[發明專利]一種焦爐荒煤氣上升管換熱裝置

有效

• 申請號: 201310391429.3
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103436272A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 易曉東;高哲發;韓培;李德青;孟曉東
• 申請（專利權）人: 常州江南電力節能科技有限公司
• 主分類號: C10B27/00
• 分類號: C10B27/00;F28D7/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高桂珍

技術領域

本發明涉及一種換熱裝置，更具體地說，涉及一種焦爐荒煤氣上升管換熱裝置。

背景技術

煉焦工藝流程中產生的余熱資源的高效回收利用，是建立資源節約、環境友好的綠色焦化廠節能的主要方向，也是降低焦爐能耗的主要途徑之一。但是，我國對二次能源品質潛力的挖掘、價值的開發以及低品質余熱余能利用支撐技術與裝備開發滯后，上升管內高溫焦爐荒煤氣的余熱就一直未能有效利用，只能用循環氨水降溫把熱量白白浪費。有人將荒煤氣與夾套內的工藝介質水換熱，但是出現換熱面粘結焦油、絮狀物堵塞問題，換熱面損壞后，夾套內工藝介質水漏進碳化室影響焦炭生產。焦爐荒煤氣顯熱占整個焦爐的熱支出的32%左右，溫度在650度以上，至今未有成熟可靠的回收利用裝置投入運行。目前，國內外焦化企業對焦爐荒煤氣余熱的回收利用做過試驗研究，也有不少單位曾經進行過技術改進和應用，但是對于高溫的處理以及啟動停爐時的惡劣工況的處理運用不甚理想。

如中國專利申請號200710158683.3，申請公告日為2008年6月11日，發明創造名稱為：焦爐用上升管換熱裝置，該申請案涉及一種焦爐用上升管換熱裝置，該裝置包括內套管、外套管、螺旋板加強筋、加強筋、橋管法蘭、上部法蘭、底板、導流管、進口管、出口管，在內套管的內壁襯有耐火材料襯磚，該申請案在一定程度上解決了荒煤氣中的焦油物易冷凝、上升管換熱裝置內壁易發生堵塞現象的問題，但其不足之處在于：該申請案在處理高溫環境和啟動停爐時，效果并不理想，易因高溫的影響出現提前老化的現象。

又如中國專利申請號201210457921.1，申請公告日為2013年1月30日，發明創造名稱為：用于焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器，該申請案涉及一種用于焦爐上升管荒煤氣余熱回收換熱器，由內、外套管組成，內、外套管之間設有多股螺旋回流通道，內、外套管兩端各設一個匯流集箱。該申請案與其它形式的焦爐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，在一定程度上加強了換熱效果，解決了管壁結焦的問題，但其不足之處在于：該申請案主要適用于氣體作為冷卻介質的焦爐上升管換熱器，對于使用除鹽水作為冷卻介質時，效果并不理想，且該申請案的熱量易外散，對環境帶來惡劣影響。

此外，中國專利申請號201210370657.8，申請公布日為2012年12月26日，發明創造名稱為：焦爐荒煤氣余熱利用方法和設備，該申請案涉及一種生物質爐煙氣余熱回收利用方法及裝置，中間筒的內外兩側分別設有內筒和外筒，內筒與中間筒之間構成內夾套，外筒與中間筒之間構成外夾套，內夾套和外夾套共用一個中間筒體，內夾套的軸向高度大于外夾套的軸向高度，內夾套完全遮擋外夾套；內夾套充滿導熱介質氣相或液相材，外夾套充滿工藝介質液體或氣體，高溫荒煤氣直接與內夾套換熱，熱量通過內夾套的導熱介質再換給外夾套里的工藝介質，該申請案也在一定程度上解決了上升管易結焦和堵塞的問題，但其不足之處在于：該申請案經過兩次換熱，熱量損失大，且該申請案的熱量也易外散，影響外部環境。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有的焦爐荒煤氣上升管換熱裝置易結焦堵塞，對外部環境影響較大，且對于高溫的處理及換熱器在啟動和停止過程中運用不理想的不足，提供一種焦爐荒煤氣上升管換熱裝置，采用本發明的技術方案，既保證了換熱效果，有效、安全、可靠回收荒煤氣余熱，又保證了在惡劣工況下，焦爐和換熱器的安全經濟運行，同時解決了以往的換熱器在啟動和停止過程中的適應性不廣的問題，保證了設備在極高溫度下（1400℃）能夠安全正常運行。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種焦爐荒煤氣上升管換熱裝置，包括設置于上升管換熱裝置下端的煙氣進口法蘭和設置于上升管換熱裝置上端的煙氣出口法蘭，還包括內筒、中筒和外筒，所述的內筒和中筒之間形成內夾層，所述的內夾層中通入除鹽水或氮氣或空氣，所述的中筒和外筒之間形成外夾層，所述的外夾層為密封的隔熱層。

作為本發明的進一步改進，還包括進水接口法蘭和出水接口法蘭，所述的進水接口法蘭設置于上升管換熱裝置的下部，且通過進水管與內夾層相連通，所述的進水管與內夾層相連通處設置有環形的進水分布端；所述的出水接口法蘭設置于上升管換熱裝置的上部，且通過出水管與內夾層相連通，所述的出水管與內夾層相連通處設置有環形的出水分布端，所述的進水管和出水管均穿過外夾層。

作為本發明的進一步改進，所述的內筒的內壁上設置有耐溫耐磨材料。