CN212640373U - 一种分段式焦炉上升管换热器 - Google Patents
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Abstract
一种分段式焦炉上升管换热器，包括过热换热器和饱和换热器；焦炉上升管上分段设置串联的过热换热器和饱和换热器，饱和换热器内设置有外置式汽水分离器；过热换热器上设置有过热换热器进口，饱和换热器上设置有饱和换热器出口；外置式汽水分离器的出汽口连接过热换热器进口，饱和换热器出口连接外置式汽水分离器的进口。有效降低了上升管中荒煤气的温度，节约的能耗。饱和换热器及过热换热器均采用螺旋盘管结构，提高换热器的承压能力。压力可达4.0MPa以上。
Description
技术领域
本实用新型属于焦炉荒煤气显热回收领域，特别涉及一种分段式焦炉上升管换热器。
背景技术
焦化厂炼焦的过程中，炭化室上升管逸出750℃～850℃荒煤气，荒煤气所带出热量占焦炉总热量的30％以上，为冷却荒煤气，必须喷洒大量70℃～75℃循环氨水对换荒煤气进行冷却。因荒煤气产量大、上升管出口荒煤气温度高，高品位热能浪费严重，回收利用这部分热量可降低能源消耗、节约氨水循环量及减少二氧化碳排放量，节能减排潜力十分巨大。
现有荒煤气显热回收技术是在上升管位置安装上升管换热器，回收荒煤气的显热，产生压力为0.6～0.9MPa的饱和蒸汽，用于化产生产。
但由于化产生产中工艺的不同，有时低压饱和蒸汽不能满足生产需求，便需要更高压力和温度的过热蒸汽。现有上升管换热技术是将上升管分为两部分，一部布置产生饱和蒸汽的上升管换热器(简称饱和换热器)，一部分布置产生过热蒸汽的上升管换热器(简称过热换热器)，介质水在饱和换热器中受热产生饱和的汽水混合物，汽水混合物进入汽包中进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽再进入过热换热器，进一步加热产生过热蒸汽。传统的夹套式换热器由于结构原因，无法产生较大压力的蒸汽。再者过热换热器中荒煤气温度与介质温度差比较小，导致传热量减少，过热蒸汽出口温度受限、荒煤气出口温度较高、热回收率降低等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种分段式焦炉上升管换热器，以解决上述问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种分段式焦炉上升管换热器，包括过热换热器和饱和换热器；焦炉上升管上分段设置串联的过热换热器和饱和换热器，饱和换热器内设置有外置式汽水分离器；过热换热器上设置有过热换热器进口，饱和换热器上设置有饱和换热器出口；外置式汽水分离器的出汽口连接过热换热器进口，饱和换热器出口连接外置式汽水分离器的进口。
进一步的，过热换热器上还设置有过热换热器出口，过热换热器出口与过热蒸汽管道连接；饱和换热器上还设置有饱和换热器进口，饱和换热器进口与给水母管连接。
进一步的，过热换热器和饱和换热器均采用螺旋盘管结构，整个受热面由单根管弯制连接而成。
进一步的，过热换热器和饱和换热器通过法兰连接；连接处设置有隔热密封垫。
进一步的，外置式汽水分离器上还设置有分离器疏水口，分离器疏水口连接到分离器外部。
与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：
一种分段式焦炉上升管换热器，在一个上升管上分段布置两个串联的换热器，上部为饱和换热器，下部为过热换热器，并增设外置式汽水分离器。荒煤气向上流动时先与过热换热器换热，降低一定温度后再与上部布置的饱和换热器换热。从饱和换热器出来的汽水混合物进入外置式汽水分离装置汽水分离，分离出来的饱和蒸汽再进入下部过热部分加热，产生过热蒸汽后并入管道。由于过热换热器部分与上升管下部高温荒煤气进行换热，过热蒸汽出口温度有明显提高，可达450℃，也有效降低了上升管中荒煤气的温度，节约的能耗。
饱和换热器及过热换热器均采用螺旋盘管结构，提高换热器的承压能力。压力可达4.0MPa以上。
附图说明
图1为本实用新型一种分段式焦炉上升管换热器的整体布置示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明：
请参阅图1
一种分段式焦炉上升管换热器，包括过热换热器6和饱和换热器2；焦炉上升管上分段设置串联的过热换热器6和饱和换热器2，饱和换热器2内设置有外置式汽水分离器9；过热换热器6上设置有过热换热器进口7，饱和换热器2上设置有饱和换热器出口4；外置式汽水分离器9的出汽口连接过热换热器进口7，饱和换热器出口4连接外置式汽水分离器9的进口。
过热换热器6上还设置有过热换热器出口5，过热换热器出口5与过热蒸汽管道连接；饱和换热器2上还设置有饱和换热器进口13，饱和换热器进口13与给水母管连接。
过热换热器6和饱和换热器2均采用螺旋盘管结构，整个受热面由单根管弯制连接而成。
过热换热器6和饱和换热器2通过法兰连接；连接处设置有隔热密封垫。
外置式汽水分离器9上还设置有分离器疏水口8，分离器疏水口8连接到分离器外部。
一种分段式焦炉上升管换热器，包括上升管、饱和换热器、过热换热器及外置式汽水分离器。
给水由给水母管分配，由饱和换热器进口进入饱和换热器，在饱和换热器中被加热，生成1.6MPa～4.0MPa饱和的汽水混合物。汽水混合物由饱和换热器出口流出，再由分离器进口进入外置式汽水分离器，在外置式汽水分离器中汽水分离。分离出来的饱和蒸汽由分离器出汽口流出，再由过热换热器进口进入过热换热器，在过热换热器中被加热后变成压力1.6MPa～4.0MPa，温度250℃～450℃的过热蒸汽，过热蒸汽由过热换热器出口流出进入过热蒸汽管道。分离出来的饱和水在疏水口经疏水阀排出，再由高温凝结水泵打入给水系统中。
上升管中荒煤气由下往上流动，下部的高温荒煤气首先与过热换热器进行换热，将饱和蒸汽加热为过热蒸汽。高温荒煤气放热降低一定的温度后继续向上流动与饱和换热器进行换热，进一步放热将给水加热为饱和的汽水混合物，二次放热后变成低温荒煤气流出饱和换热器。
上升管、饱和换热器及过热换热器连接处均为法兰结构，两件之间以螺栓连接，此连接方式便于安装及检修更换，连接时法兰接触面用耐高温隔热垫密封，保证上升管中荒煤气不外漏。
饱和换热器及过热换热器采用螺旋盘管结构，整个受热面由单根管弯制连接而成，水只在盘管中强制进行单向流动，由于介质与荒煤气之间采用逆流的流动方式，可以获得较大大的传热温差，从而节约受热面积，使换热器体积缩小；此种结构的受压部件只有盘管，鉴于管子管径小、承压能力强的特点，此种换热器承压能力较强，可高压高温运行。
外置式汽水分离器固定于饱和换热器侧面，不单独占用空间。外置式汽水分离器上焊接上下两个连接板11，饱和换热器侧面焊接三角支架10，三角支架由槽钢焊制而成，连接板与三角支架之间螺栓连接，便于拆卸及检修。
Claims (5)
1.一种分段式焦炉上升管换热器，其特征在于，包括过热换热器(6)和饱和换热器(2)；焦炉上升管上分段设置串联的过热换热器(6)和饱和换热器(2)，饱和换热器(2)内设置有外置式汽水分离器(9)；过热换热器(6)上设置有过热换热器进口(7)，饱和换热器(2)上设置有饱和换热器出口(4)；外置式汽水分离器(9)的出汽口连接过热换热器进口(7)，饱和换热器出口(4)连接外置式汽水分离器(9)的进口。
2.根据权利要求1所述的一种分段式焦炉上升管换热器，其特征在于，过热换热器(6)上还设置有过热换热器出口(5)，过热换热器出口(5)与过热蒸汽管道连接；饱和换热器(2)上还设置有饱和换热器进口(13)，饱和换热器进口(13)与给水母管连接。
3.根据权利要求1所述的一种分段式焦炉上升管换热器，其特征在于，过热换热器(6)和饱和换热器(2)均采用螺旋盘管结构，整个受热面由单根管弯制连接而成。
4.根据权利要求1所述的一种分段式焦炉上升管换热器，其特征在于，过热换热器(6)和饱和换热器(2)通过法兰连接；连接处设置有隔热密封垫。
5.根据权利要求1所述的一种分段式焦炉上升管换热器，其特征在于，外置式汽水分离器(9)上还设置有分离器疏水口(8)，分离器疏水口(8)连接到分离器外部。
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