CN215003077U - 一种新型焦炉煤气预热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型焦炉煤气预热器，包括预热器本体、蒸汽进汽管路、蒸汽疏水管路、煤气进气管路和煤气出气管路，预热器本体的内部上下间隔安装有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板之间竖直安装有多根换热管，煤气进气管路上设置有第一压力表、第一温度计和煤气进气阀，煤气出气管路上设置有第二压力表、第二温度计和煤气出气阀，蒸汽进汽管路上设置有第三压力表、第三温度计和蒸汽进气阀，蒸汽疏水管路上依次安装有第四压力表、第四三温度计和多个蒸汽排汽阀，且在相邻两个蒸汽排汽阀之间的蒸汽疏水管路上设置有疏水支管，疏水支管上依次设置有隔离阀、凝汽器和小型水环式真空泵。不仅延长了设备的使用寿命，而且具有较好的换热效果。

Description

一种新型焦炉煤气预热器

技术领域

本实用新型涉及锅炉设备技术领域，具体涉及一种新型焦炉煤气预热器。

背景技术

煤气是冶金企业重要副产品，包括高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气等，其利用方式以锅炉、加热炉燃烧利用为主。目前，锅炉煤气燃烧器为单种煤气燃烧器，适用于纯高炉煤气。由于锅炉是焦炉煤气的调节用户，为了实现焦炉煤气的利用，主要通过两种方案进行利用。第一种方案：单独增设焦炉煤气燃烧器，这种方案主要造成燃烧器布置区域增加，配套点火系统、火焰监控等系统复杂，投资费用增加；第二种方案：采用将焦炉煤气直接混入高炉煤气管路，形成混合煤气进入炉膛燃烧，当前，基本的用户都是在锅炉炉前设置煤气掺烧系统，利用掺烧系统将焦炉煤气和高炉煤气混合后，再进行燃烧。在现有的技术中，由于焦炉煤气输送的管道较长，且管道未设置保温措施，而焦炉煤气温度的接近环境温度，如果是焦炉煤气的温度低，在输送的过程中，焦炉煤气中的煤焦油、奈、粉尘、废液会以液态、固态形式沉积或粘附在输气管道、流量计、阀门、变送器、煤气枪上，随着使用时间的增加，会造成设备堵塞的情况，进而影响焦炉煤气系统安全可靠运行及计量准确性，增加了设备系统检修维护清理工作量，大大缩短系统设备使用寿命。因此，需要研制开发一种操作简单、使用成本低、预热效果好、且运行稳定的新型焦炉煤气预热器是客观需要的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种操作简单、使用成本低、预热效果好、且运行稳定的新型焦炉煤气预热器。

本实用新型的目的是这样实现的，包括预热器本体、蒸汽进汽管路、蒸汽疏水管路、煤气进气管路和煤气出气管路，预热器本体的内部上下间隔安装有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板之间竖直安装有多根换热管，煤气进气管路设置在下隔板上侧的预热器本体上，煤气进气管路上设置有第一压力表、第一温度计和煤气进气阀，煤气进气管路设置在上隔板下侧的预热器本体上，煤气出气管路上设置有第二压力表、第二温度计和煤气出气阀，蒸汽进汽管路设置在上隔板上侧的预热器本体上，蒸汽进汽管路上设置有第三压力表、第三温度计和蒸汽进气阀，蒸汽疏水管路设置在下隔板下侧的预热器本体底部，蒸汽疏水管路上依次安装有第四压力表、第四三温度计和多个蒸汽排汽阀，且在相邻两个蒸汽排汽阀之间的蒸汽疏水管路上设置有疏水支管，疏水支管上依次设置有隔离阀、凝汽器和小型水环式真空泵，疏水支管的端部安装有冷凝水排放管。

进一步的，上隔板上侧的预热器本体内安装有蒸汽分布管，蒸汽分布管包括多圈同心设置的环形管，相邻两环形管之间通过连通管连通，且位于最外圈的环形管与蒸汽进汽管路连通，换热管在上隔板和下隔板之间也呈多圈同圆周均布结构，换热管的布置圈数与环形管的圈数相对应，每圈环形管的底部设置有多个与通汽管，通汽管的下端延伸至换热管的上端内。

进一步的，蒸汽排汽阀的数量为2～4个。

进一步的，下隔板下侧的预热器本体内安装有液位计。

进一步的，小型水环式真空泵与冷凝水排放管之间的疏水支管上安装有汽水分离器。

进一步的，换热管的外壁上设置有螺旋形的换热翅片。

进一步的，第三温度计和蒸汽进汽阀之间的蒸汽进汽管路上设置有旁通管，所述旁通管上设置有旁通阀。

进一步的，煤气进气阀与预热器本体之间的煤气进气管路上设置有煤气净化器

本装置在进入焦炉掺杂系统的焦炉煤气计量站流量计前前置布置预热器本体，利用汽机侧辅汽联箱来的蒸汽作为加热汽源，蒸汽和焦炉煤气采用逆流接触的换热方式，经过换热管的加热后，能够将煤气的加热到70～80℃，以确保煤气中的煤焦油、奈、粉尘、废液等以气态形式存在，避免在煤气输送管路内沉积或造成流量计、煤气管道、阀门、气枪、变送器等设备堵塞难题。本装置的设置，不仅大幅的降低了设备维护、清理的工作量，有效的延长了设备的使用寿命；而且煤气与蒸汽进行逆向换热，具有较好的换热效果，能够保证预热后的煤气温度均匀，另外，本装置设置的蒸汽疏水管路结构合理，利用多条疏水支管能够对换热降温后的蒸汽进行抽吸，在保证具有较好换热效果的情况下，可以快速的将换热后的蒸汽和冷凝水快速的从预热器本体内排出，保证换热工作的稳定进行，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为蒸汽分布管15的结构示意图；

图中：1-预热器本体，2-蒸汽进汽管路，3-蒸汽疏水管路，4-煤气进气管路，5-煤气出气管路,6-上隔板，7-下隔板，8-换热管，9-蒸汽排汽阀,10-疏水支管，11-隔离阀，12-凝汽器，13-小型水环式真空泵,14-冷凝水排放管，15-蒸汽分布管，151-环形管，152-连通管，16-液位计，17-汽水分离器，18-旁通管，19-煤气净化器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～2所示,本实用新型包括预热器本体1、蒸汽进汽管路2、蒸汽疏水管路3、煤气进气管路4和煤气出气管路5，所述预热器本体1为金属结构，所述预热器本体1的内部上下间隔安装有上隔板6和下隔板7，所述上隔板6和下隔板7之间竖直安装有多根换热管8，所述预热器本体1、上隔板6、下隔板7和换热管8可采用不锈钢材料制作，这样可以降低煤气的腐蚀，延长使用寿命，所述煤气进气管路4设置在下隔板7上侧的预热器本体1上，所述煤气进气管路4上设置有第一压力表、第一温度计和煤气进气阀，第一压力表用于监测煤气的进气压力，第一温度计用于监测煤气的进气温度，煤气进气阀的型号和类型根据实际的需要选用，主要用于控制煤气的进气流量；所述煤气进气管路4设置在上隔板6下侧的预热器本体1上，所述煤气出气管路5上设置有第二压力表、第二温度计和煤气出气阀，第二压力表用于监测煤气的进气压力，第二温度计用于监测煤气的进气温度，煤气出气阀的型号和类型根据实际的需要选用，主要用于控制煤气的出气流量，所述蒸汽进汽管路2设置在上隔板6上侧的预热器本体1上，所述蒸汽进汽管路2上设置有第三压力表、第三温度计和蒸汽进气阀，第三压力表用于监测蒸汽的进汽压力，第三温度计用于监测蒸汽的进汽温度，蒸汽进气阀的型号和类型根据实际的需要选用，主要用于控制蒸汽的进汽流量，所述蒸汽疏水管路3设置在下隔板7下侧的预热器本体1底部，所述蒸汽疏水管路3上依次安装有第四压力表、第四三温度计和多个蒸汽排汽阀9，第四压力表用于监测蒸汽的出汽压力，第四温度计用于监测蒸汽的出汽温度，蒸汽排汽阀9的型号和类型根据实际的需要选用，且在相邻两个蒸汽排汽阀9之间的蒸汽疏水管路3上设置有疏水支管10，所述疏水支管10上依次设置有隔离阀11、凝汽器12和小型水环式真空泵13，所述疏水支管10的端部安装有冷凝水排放管14。本装置中蒸汽进出管路和煤气进出管路上均设置有压力表和温度计，通过合理的检测蒸汽压力、温度的测量以及煤气的压力和温度值，才能合理的控制蒸汽出汽和煤气出气的开度调节，最终使煤气和蒸汽的换热匹配。

本装置的工作过程是，通过煤气进气管路4向预热器本体1内输送煤气，通过蒸汽进汽管路2向预热器本体1内输送蒸汽，蒸汽进入预热器本体1内后，再进入到换热管8内，通过换热管8与进入预热器本体1内的煤气进行换热，蒸汽和焦炉煤气采用逆流接触的换热方式，经过换热管8的加热后，能够将煤气的加热到70～80℃，以确保煤气中的煤焦油、奈、粉尘、废液等以气态形式存在，避免在煤气输送管路2内沉积或造成流量计、煤气管道、阀门、气枪、变送器等设备堵塞难题，换热升温后的煤气通过煤气出气管路5排出进入煤气掺烧系统，而换热降温后的蒸汽冷凝放热形成冷凝水，从蒸汽疏水管路3排出蒸汽与冷凝水的混合物，小型水环式真空泵13的抽吸作用下，根据排出的流量通过疏水支管10排出，经凝汽器12排出后进入到冷凝水排放管14内，在上述的换热过程中，新鲜蒸汽常会混在冷凝水中，导致蒸汽疏水管路3的进口处压力升高，致使新鲜蒸汽不能够连续的从蒸汽进汽管路2进入预热器本体1内换热，导致预热器本体1不能正常工作，因此在蒸汽疏水管路3上设置多个疏水支管10，利用多条疏水支管10能够对换热降温后的蒸汽进行抽吸，在保证具有较好换热效果的情况下，可以快速的将换热后的蒸汽和冷凝水快速的从预热器本体1内排出，保证换热工作的稳定进行。

进一步的，为了保证换热工作的高效性和稳定性，所述上隔板6上侧的预热器本体1内安装有蒸汽分布管15，所述蒸汽分布管15包括多圈同心设置的环形管151，相邻两环形管151之间通过连通管152连通，且位于最外圈的环形管151与蒸汽进汽管路2连通，所述换热管8在上隔板6和下隔板7之间也呈多圈同圆周均布结构，所述换热管8的布置圈数与环形管151的圈数相对应，每圈环形管151的底部设置有多个与通汽管，通汽管的下端延伸至换热管8的上端内，通过蒸汽分布管15向每根换热管8内输送输送蒸汽，可以保证进入到每根换热管8内的蒸汽量一样，让每根换热管8都能与预热器本体1内的煤气均匀换热。

进一步的，根据实际的使用情况，所述蒸汽排汽阀9的数量为2～4个。

进一步的，所述下隔板7下侧的预热器本体1内安装有液位计16，液位计16可以实时的检测预热器本体1内的液位并产生液位信号。

进一步的，所述小型水环式真空泵13与冷凝水排放管14之间的疏水支管10上安装有汽水分离器17，设置的汽水分离器17可以对疏水支管10排出的蒸汽和冷凝水进行气液分离。

为了增加与煤气的接触面积，提高换热效率，所述换热管8的外壁上设置有螺旋形的换热翅片。

进一步的，所述第三温度计和蒸汽进汽阀之间的蒸汽进汽管路2上设置有旁通管18，所述旁通管18上设置有旁通阀，当进入预热器本体1内的蒸汽压力过大时，可以通过旁通管18泄压降低其进汽压力。

为了防止进入预热器本体1内的煤气对换热管8造成灰尘腐蚀，影响换热的效率，所述煤气进气阀与预热器本体1之间的煤气进气管路4上设置有煤气净化器19。

Claims (8)

1.一种新型焦炉煤气预热器,包括预热器本体（1）、蒸汽进汽管路（2）、蒸汽疏水管路（3）、煤气进气管路（4）和煤气出气管路（5），其特征在于：所述预热器本体（1）的内部上下间隔安装有上隔板（6）和下隔板（7），所述上隔板（6）和下隔板（7）之间竖直安装有多根换热管（8），所述煤气进气管路（4）设置在下隔板（7）上侧的预热器本体（1）上，所述煤气进气管路（4）上设置有第一压力表、第一温度计和煤气进气阀，所述煤气进气管路（4）设置在上隔板（6）下侧的预热器本体（1）上，所述煤气出气管路（5）上设置有第二压力表、第二温度计和煤气出气阀，所述蒸汽进汽管路（2）设置在上隔板（6）上侧的预热器本体（1）上，所述蒸汽进汽管路（2）上设置有第三压力表、第三温度计和蒸汽进气阀，所述蒸汽疏水管路（3）设置在下隔板（7）下侧的预热器本体（1）底部，所述蒸汽疏水管路（3）上依次安装有第四压力表、第四三温度计和多个蒸汽排汽阀（9），且在相邻两个蒸汽排汽阀（9）之间的蒸汽疏水管路（3）上设置有疏水支管（10），所述疏水支管（10）上依次设置有隔离阀（11）、凝汽器（12）和小型水环式真空泵（13），所述疏水支管（10）的端部安装有冷凝水排放管（14）。

2.根据权利要求1所述的一种新型焦炉煤气预热器,其特征在于：所述上隔板（6）上侧的预热器本体（1）内安装有蒸汽分布管（15），所述蒸汽分布管（15）包括多圈同心设置的环形管（151），相邻两环形管（151）之间通过连通管（152）连通，且位于最外圈的环形管（151）与蒸汽进汽管路（2）连通，所述换热管（8）在上隔板（6）和下隔板（7）之间也呈多圈同圆周均布结构，所述换热管（8）的布置圈数与环形管（151）的圈数相对应，每圈环形管（151）的底部设置有多个与通汽管，通汽管的下端延伸至换热管（8）的上端内。

3.根据权利要求1所述的一种新型焦炉煤气预热器,其特征在于：所述蒸汽排汽阀（9）的数量为2～4个。

4.根据权利要求1所述的一种新型焦炉煤气预热器,其特征在于：所述下隔板（7）下侧的预热器本体（1）内安装有液位计（16）。

5.根据权利要求1所述的一种新型焦炉煤气预热器,其特征在于：所述小型水环式真空泵（13）与冷凝水排放管（14）之间的疏水支管（10）上安装有汽水分离器（17）。

6.根据权利要求1所述的一种新型焦炉煤气预热器,其特征在于：所述换热管（8）的外壁上设置有螺旋形的换热翅片。

7.根据权利要求1所述的一种新型焦炉煤气预热器,其特征在于：所述第三温度计和蒸汽进汽阀之间的蒸汽进汽管路（2）上设置有旁通管（18），所述旁通管（18）上设置有旁通阀。

8.根据权利要求1所述的一种新型焦炉煤气预热器,其特征在于：所述煤气进气阀与预热器本体（1）之间的煤气进气管路（4）上设置有煤气净化器（19）。

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