[實用新型]焦爐上升管/管組荒煤氣熱交換裝置

有效

• 申請號: 201720245658.8
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN206538376U
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 王浩;余波;詹茂華;程寒飛;桂峰;趙賢林;夏溢;李明
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司;中冶華天（安徽）節能環保研究院有限公司
• 主分類號: C10B27/00
• 分類號: C10B27/00;F28D7/10;F28F9/24;F28F9/00
• 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

本實用新型涉及一種焦爐上升管/管組荒煤氣熱交換裝置。

背景技術

焦爐在煉焦過程中，炭化室逸出大量的荒煤氣，經過焦爐上升管、橋管、集氣管冷卻集合后送入化產裝置進行凈化處理；在一個結焦周期內，單孔炭化室產出的荒煤氣約10000m³，荒煤氣經過焦爐上升管時溫度高達650～800℃，含有大量的顯熱。為了降低焦爐荒煤氣溫度便于后續焦化工藝處理，傳統工藝采用噴循環氨水急速冷卻高溫荒煤氣，使荒煤氣急劇降溫至80～85℃。該工藝流程不僅浪費了大量荒煤氣顯熱，而且消耗大量的氨水、又浪費了大量的水資源和電力，增加了污水排放量。

焦爐荒煤氣顯熱巨大且未被有效利用。當前煉焦工業積極尋找降本增效的新途徑，節能——無疑是降低成本的一個重要手段，并且隨著工業生產的高速發展，能源需求量越來越大，而能源的供應卻越來越緊張，各行各業必須挖潛革新，盡量采取節能減排措施。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提供一種充分回收荒煤氣熱的焦爐上升管荒煤氣熱交換裝置。

為達到上述目的，本實用新型焦爐上升管荒煤氣熱交換裝置，包括由外向內依次設置的外殼、保溫層、內套管和內殼，所述內套管和內殼之間設置有換熱介質通道；所述換熱介質通道與換熱介質入口管道和換熱介質出口管道連通，所述換熱介質入口管道和換熱介質出口管道穿出保溫層和外殼；所述內殼內側設置有一個環狀凸起，或者所述內殼內側沿高度方向上依次設置有至少兩個朝向內側的環狀凸起。

進一步地，所述環狀凸起的截面為弧形，所述環狀凸起與所述內殼平滑連接。

進一步地，所述內套管上也設置有至少一個朝向內側的環狀凸起；

所述內套管上的環狀凸起與所述內殼上的環狀凸起一一對應設置，所述內套管的環狀凸起與所述內殼的環狀凸起之間形成一段弧形的換熱介質通道。

進一步地，所述換熱介質通道內設置有螺旋排列的擾流板，所述擾流板與所述內殼和/或內套管連接。

進一步地，所述環狀凸起沿所述內殼徑向的最大長度為不足所述內殼直徑的1/2；所述環狀凸起沿所述內殼軸向的最大高度不足所述內殼直徑的1/2。

進一步地，所述內殼的內表面涂覆有防腐、防粘結涂層。

進一步地，所述擾流板包括若干內管擾流板和若干內套管擾流板；

各所述內管擾流板在所述內管的外壁上螺旋分布，相鄰兩內管擾流板之間間隔設置；所述內管擾流板的外邊緣與所述內套管間隔設置；

各所述內套管擾流板在所述內套管的內壁上螺旋分布，相鄰兩內套管擾流板之間間隔設置；所述內套管擾流板的內邊緣與所述內管間隔設置；

所述內套管擾流板的螺旋軌跡和所述內管擾流板的螺旋軌跡交錯設置。

現有的焦爐上升管荒煤氣熱交換裝置中，荒煤氣的流動處于層流狀態，從而，上升管熱交換裝置僅能夠吸收邊緣部分的荒煤氣的熱量，中心部分熱量尚未來及回收即排出上升管；而本實用新型的焦爐上升管荒煤氣熱交換裝置中，在內管上朝向內側設置環狀凸起，使荒煤氣在上升管中的流動狀態變為紊流狀態，由于紊流狀態下的荒煤氣會使各個部位的荒煤氣向四周不規則逸散，從而，能夠使上升管熱交換裝置與高溫荒煤氣進行充分換熱，大大提高荒煤氣回收熱效率。

針對上述問題，本實用新型提供一種充分回收荒煤氣熱的焦爐上升管組荒煤氣熱交換裝置。

為達到上述目的，本實用新型焦爐上升管組荒煤氣熱交換裝置，包括至少兩個如上述任意一項所述焦爐上升管荒煤氣熱交換裝置，其中，所述內、外殼或者內、外殼和內套管的上、下端與法蘭密封連接；

相鄰兩上升管荒煤氣熱交換裝置通過法蘭密封連接，各所述上升管荒煤氣熱交換裝置的換熱介質通道串聯。

本實用新型焦爐上升管組荒煤氣熱交換裝置可以根據所述焦爐上升管內荒煤氣量決定串聯運行的上升管荒煤氣換熱器數量，實現荒煤氣量和該裝置的余熱回收能力的匹配；上升管換熱器的內管、內套管沿高度方向分別設置至少一個環狀凸起，可提高荒煤氣與換熱器內套管內冷卻介質對流熱交換效果，提高余熱回收效率。相對于現有技術上升管結構，本實用新型在確保焦爐安全運行、不影響生產工藝參數的同時，有效回收焦爐上升管內荒煤氣余熱、降低了冷卻氨水的用量，同時，避免上升管內壁結焦、腐蝕現象。

附圖說明

圖1是本實用新型焦爐上升管荒煤氣熱交換裝置的一種優選結構示意圖；

圖2是圖1的A-A視圖；