CN216745575U - 一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，包括煤气发生炉本体、煤气换热器、空气换热器、混温器和循环水箱；煤气换热器包括煤气换热筒体、换热夹套和换热环管组件，换热夹套设于煤气换热筒体外周侧，换热环管组件设于煤气换热筒体内；空气换热器包括空气换热筒体以及安装在空气换热筒体内的换热翅片管组件；煤气换热筒体安装在煤气发生炉本体上；空气换热筒体与煤气发生炉本体的空气进口端连接；换热夹套和换热环管组件均通过混温器与换热翅片管组件的一端连接；换热翅片管组件的另一端通过循环水箱分别与换热夹套和换热环管组件连接。本实用新型既能解决能源浪费问题，又能提高气化反应效率，提高煤气热值。

Description

一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及煤气发生炉设备技术领域，尤其涉及一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置。

背景技术

常压固定床煤气发生炉以合格无烟煤作原料，空气、蒸汽混合气体为气化剂，进行氧化还原反应生成煤气，高温煤气经循环水洗涤冷却过程中，大量煤气余热被循环水带走造成能源浪费，且煤气脱硫系统投用、煤气发生炉进行型煤掺烧造成煤气热值降低，影响煤气化反应的效率。为了克服上述现有技术的不足，需设计一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，通过能量余热回收转换，提高反应温度，达到既可以解决热能损失问题又可以提高煤气热值的目的。

发明内容

本实用新型提供一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，采用煤气换热器实现余热回收，采用空气换热器实现余热放热，循环吸热、放热，既能解决能源浪费问题，又能加热空气输送温度，提高气化反应效率，提高煤气热值，满足生产需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，包括煤气发生炉本体、煤气换热器、空气换热器、混温器和循环水箱；所述煤气换热器包括煤气换热筒体、换热夹套和换热环管组件，所述换热夹套设于所述煤气换热筒体外周侧，所述换热环管组件设于所述煤气换热筒体内；所述空气换热器包括空气换热筒体以及安装在所述空气换热筒体内的换热翅片管组件；所述煤气换热筒体与所述煤气发生炉本体的煤气出口端连接；所述空气换热筒体的一端与所述煤气发生炉本体的空气进口端连接；所述换热夹套、所述换热环管组件均通过所述混温器与所述换热翅片管组件的一端连接；所述换热翅片管组件的另一端通过所述循环水箱分别与所述换热夹套、所述换热环管组件连接。

进一步地，所述煤气换热筒体内设有一煤气通道，所述煤气通道的一端与所述煤气发生炉本体的煤气出口端连接；所述换热夹套设在所述煤气换热筒体外周侧形成一环状空腔结构，所述换热夹套设有夹套出水口和夹套进水口；所述换热环管组件通过若干固定块与所述煤气换热筒体内壁固定连接；所述换热环管组件设有换热管出水口和换热管进水口；所述夹套出水口和所述换热管出水口均与所述混温器连接；所述夹套进水口和所述换热管进水口均与所述循环水箱的一端连接。

进一步地，所述换热夹套内固定连接有若干导热片，若干所述导热片沿所述换热夹套的轴线间隔设置，每一所述导热片均环绕所述煤气换热筒体外周。

进一步地，所述换热环管组件包括若干换热管、两连接管；两所述连接管间隔布置，若干所述换热管间隔布置在两所述连接管之间；每一所述换热管的一端与其中一所述连接管连通，每一所述换热管的另一端与另一所述连接管连通；所述换热管出水口设置在其中一所述连接管上，所述换热管出水口设置在另一所述连接管上；每一所述连接管的周侧通过若干所述固定块与所述煤气换热筒体内壁周侧固定连接。

进一步地，两所述连接管呈环状结构，两所述连接管同轴间隔布置；若干所述换热管对应地沿两所述连接管的轴线间隔环绕形成圆柱型结构。

进一步地，所述混温器包括混温器筒体、两进水管和一出水管；所混温器筒体内部设有空腔结构，两所述进水管和所述出水管均与所述混温器筒体密封固定连接，且两所述进水管和所述出水管均分别与所述空腔结构连通。

进一步地，所述换热翅片管组件包括换热容腔和若干翅片管；所述翅片管的周侧设有螺旋翅片；每一所述翅片管沿轴线贯通形成空气通道；所述空气换热筒体中部设有一密闭的空腔结构形成所述换热容腔，若干所述翅片管沿平行于所述空气换热筒体的轴线方向间隔布置在所述换热容腔内，每一所述翅片管的两端延伸至所述换热容腔外；所述换热容腔的一侧设有热水出口，所述换热容腔的另一侧设有热水进口；所述热水进口分别与所述混温器中的出水管连接；所述热水出口与所述循环水箱连接。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型采用煤气换热器实现余热回收，采用空气换热器实现余热放热，循环吸热、放热，既能解决能源浪费问题，又能加热空气输送温度，提高气化反应效率，提高煤气热值，满足生产需求；

2)换热夹套布置在煤气换热筒体内壁，煤气通过时与煤气换热筒体内壁交换热量，换热环管组件位于煤气换热筒体内，可以增加与煤气的接触面积，更充分地与高温煤气交换热量，提高换热效率；

3)导热片可以增加换热夹套与软化水的接触面积，提高换热效率；

4)螺旋翅片可以增加翅片管与软化水的接触面积，使翅片管的温度快速升高，空气从翅片管中通过可快速加热，提高放热效率，使空气离开空气换热筒体后得到较高的初始温度，进而提升煤气发生炉本体内的气化反应效率，提高煤气热值。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型煤气换热器的剖面图；

图3为图2中A-A处的剖面图；

图4为本实用新型中混温器的结构示意图；

图5为本实用新型中空气换热器的结构示意图；

图6为本实用新型中翅片管的结构示意图；

附图标识：

1—煤气发生炉本体， 2—煤气换热器，

3—空气换热器， 4—混温器，

5—循环水箱， 21—煤气换热筒体，

22—换热夹套， 23—换热环管组件，

24—固定块， 31—空气换热筒体，

32—换热翅片管组件， 41—混温器筒体，

42—进水管， 43—出水管，

51—水箱， 52—水泵，

221—夹套出水口， 222—夹套进水口，

231—换热管出水口， 232—换热管进水口，

233—换热管， 234—连接管，

321—换热容腔， 322—翅片管，

3221—螺旋翅片， 3211—热水出口，

3212—热水进口， 223—导热片，

311—空气进口， 312—空气出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1至图6所示，一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，包括煤气发生炉本体1、煤气换热器2、空气换热器3、混温器4和循环水箱5；所述煤气换热器2包括煤气换热筒体21、换热夹套22和换热环管组件23，所述换热夹套22设于所述煤气换热筒体21外周侧，所述换热环管组件23设于所述煤气换热筒体21内；所述空气换热器3包括空气换热筒体31以及安装在所述空气换热筒体31内的换热翅片管组件32；所述煤气换热筒体21与所述煤气发生炉本体1的煤气出口端连接；所述空气换热筒体31的一端与所述煤气发生炉本体1的空气进口端连接；所述换热夹套22、所述换热环管组件23均通过所述混温器4与所述换热翅片管组件32的一端连接；所述换热翅片管组件32的另一端通过所述循环水箱5分别与所述换热夹套22、所述换热环管组件23连接。具体地，所述循环水箱5包括水箱51和水泵52，水箱51用于存放导热介质，所述导热介质可以选择软化水，水泵52用于将软化水输送进换热夹套22和换热环管组件23内，再从换热夹套22和换热环管组件23汇集到混温器4内混合，再流经换热翅片管组件32后重新回到水箱内，形成回收循环；所述煤气换热器2的一端安装在煤气出口端上，另一端与外部管道连接，换热夹套22布置在煤气换热筒体21内壁，煤气通过时与煤气换热筒体21内壁交换热量，换热环管组件23位于煤气换热筒体21内，可以增加与煤气的接触面积，更充分地与高温煤气交换热量，提高换热效率。由于接触面积不同，换热夹套22和换热环管组件23内的热量不均衡，所述混温器用于将两股不均衡的软化水混合，使输送往换热翅片管组件32的软化水温度统一。所述空气换热器3的一端安装在煤气发生炉本体1的空气进口端，外部空气从空气换热筒体31进入，流经换热翅片管组件32时被换热翅片管组件32加热，可提高空气进入煤气发生炉1时的温度，同时这一步换热过程可带走换热翅片管组件32内软化水的热量，使回到水箱的软化水得到冷却，实现余热放热的功能。本实用新型采用煤气换热器2实现余热回收，采用空气换热器3实现余热放热，循环吸热、放热，既能解决能源浪费问题，又能提高气化反应效率，提高煤气热值，满足生产需求。

请参照图2和图3所示，所述煤气换热筒体21内设有一煤气通道，所述煤气通道的一端与所述煤气发生炉本体1的煤气出口端连接；所述换热夹套22设在所述煤气换热筒体21外周侧形成一环状空腔结构，所述换热夹套22设有夹套出水口221和夹套进水口222；所述换热环管组件23通过若干固定块24与所述煤气换热筒体1内壁固定连接；所述换热环管组件23设有换热管出水口231和换热管进水口232；所述夹套出水口221和所述换热管出水口231均与所述混温器4连接；所述夹套进水口222和所述换热管进水口232均与所述循环水箱5的一端连接。所述循环水箱5的一端通过三通管分成两条管路，一管通向夹套进水口222，另一管通向换热管进水口232。所述换热夹套22内固定连接有若干导热片223，若干所述导热片223沿所述换热夹套22的轴线间隔设置，每一所述导热片223均环绕所述煤气换热筒体21外周。所述导热片223可以增加换热夹套22与软化水的接触面积，提高换热效率。

请参照图2和图3所示，所述换热环管组件23包括若干换热管233、两连接管234；两所述连接管234间隔布置，若干所述换热管233间隔布置在两所述连接管234之间；每一所述换热管233的一端与其中一所述连接管234连通，每一所述换热管233的另一端与另一所述连接管234连通；所述换热管出水口231设置在其中一所述连接管234上，所述换热管出水口232设置在另一所述连接管234上；每一所述连接管234的周侧通过若干所述固定块24与所述煤气换热筒体1内壁固定连接。两所述连接管234呈环状结构，两所述连接管234同轴间隔布置；若干所述换热管233对应地沿两所述连接管234的轴线间隔环绕形成圆柱型结构。所述换热环管组件23整体呈圆筒状，所述换热环管组件上的换热管出水口231和换热管进水口232穿过所述换热夹套22延伸至煤气换热筒体外；若干换热管233和连接管234均采用焊接固定，且连接处要求密封性良好，连接管234、固定块24和煤气换热筒体21亦是采用焊接固定，所述固定块24均匀分布在连接管234周侧，每一固定块24的一端与连接管234焊接固定，每一固定块24的另一端与煤气换热筒体21内壁焊接固定；类似的，所述换热夹套22与所述煤气换热筒体1密封焊接固定。

请参照图4所示，所述混温器4包括混温器筒体41、两进水管42和一出水管43；所混温器筒体41内部设有空腔结构，两所述进水管42和所述出水管43均与所述混温器筒体41密封固定连接，且两所述进水管42和所述出水管43均分别与所述空腔结构连通。两进水管42和一出水管43均焊接固定在混温器筒体41上。

请参照图5和图6所示，所述换热翅片管组件32包括换热容腔321和若干翅片管322；所述翅片管322的周侧设有螺旋翅片3221；每一所述翅片管322沿轴线贯通形成空气通道；所述空气换热筒体31中部设有一密闭的空腔结构形成所述换热容腔321，若干所述翅片管322沿平行于所述空气换热筒体1的轴线方向间隔布置在所述换热容腔321内，每一所述翅片管322的两端延伸至所述换热容腔321外；所述换热容腔321的一侧设有热水出口3211，所述换热容腔321的另一侧设有热水进口3212；所述热水进口3212分别与所述混温器4中的出水管43连接；所述热水出口3211与所述循环水箱5连接。具体地，所述空气换热筒体31的其中一端为空气进口311，另一端为空气出口312；所述翅片管周侧的螺旋翅片3221用于增加与软化水的接触面积，使翅片管322的温度快速升高，空气从空气换热筒体31的空气进口进入，并流经翅片管322到达空气出口，在翅片管322流动时被加热，使空气温度升高，使空气离开空气换热筒体31后得到较高的初始温度，进而提升煤气发生炉本体1内的气化反应效率，提高煤气热值。

所述循环水箱5中的水泵本体52和水箱51的安装原理与机构，在现有技术中已披露，在此不做赘述。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，其特征在于，包括煤气发生炉本体、煤气换热器、空气换热器、混温器和循环水箱；所述煤气换热器包括煤气换热筒体、换热夹套和换热环管组件，所述换热夹套设于所述煤气换热筒体外周侧，所述换热环管组件设于所述煤气换热筒体内；所述空气换热器包括空气换热筒体以及安装在所述空气换热筒体内的换热翅片管组件；所述煤气换热筒体与所述煤气发生炉本体的煤气出口端连接；所述空气换热筒体的一端与所述煤气发生炉本体的空气进口端连接；所述换热夹套、所述换热环管组件均通过所述混温器与所述换热翅片管组件的一端连接；所述换热翅片管组件的另一端通过所述循环水箱分别与所述换热夹套、所述换热环管组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，其特征在于，所述煤气换热筒体内设有一煤气通道，所述煤气通道的一端与所述煤气发生炉本体的煤气出口端连接；所述换热夹套设在所述煤气换热筒体外周侧形成一环状空腔结构，所述换热夹套设有夹套出水口和夹套进水口；所述换热环管组件通过若干固定块与所述煤气换热筒体内壁固定连接；所述换热环管组件设有换热管出水口和换热管进水口；所述夹套出水口和所述换热管出水口均与所述混温器连接；所述夹套进水口和所述换热管进水口均与所述循环水箱的一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，其特征在于，所述换热夹套内固定连接有若干导热片，若干所述导热片沿所述换热夹套的轴线间隔设置，每一所述导热片均环绕所述煤气换热筒体外周。

4.根据权利要求2所述的一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，其特征在于，所述换热环管组件包括若干换热管、两连接管；两所述连接管间隔布置，若干所述换热管间隔布置在两所述连接管之间；每一所述换热管的一端与其中一所述连接管连通，每一所述换热管的另一端与另一所述连接管连通；所述换热管出水口设置在其中一所述连接管上，所述换热管出水口设置在另一所述连接管上；每一所述连接管的周侧通过若干所述固定块与所述煤气换热筒体内壁周侧固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，其特征在于，两所述连接管呈环状结构，两所述连接管同轴间隔布置；若干所述换热管对应地沿两所述连接管的轴线间隔环绕形成圆柱型结构。

6.根据权利要求2所述的一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，其特征在于，所述混温器包括混温器筒体、两进水管和一出水管；所混温器筒体内部设有空腔结构，两所述进水管和所述出水管均与所述混温器筒体密封固定连接，且两所述进水管和所述出水管均分别与所述空腔结构连通。

7.根据权利要求2所述的一种常压固定床煤气发生炉煤气余热回收装置，其特征在于，所述换热翅片管组件包括换热容腔和若干翅片管；所述翅片管的周侧设有螺旋翅片；每一所述翅片管沿轴线贯通形成空气通道；所述空气换热筒体中部设有一密闭的空腔结构形成所述换热容腔，若干所述翅片管沿平行于所述空气换热筒体的轴线方向间隔布置在所述换热容腔内，每一所述翅片管的两端延伸至所述换热容腔外；所述换热容腔的一侧设有热水出口，所述换热容腔的另一侧设有热水进口；所述热水进口分别与所述混温器中的出水管连接；所述热水出口与所述循环水箱连接。

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