却气体源，其中，上升管与焦炉连接，上升管蒸发器与上升管连接，上升管蒸发器采用如本实施例提供的上升管蒸发器，上升管蒸发器还与汽水分离装置和冷却气体源连接。

本实施例提供的焦化系统，借助本实施例提供的上升管蒸发器，能够在上升管蒸发器干烧后，先对蒸发器本体1进行冷却，再向蒸发器本体1内充水，以降低蒸发器本体1在充水时的温度，从而能够避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，进而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

在本实施例中，汽水分离装置可以采用汽包，但是，并不以此为限。

在本实施例中，冷却气体源可以采用一般焦化厂均会配备的压缩空气管网或氮气管网，这样可以无需新建冷却气体源，只需延长管网的管道，以将管网中的气体送至上升管蒸发器附件，再利用橡胶软管将进气管路2与管网的延长管道连接，即可实现冷却气体的输送。但是，进气管路2与冷却气体源的连接方式并不限于此。

如图2和图3所示，本实施例还提供一种上升管蒸发器的冷却方法，采用本实施例提供的上升管蒸发器，包括以下步骤：

S1，在蒸发器本体1干烧后且充水前，关停汽水组件，开启气冷组件，使用气冷组件将蒸发器本体1冷却至预设温度；

S2，关停气冷组件，重启汽水组件。

本实施例提供的上升管蒸发器的冷却方法，借助本实施例提供的上升管蒸发器，通过在蒸发器本体1干烧后且充水前，关停汽水组件，开启气冷组件，以使用气冷组件将蒸发器本体1冷却至预设温度，当蒸发器本体1冷却至预设温度后，关停气冷组件，重启汽水组件，以使上升管蒸发器进入工作状态，即，在上升管蒸发器干烧后，先对蒸发器本体1进行冷却，再向蒸发器本体1内充水，以降低蒸发器本体1在充水时的温度，从而能够避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，进而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

具体的，关停汽水组件是指汽水组件不向蒸发器本体1内充水，蒸发器本体1也不向汽水组件中排出汽水混合物，以避免冷却气体进入汽水组件中，对汽水组件造成影响。开启气冷组件是指通过气冷组件向蒸发器本体1内输送冷却气体。当蒸发气体冷却至预设温度后。关停气冷组件是指停止使用气冷组件向蒸发器本体1内输送冷却气体，重启汽水组件是指使用汽水组件向蒸发器本体1内充水，蒸发器本体1向汽水组件中排出汽水混合物。

在本实施例中，气冷组件包括进气管路2和放散管路3，汽水组件包括进水管路4和汽水排放管路5，且进气管路2、放散管路3、进水管路4和汽水排放管路5上均设置有通断阀6；

步骤S2，关停气冷组件，重启汽水组件之前具体包括以下步骤：

S21，关断进气管路2上的通断阀6，打开进水管路4上的通断阀6，通过进水管路4向蒸发器本体1内充水，直至水自放散管路3流出；

S22，关断放散管路3上的通断阀6，打开汽水排放管路5上的通断阀6。

在本实施例中，在上升管蒸发器更换的过程中，进气管路2与汽水排放管路5上的通断阀6始终处于关断的状态，在对蒸发器本体1进行冷却的过程中，首先打开进气管路2和发散管路上的通断阀6，此时，进气管路2与汽水排放管路5上的通断阀6仍是处于关断的状态，使冷却气体进入蒸发器本体1内，以对蒸发器本体1进行冷却。当蒸发器本体1冷却预设温度之后，关闭进气管路2上的通断阀6，打开进水管路4上的通断阀6，以通过向蒸发器本体1内充水将蒸发器本体1的冷却气体挤出，避免冷却气体在后续上升管蒸发器的工作过程中进入汽水排放管路5中，当放散管路3有水流出时，说明蒸发器本体1被水充满，即，此时蒸发器本体1内不再有冷却气体。在此之后，将放散管路3上的通断阀6关断，并打开汽水排放管路5上的通断阀6，以使上升管蒸发器进入工作状态，即，通过进水管路4向蒸发器本体1内充水，水在蒸发器本体1内形成汽水混合物，汽水混合物再通过汽水排放管路5排出。

在本实施例中，预设温度为小于或等于100℃，但是，并不以此为限。

综上所述，本实施例提供的上升管蒸发器、焦化系统及上升管蒸发器的冷却方法能够避免上升管蒸发器在干烧后充水时发生爆炸，从而降低操作风险，提高使用的安全性和稳定性。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种上升管蒸发器，包括蒸发器本体和汽水组件，其中，所述蒸发器本体用于与上升管连接，所述汽水组件与所述蒸发器本体连接，并用于与汽水分离装置连接，其特征在于，还包括气冷组件，所述气冷组件与所述蒸发器本体连接，用于对所述蒸发器本体进行冷却。

2.根据权利要求1所述的上升管蒸发器，其特征在于，所述气冷组件包括进气管路和放散管路，其中，所述进气管路与所述蒸发器本体连接，并用于与提供冷却气体的冷却气体源连接，以向所述蒸发器本体内输送所述冷却气体；

所述放散管路与所述蒸发器本体连接，并与大气连通，用于排出所述蒸发器本体内的所述冷却气体；

所述进气管路和所述放散管路上均设置有通断阀。

3.根据权利要求2所述的上升管蒸发器，其特征在于，所述进气管路连接在所述蒸发器本体的底部，所述放散管路连接在所述蒸发器本体的顶部。

4.根据权利要求2或3所述的上升管蒸发器，其特征在于，所述汽水组件包括进水管路和汽水排放管路，其中，所述进水管路与所述蒸发器本体连接，并用于与汽水分离装置连接；

所述汽水排放管路与所述蒸发器本体连接，并用于与汽水分离装置连接；

所述进水管路和所述汽水排放管路上均设置有通断阀。

5.根据权利要求4所述的上升管蒸发器，其特征在于，所述进气管路的一端与所述进水管路连接，另一端用于与所述冷却气体源连接，以通过所述进水管路与所述蒸发器本体连接，所述进水管路上的通断阀位于所述进气管路与所述进水管路连接处的上游。

6.根据权利要求1所述的上升管蒸发器，其特征在于，所述蒸发器本体上设置有测温装置，所述测温装置用于检测所述蒸发器本体的温度。

7.根据权利要求2所述的上升管蒸发器，其特征在于，所述冷却气体包括空气、氮气和惰性气体中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的上升管蒸发器，其特征在于，所述上升管蒸发器还包括排污管路，所述排污管路与所述蒸发器本体连接，用于排出所述蒸发器本体内的污水。

9.一种焦化系统，其特征在于，包括焦炉、上升管、上升管蒸发器、汽水分离装置和冷却气体源，其中，所述上升管与所述焦炉连接，所述上升管蒸发器与所述上升管连接，所述上升管蒸发器采用如权利要求1-8任意一项的所述上升管蒸发器，所述上升管蒸发器还与所述汽水分离装置和所述冷却气体源连接。

10.根据权利要求9所述的焦化系统，其特征在于，所述汽水分离装置包括汽包。

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