[發明專利]焦爐荒煤氣上升管換熱器

在審

• 申請號: 201710114240.8
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106767021A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 余波;王浩;王淦;楊春根;程寒飛;詹茂華
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司;中冶華天南京工程技術有限公司;中冶華天（安徽）節能環保研究院有限公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F9/24
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及一種焦爐荒煤氣上升管換熱器。

背景技術

煉焦是鋼鐵工序的重要環節，也是能耗較高的環節，煉焦過程中存在焦渣高溫余熱、荒煤氣中溫余熱和煙氣低溫余熱三種不能類型余熱，其中荒煤氣中溫余熱回收還沒有大規模推廣。焦爐荒煤氣中溫余熱占整個焦化工序的36％左右，具有很大的利用空間。目前焦化企業多采用噴剩余氨水的方法將荒煤氣從700℃左右降至80℃附近進行后續操作，造成該部分余熱的白白浪費。因此許多學者針對荒煤氣余熱回收開發了相應的換熱器，主要針對于防結焦、防腐，但是大多換熱器不能考慮其安全性，即不能在發生冷卻介質泄漏時及時發現。

焦爐荒煤氣中含有H₂S等腐蝕性氣體，對換熱器具有較強的腐蝕性，一旦換熱器被腐蝕穿孔，冷卻介質就會進入焦化爐內，尤其是采用水為冷卻介質時，當水泄露發生，水與熾熱焦炭發生汽化反應，焦化爐內壓力會迅速增加，造成焦化爐體損壞。申請號201510497917.1《一種焦爐荒煤氣上升管工作狀態監測系統》通過利用紅外測溫儀和測距儀來測量焦化爐上升管的工作狀態，但當上升管更換為換熱器時，換熱器的溫度變化不僅和生產過程有關，還與介質溫度相關，監測系統很難發現換熱器是否發生損壞，因此需要從換熱器本身結構來考慮換熱器的安全設計。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種能夠監測上升管換熱器工作狀態的焦爐荒煤氣上升管換熱器。

為達到上述目的，本發明焦爐荒煤氣上升管換熱器，包括由外向內依次設置的外殼、夾層殼和內殼；

所述夾層殼的上邊緣和下邊緣分別與所述內殼的上部和下部密封連接；

所述夾層殼與外殼圍成的空腔或者所述內殼、夾層殼與外殼圍成的空腔內填充有保溫材料；

所述內殼與所述夾層殼圍成的空腔內設置有導熱介質，所述導熱介質的體積小于所述內殼與所述夾層殼圍成的空腔的容積；

所述內殼與所述夾層殼之間設置有換熱管，所述換熱管的入口和出口均穿出夾層殼和外殼并與所述夾層殼和外殼密封連接；

所述內殼與所述夾層殼圍成的空腔與一測壓管道連通，所述測壓管道上設置有壓力測量裝置，所述測壓管道的末端密封。

進一步地，所述內、外殼的上邊緣與上法蘭連接，所述內、外殼的下邊緣與下法蘭連接，所述夾層殼與所述內殼密封連接；

或者，所述內殼和夾層殼的上邊緣與上法欄密封連接，所述內殼和夾層殼的下邊緣與下法蘭密封連接，所述外殼的上、下邊緣分別與上、下法蘭連接。

進一步地，所述測壓管道的末端通過一閥門密封，所述測壓管道與一壓力罐連通。

進一步地，所述換熱管的底部設置有排污口，所述排污口與一排污管道連通，所述排污管道穿出所述夾層殼和外殼并與所述夾層殼和外殼密封連接。

進一步地，所述內殼的換熱介質側表面設置有翅片或翅針。

進一步地，所述換熱管外表面設置有翅片或翅針。

本發明焦爐荒煤氣上升管換熱器中，荒煤氣熱量通過內殼、導熱介質和換熱管傳遞給冷卻介質，增加了換熱熱阻，換熱器內壁面溫度高，不易結焦，可通過在荒煤氣側增加擾流裝置、在內殼靠導熱介質側安裝翅片、翅針方法增加導熱量。

本發明焦爐荒煤氣上升管換熱器通過監測夾層殼的壓力變化來判斷換熱器是否發生腐蝕穿孔或者冷卻介質泄露，提高了焦爐荒煤氣上升管換熱器的安全性。

附圖說明

圖1是本發明焦爐荒煤氣上升管換熱器的實施例1的結構示意圖。

其中，1-換熱器整體，1.1-換熱器下部法蘭，1.2-換熱器上部法蘭，1.3-內殼，1.4-夾層殼，1.5-導熱介質，1.6-換熱管，1.7-中間殼，1.8-保溫層，1.9-外殼，2-冷卻介質進/出口，3-排污口，4-冷卻介質進/出口，5-導氣管，5.1-壓力表，5.2-儲氣罐，5.3-電動調節閥。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。

實施例1