CN212901580U - 一种节能型煤塔保温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能型煤塔保温装置，包括：保温管道、换热器和水箱；保温管道的一部分布置在煤塔的出煤口旁，保温管道的入口连接换热器的出水口，保温管道的出口连接水箱的回水口，水箱的出水口连接换热器的入水口；换热器为热管型换热器，换热器内部分隔为液室和气室；换热器的入水口和出水口连接液室；液室和气室之间布置若干热管；热管的冷凝段插入液室，热管的蒸发段插入气室；气室的连通焦炉废气烟道。本实用新型提供的节能型煤塔保温装置，隔离有害气体，还能够有效为煤塔进行保温，且在保温的同时，为焦炉烟气末端采用低温脱硫技术提供了工艺条件，实现了废气的二次利用。

Description

一种节能型煤塔保温装置

技术领域

本实用新型涉及一种节能型煤塔保温装置，属于冶金技术领域。

背景技术

焦炉生产设备中，煤塔是建在室外的用钢筋混凝土制成的锥底贮仓，加煤塔的锥底有金属制成的出煤口。在部分地区寒冷的冬天，锥底部和出煤口内的煤因含有少量水分而容易冻结成块，使煤从锥底的出煤口下不去，而影响生产。现有技术中，有用燃烧煤气烘烤锥底部和出煤口的方法对加煤塔保温，这种方法对加煤塔损害很大，同时能源消耗很大。还有在加煤塔的锥底和出煤口部分包有保温管或蛇形管的方法，使用时向保温管或蛇形管内通入水蒸气，对加煤塔保温，用这种方法保温能源消耗很大。

还有如已公开专利《一种煤塔干燥系统》（CN208653090U）中所采用的方法，该煤塔干燥系统包括煤塔、干燥装置本体、布料机构、炼焦废气管道控制装置以及鼓风机，煤塔上设置有干燥装置本体，布料机构设置在煤塔的正上方直接与炼焦煤接触，炼焦废气管道通过鼓风机连接接入干燥装置本体，通过PLC将炼焦煤水分控制在6%左右，解决了炼焦煤水分过高造成焦炉能源消耗大的问题。但在冬天极寒天气下，煤塔下部出煤口因外界环境温度过低极易冻结成块，导致焦炉生产困难；同时焦炉废气温度高且含有大量一氧化碳，一旦发生泄漏很容易造成安全环保事故。

发明内容

本实用新型要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种利用焦炉废弃中的余热并避免直接输送有害气体的煤塔保温装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种节能型煤塔保温装置，包括：保温管道、换热器和水箱；所述保温管道的一部分布置在所述煤塔的出煤口旁，所述保温管道的入口连接所述换热器的出水口，所述保温管道的出口连接所述水箱的回水口，所述水箱的出水口连接所述换热器的入水口；所述换热器为热管型换热器，所述换热器内部分隔为液室和气室；所述换热器的入水口和出水口连接所述液室；所述液室和气室之间布置若干热管；所述热管的冷凝段插入所述液室，所述热管的蒸发段插入所述气室；所述气室的连通所述焦炉废气烟道。

上述方案进一步的改进在于：所述气室位于所述焦炉废气烟道内。

上述方案进一步的改进在于：所述水箱上具有补水阀。

上述方案进一步的改进在于：所述水箱上具有溢流管。

上述方案进一步的改进在于：所述保温管道中的介质为除盐水。

上述方案进一步的改进在于：所述保温管道环绕所述煤塔的出煤口。

上述方案进一步的改进在于：所述换热器的液室和气室通过绝热材料隔离。

本实用新型提供的节能型煤塔保温装置，隔离有害气体，还能够有效为煤塔进行保温，且在保温的同时，为焦炉烟气末端采用低温脱硫技术提供了工艺条件，实现了废气的二次利用。

附图说明

图1是本实用新型一个优选的实施例结构示意图。

图2是图1中的换热器结构示意图。

具体实施方式

实施例

实施例的节能型煤塔保温装置，如图1所示，包括：保温管道17、换热器11和水箱16；保温管道17的一部分环绕煤塔12的出煤口18，保温管道17的入口连接换热器11的出水口，保温管道17的出口连接水箱16的回水口，水箱16的出水口连接换热器11的入水口。

如图2，换热器11为重力式热管型换热器，换热器11内部分隔为液室5和气室6；液室5和气室6通过绝热材料10隔离，绝热材料10安装在中间隔板7上，绝热材料10与中间隔板7的连接处采用螺纹压垫密封。换热器11的入水口4和出水口3连接液室5；液室5和气室6之间布置若干热管8；热管8中具有工作介质9，热管8的冷凝段插入液室5，热管8的蒸发段插入气室6；气室6的两端分别具有进气口1和出气口2，通过进气口1和出气口2连通焦炉废气烟道。

实施例使用除盐水作为介质注入保温管道17和水箱16中，为了便于调整保温管道17中的介质温度，水箱16上具有补水阀15和溢流管。

本实施例应用在如图1所示的煤塔12中，煤塔12储存的炼焦煤14通常够维持焦炉24小时生产，容积约为3000t。

煤气中各可燃成分的低发热值(kJ/ m³)为：CO—12728；H2—10844；CH4—35840；CmHn—71179。根据焦炉煤气组成，可计算焦炉煤气的低发值：

本实施例焦炉每小时消耗焦炉煤气约为16000m³，则总发热量。

在焦炉能耗中，约9%的能量是通过烟道废气带走的，仅回收20-30%的废气热量，完全满足保温需要。

焦炉生产产生的烟气通过小烟道、分烟道、总烟道、烟气净化装置最后通过烟囱排放至大气，焦炉烟气在总烟道的温度为210-230℃，且烟气总量巨大，具有大量可回收热量，烟道内的烟气经过气室6，将热量传递给热管8蒸发段的热管工作介质9，热管工作介质9吸热蒸发到达热管8的冷凝段，冷凝段进水管提前进除盐水，冷凝段内的热管工作介质9将吸收的热量传递给除盐水，除盐水温度升高变成蒸汽，蒸汽向上流动进入保温管道17中，蒸汽热量被出煤口18中的炼焦煤14吸收，蒸汽释放热量成为冷凝水进入水箱16，除盐水回到水箱16的温度约为25℃左右，烟道烟气经过余热回收温度降至180℃-190℃，为避免循环除盐水温度越来越高，中间水箱16设置温度控制系统，水温高时补水阀15打开，水温低时补水阀15关闭，除此之外，从保温管道17出来至水箱16的蒸汽管不做保温，这一段作为散热段，水箱16的溢流管则可以将过量除盐水排至熄焦池中。通过在水箱16设置的溢流管、温度计、补水阀、液位计等设备，保持水箱内温度在25℃左右。

保温槽17环形螺旋布置，从下往上，与炼焦煤下落方向相反，保温效果更好。

煤塔位于焦炉炉顶距烟道垂直距离为30米，水箱16与换热器11高度差为5米，水箱16有效容积8m³。

从气室6出来的焦炉烟气从210℃降至190℃，在露点以上，避免了烟道结露腐蚀，同时为后续焦炉烟气净化提供了工艺条件。

为了简化结构，焦炉烟气可以不通过引风机引出至气室，而是采用在烟道开孔的方式，直接将烟道本身做为气室。烟道开孔采用将每个引风孔均匀分成三层，分别开孔。开孔使用金刚钻沿着四周分别钻孔，孔心分离后，用手动葫芦拉出中间部分，一层孔即开好。再依次开出其他层孔，然后将每一层开好的孔及时用预制好的密封挡板加以遮挡，密封挡板外部的挂耳加以固定，这样做可以防止空气大量漏入以及防止密封挡板掉落。然后将热管蒸发段直接置于烟道中，并换热器两侧设置提升设施，方便对换热器进行检修清灰操作。

炼焦生产要求炼焦煤中的水分必须稳定，通常水分每增加1%，结焦时间将延长10-15分钟，炼焦耗热量增加约30KJ/Kg，同时还会影响堆密度，造成装炉煤量变化，影响焦炉生产效率，水分过低会使操作条件恶化：装煤时冒烟、着火加剧、等问题，造成各种各样的环保问题。因此在装入炭化室前，炼焦煤的含水量要力求稳定，不能有大的波动。在极寒天气下，通过本实施例的装置对煤塔出煤口用蒸汽进行保温；还可根据实际情况通过提升装置对换热器进行换热面积调节，避免了极寒天气炼焦煤14冻结成块的问题，稳定了焦炉生产；当不需要对煤塔出煤口用蒸汽进行保温的时候，可以通过提升装置将重力换热器11上提，将烟道口用盖板密封，不影响焦炉正常生产。

本实施例所提供的节能型煤塔保温装置具有如下优点：（1）该装置选用的重力式热管换热器阻力较小对烟囱的吸力影响很小同时具有换热效率高，具有结构简单、制造方便、体积小、维修费用低等优点在烟气余热回收领域应用广泛；（2）该装置能有效吸收焦炉烟气的热量，为焦炉烟气末端采用低温脱硫技术提供了工艺条件，实现了废气的二次利用，同时大大降低了对焦炉本体吸力的影响；（3）该装置便于调节换热器与烟气接触面积，可根据实际情况随时调整；（4）该装置保证了加煤塔下部出煤口内部温度大于水的凝固点有效防止了炼焦煤冻结成块，稳定了焦炉生产，大大降低了生产成本，创造了一定的经济效益；（5）该装置节能环保，便于进一步的推广应用。

本实用新型不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种节能型煤塔保温装置，其特征在于，包括：保温管道、换热器和水箱；所述保温管道的一部分布置在所述煤塔的出煤口旁，所述保温管道的入口连接所述换热器的出水口，所述保温管道的出口连接所述水箱的回水口，所述水箱的出水口连接所述换热器的入水口；所述换热器为热管型换热器，所述换热器内部分隔为液室和气室；所述换热器的入水口和出水口连接所述液室；所述液室和气室之间布置若干热管；所述热管的冷凝段插入所述液室，所述热管的蒸发段插入所述气室；所述气室连通焦炉废气烟道。

2.根据权利要求1所述的节能型煤塔保温装置，其特征在于：所述气室位于所述焦炉废气烟道内。

3.根据权利要求1所述的节能型煤塔保温装置，其特征在于：所述水箱上具有补水阀。

4.根据权利要求1所述的节能型煤塔保温装置，其特征在于：所述水箱上具有溢流管。

5.根据权利要求1所述的节能型煤塔保温装置，其特征在于：所述保温管道中的介质为除盐水。

6.根据权利要求1所述的节能型煤塔保温装置，其特征在于：所述保温管道环绕所述煤塔的出煤口。

7.根据权利要求1所述的节能型煤塔保温装置，其特征在于：所述换热器的液室和气室通过绝热材料隔离。

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