專利名稱：用于焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焦化工藝余熱回收裝置，尤其是一種采用氮氣或(空氣)作為冷卻介質(zhì)的焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器。
背景技術(shù)：
煉焦工藝流程中產(chǎn)生的余熱資源的高效回收利用，是建立資源節(jié)約、環(huán)境友好的綠色焦化廠節(jié)能的主要方向，也是降低焦?fàn)t能耗的主要途徑之一。但是，我國對二次能源品質(zhì)潛力的挖掘、價值的開發(fā)以及低品質(zhì)余熱余能利用支撐技術(shù)與裝備開發(fā)滯后，例如250 300°C的余熱資源尚未有效地利用。
目前鋼鐵企業(yè)尚有30%的余熱、余能未被回收利用，其中，焦化過程約有50千克/噸焦。從炭化室經(jīng)上升管逸出的650°C 700°C荒煤氣帶出熱占焦?fàn)t總熱量36%。為了冷卻高溫的荒煤氣必須噴灑大量70°C 75°C循環(huán)氨水，高溫荒煤氣因循環(huán)氨水的大量蒸發(fā)而被冷卻至82°C 85°C，再經(jīng)初冷器冷卻至22°C 35°C，荒煤氣帶出熱被白白浪費。目前荒煤氣的余熱回收還處于研發(fā)階段，如用導(dǎo)熱油夾套管、熱管、鍋爐、半導(dǎo)體溫差發(fā)電和水套管等技術(shù)，來回收荒煤氣帶出熱。但是有些方法和方式還達不到工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有焦?fàn)t碳化室通過上升管溢出的荒煤氣的余熱回收利用的技術(shù)問題，而提供一種焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器，該上升管換熱器在保證焦?fàn)t安全運行和不影響荒煤氣的其他工藝要求的前提下，上升管換熱器能有效回收荒煤氣的50%以上的余熱量，并且減少了用于荒煤氣減溫的氨水用量，同時也減少了荒煤氣凈化工藝流程中產(chǎn)生的有毒有害廢水。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種用于焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器，由內(nèi)、外套管組成，其特點是內(nèi)、外套管之間設(shè)有多股螺旋回流通道，內(nèi)、外套管兩端各設(shè)一個匯流集箱。內(nèi)套管內(nèi)壁底部設(shè)置二根交叉螺旋焦油導(dǎo)出槽，用于防止從荒煤氣析出的焦油回流到焦?fàn)t上升管低端與焦?fàn)t連接處，受到管壁溫度和高溫荒煤氣作用下，使得焦?fàn)t煤氣析出口處結(jié)焦形成石墨。內(nèi)、外套管的多股螺旋回流通道中流動惰性氣體。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明與其它形式的焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器相比較，適合焦化工藝荒煤氣工況變化，其受熱面的多股螺旋回流通道結(jié)構(gòu)型式具有強化換熱效果并且受熱面積布置更為合理，提高了高溫段荒煤氣與氮氣(空氣)之間的換熱效果,氮氣(空氣)能有效地獲取荒煤氣的熱量，同時可以通過改變氮氣(空氣)流量能控制荒煤氣的出口溫度，避免了荒煤氣在急劇降溫的狀態(tài)下，荒煤氣中焦油析出造成上升管管壁結(jié)焦，影響焦?fàn)t安全運行。本發(fā)明用于回收從焦?fàn)t炭化室經(jīng)上升管逸出的650°C 700°C荒煤氣帶出熱量，這部分熱量占據(jù)焦?fàn)t輸入總熱量的36%。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視 圖2是圖I中沿A-A的剖視 圖3是圖I中沿B-B的剖視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖I至圖3所示，本發(fā)明的用于焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器，由內(nèi)、外套管2，I組成。
內(nèi)、外套管2，I之間設(shè)有多股螺旋回流通道3，內(nèi)、外套管2，I兩端各設(shè)一個匯流集箱。內(nèi)套管2內(nèi)壁底部設(shè)置二根交叉螺旋焦油導(dǎo)出槽4，用于防止從荒煤氣析出的焦油回流到焦?fàn)t上升管低端與焦?fàn)t連接處，受到管壁溫度和高溫荒煤氣作用下，使得焦?fàn)t煤氣析出口處結(jié)焦形成石墨。內(nèi)、外套管2的多股螺旋回流通道3中流動惰性氣體。本發(fā)明采用的冷卻氣體為惰性氣體(氮氣)或空氣，其結(jié)構(gòu)尺寸與所處的原焦?fàn)t上升管尺寸相符合，對原有焦?fàn)t結(jié)構(gòu)不作改動，便于安裝。本發(fā)明的上升管換熱器的結(jié)構(gòu)形式和采用的冷卻介質(zhì)在國內(nèi)還未有人采用。焦?fàn)t中荒煤氣通過設(shè)置在焦?fàn)t爐頂?shù)纳仙軗Q熱器時，荒煤氣的熱量傳遞給在上升管換熱器套管內(nèi)多股螺旋回流通道中流動惰性氣體(氮氣)或空氣，受熱后的氮氣或(空氣)通過上升管換熱器的上部匯流集箱后流入到主集氣管。
權(quán)利要求
1.一種用于焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器，由內(nèi)、外套管(2，1)組成，其特征在于所述內(nèi)、外套管(2，I)之間設(shè)有多股螺旋回流通道(3)，內(nèi)、外套管(2，I)兩端各設(shè)一個匯流集箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器，其特征在于所述內(nèi)套管(2)內(nèi)壁底部設(shè)置二根交叉螺旋焦油導(dǎo)出槽(4)，用于防止從荒煤氣析出的焦油回流到焦?fàn)t上升管低端與焦?fàn)t連接處，受到管壁溫度和高溫荒煤氣作用下，使得焦?fàn)t煤氣析出口處結(jié)焦形成石墨。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器，其特征在于所述內(nèi)、外套管(2，I)的多股螺旋回流通道(3)中流動惰性氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器，由內(nèi)、外套管組成，其特點是內(nèi)、外套管之間設(shè)有多股螺旋回流通道，內(nèi)、外套管兩端各設(shè)一個匯流集箱。本發(fā)明與其它形式的焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收換熱器相比較，適合焦化工藝荒煤氣工況變化，其受熱面的多股螺旋回流通道結(jié)構(gòu)型式具有強化換熱效果并且受熱面積布置更為合理，提高了高溫段荒煤氣與氮氣(空氣)之間的換熱效果，氮氣(空氣)能有效地獲取荒煤氣的熱量，同時可以通過改變氮氣(空氣)流量能控制荒煤氣的出口溫度，避免了荒煤氣在急劇降溫的狀態(tài)下，荒煤氣中焦油析出造成上升管管壁結(jié)焦，影響焦?fàn)t安全運行。
文檔編號C10B27/00GK102899057SQ20121045792
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者郁鴻凌, 楊東偉, 楊仕杰, 管晨希, 肖博鈞, 惠建明, 惠文博, 李 杰, 余暉, 段偉章, 胡永林 申請人:上海理工大學(xué), 無錫億恩科技股份有限公司, 云南昆鋼煤焦化有限公司