[發明專利]一種新型蜂窩夾套式焦爐換熱上升管

無效

• 申請號: 201410160069.0
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103923665A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 劉庸
• 申請（專利權）人: 劉庸
• 主分類號: C10B27/00
• 分類號: C10B27/00;F28D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及冶金焦化行業焦爐荒煤氣余熱回收利用技術領域，尤其是新型蜂窩夾套式焦爐換熱上升管，在整體上采用加強措施，提高了上升管筒體的外壓穩定性和蜂窩夾套間的承壓能力，可在荒煤氣余熱回收利用中產生中壓(≥1.6MPa)蒸汽。

背景技術：

目前國內公知的煉焦生產中產生大量的高溫荒煤氣(約750℃)，經上升管、橋管進入集氣管用循環氨水冷卻，循環氨水吸熱而大量汽化，高溫荒煤氣在集氣管內降為80～85℃，進入煤氣凈化車間處理，高溫荒煤氣帶出的熱量白白浪費。我國20世紀70年代以來，一直進行荒煤氣余熱回收的嘗試，大部分是采用夾套式上升管結構，也稱焦爐上升管汽化冷卻裝置來回收焦爐荒煤氣的余熱。軟水在夾套式上升管中吸收荒煤氣的余熱汽化產生余熱蒸汽，供生產或生活使用，但受到夾套式上升管結構的限制，上升管筒體承受外壓能力小，只能產生0.2MPa～0.6MPa的低壓蒸汽，后來由于設計、制造上的原因和系統安全性、穩定性和經濟性等原因焦爐上升管汽化冷卻裝置紛紛停用。

至今沒有找到成熟、可靠、高效、經濟的焦爐荒煤氣余熱回收利用技術。為了更多更好的回收荒煤氣的余熱，并使系統安全性、穩定性和經濟性大大提高，發明一種新型蜂窩夾套式焦爐換熱上升管。

發明內容：

為了克服上述焦爐夾套式上升管在荒煤氣余熱回收利用中的缺點，提高上升管筒體承壓能力，本發明提供一種在焦爐荒煤氣余熱回收利用中可產生中壓(≥1.6MPa)蒸汽的新型焦爐換熱上升管，從而擴大了焦爐荒煤氣余熱回收利用的用途。

本發明的技術方案為：

一種新型蜂窩夾套式焦爐換熱上升管，結構分為上升管與蜂窩夾套兩部分：

1)、上升管與蜂窩夾套之間采用撐拉體結構，該結構將上升管與夾套牢固連接成一個整體；

2)、撐拉體按正方形或菱形布置，眾多的撐拉體結構在上升管與蜂窩夾套之間形成許多小的矩形或菱形空間，撐拉體與上升管焊接成為整體；

3)、上升管與蜂窩夾套的上下兩端分別設計為錐形結構-夾套封口錐；夾套封口錐為折邊式或圓弧式，夾套封口錐一側與蜂窩夾套焊接，另一側與上升管的外壁焊接固定，將蜂窩夾套與上升管焊接成一封閉空間；

4)、軟水入口管與汽液兩相出口管分別焊接在蜂窩夾套的下部和上部。

蜂窩夾套是以整體夾套為基礎，采用某種加強措施來加強罐體的外壓穩定性，以即節省材料又能提高夾套間的承壓能力。蜂窩夾套的工作壓力可達2.5～4MPa，而整體夾套的工作壓力僅為0.6MPa，這表明原先夾套式上升管在荒煤氣余熱回收利用中只能產生壓力≤0.6MPa，的低壓蒸汽，而蜂窩夾套式焦爐換熱上升管可在荒煤氣余熱回收利用中產生壓力≥1.6MPa的中壓蒸汽，從而擴大荒煤氣余熱回收利用的用途，如可以利用中壓余熱蒸汽發電等。新型蜂窩夾套式焦爐換熱上升管在滿足現有焦爐生產設施的正常使用的同時滿足焦爐荒煤氣余熱回收裝置工藝的要求，降低工程改造投資。

此時夾套內介質的壓力對上升管筒體壁厚的要求，只與相鄰兩個撐拉體的間距有關，而與上升管筒體直徑無關，不會發生上升管筒體在介質壓力的作用下因外壓引起的失效現象，因此上升管筒體不需要考慮夾套中介質的壓力引起失穩而進行外壓計算，從而大大提高了蜂窩夾套與上升管的承壓能力。

新型蜂窩夾套式焦爐換熱上升管結構在整體上采用加強措施，提高了上升管筒體的外壓穩定性和夾套間的承壓能力，可在荒煤氣余熱回收利用中產生大于1.6MPa中壓蒸汽，提高了余熱回收的經濟效益，擴大焦爐荒煤氣余熱回收利用的用途。

本發明將原有上升管改為新型蜂窩夾套式換熱上升管，提高了焦爐荒煤氣余熱回收裝置的安全性、穩定性和經濟性，具有設備結構簡單，環保效益提高，節能效果顯著，施工改造簡便，工程投資降低等優點。

附圖說明：

圖1是新型蜂窩夾套式焦爐換熱上升管結構示意圖；

圖2是新型蜂窩夾套式焦爐換熱上升管蜂窩夾套式結構I部放大圖。

圖中：1、上升管，2、蜂窩夾套，3、夾套封口錐；4、軟水入口管；5、汽液兩相出口管；

具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。