[實(shí)用新型]一種荒煤氣上升管余熱回收換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721660848.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208632454U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘金榮;丁兆順;劉詠梅;曹先常;陳池
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海寶鋼節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10B27/00
• 分類(lèi)號(hào): C10B27/00;F28F19/02
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

一種荒煤氣上升管余熱回收換熱器，包括用于排放荒煤氣的上升管內(nèi)筒，以及環(huán)繞設(shè)置在所述上升管內(nèi)筒外側(cè)一周的空腔套筒，所述空腔套筒用于容納換熱介質(zhì)，所述空腔套筒設(shè)置有介質(zhì)入口管和介質(zhì)出口管，所述介質(zhì)入口管設(shè)置在靠近所述空腔套筒的底部，所述介質(zhì)出口管設(shè)置在靠近所述空腔套筒的頂部，所述換熱器上升管內(nèi)筒的兩端設(shè)置有用于連接的法蘭，此換熱器回收焦?fàn)t荒煤氣的顯熱。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及煤化工領(lǐng)域的節(jié)能，尤其涉及焦化過(guò)程上升管中荒煤氣的節(jié)能工藝。

背景技術(shù)

在煤化工企業(yè)，焦?fàn)t煉焦是生產(chǎn)焦炭的主要方式。焦?fàn)t煉焦生產(chǎn)中主要有三大余熱資源，分別是紅焦顯熱，焦?fàn)t荒煤氣顯熱和焦?fàn)t煙氣余熱，其中荒煤氣余熱占到了焦?fàn)t余熱資源的35％以上，但未得到充分利用。目前，國(guó)內(nèi)外焦?fàn)t都是將碳化室干餾產(chǎn)生的400～800℃高溫荒煤氣通過(guò)上升管、橋管和下降管將其導(dǎo)入集氣管，并在荒煤氣進(jìn)入集氣管前噴灑氨水，將荒煤氣溫度降到80℃以下，再通過(guò)管道送入化產(chǎn)回收系統(tǒng)。氨水吸收的熱量并未得到利用，造成了巨大的資源浪費(fèi)。焦?fàn)t荒煤氣顯熱之所以難以回收利用，主要有以下原因：(1)荒煤氣溫度變化大，經(jīng)常在400～800℃之間變化，上升管需能長(zhǎng)期承受交變熱應(yīng)力。(2)荒煤氣內(nèi)含有焦油等腐蝕性介質(zhì)，易結(jié)焦腐蝕流道。(3)上升管的結(jié)構(gòu)緊湊，常規(guī)換熱設(shè)備難以布置。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種荒煤氣上升管余熱回收換熱器，包括用于排放荒煤氣的上升管內(nèi)筒，以及環(huán)繞設(shè)置在所述上升管內(nèi)筒外側(cè)一周的空腔套筒，所述空腔套筒用于容納換熱介質(zhì)，所述空腔套筒設(shè)置有介質(zhì)入口管和介質(zhì)出口管，所述介質(zhì)入口管設(shè)置在靠近所述空腔套筒的底部，所述介質(zhì)出口管設(shè)置在靠近所述空腔套筒的頂部；所述上升管內(nèi)筒的兩端設(shè)置有用于連接的法蘭。

所述空腔套筒包括波形外筒、U型下腳圈以及上升管內(nèi)筒壁，所述U型下腳圈位于所述波形外筒的上下兩端，用于連接所述波形外筒與上升管內(nèi)筒壁，并在所述波形外筒與所述上升管內(nèi)筒壁之間形成一腔體，即所述的空腔套筒。本方案中空腔套筒的內(nèi)壁與上升管內(nèi)筒壁共用，有利于做薄換熱面，在導(dǎo)熱性能方面有積極效果，且空腔套筒環(huán)繞設(shè)置在上升管內(nèi)筒的外側(cè)一周，僅僅在寬度方面有所增加，體積變化不明顯，外圍套筒空腔盡可能增大與上升管內(nèi)筒的接觸面積，保證換熱面積盡可能大的基礎(chǔ)上不過(guò)多增加設(shè)備的體積。

所述介質(zhì)入口與所述介質(zhì)出口設(shè)置在所述換熱器的兩側(cè)，使所述換熱介質(zhì)最大程度與所述上升管內(nèi)筒接觸，避免換熱空腔套筒內(nèi)的換熱介質(zhì)與上升管內(nèi)筒壁的不同，導(dǎo)致局部出現(xiàn)溫差，增加設(shè)備的應(yīng)力負(fù)擔(dān)，從而影響設(shè)備的使用壽命。

所述空腔套筒的底部還設(shè)置一排污管，用于排出所述空腔套筒內(nèi)的沉淀物，換熱介質(zhì)在進(jìn)行熱交換的過(guò)程中，設(shè)備里不可避免的會(huì)出現(xiàn)沉淀雜質(zhì)，若不及時(shí)清理可能會(huì)在成阻塞或局部換熱功能異常，導(dǎo)致局部溫度過(guò)高，影響設(shè)備的使用。

所述波形外筒為波浪狀，與上升管內(nèi)筒壁和U型下腳圈共同使用，具有很強(qiáng)的膨脹吸收能力，能夠承受交互熱應(yīng)力，避免焊縫因熱應(yīng)力開(kāi)裂。

所述介質(zhì)入口設(shè)置一轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，防止低溫的換熱介質(zhì)直接沖刷換熱器內(nèi)筒壁，防止局部應(yīng)力強(qiáng)化。

所述上升管內(nèi)筒的內(nèi)表面設(shè)置有防腐涂層，耐H2S腐蝕，并防止結(jié)焦；所述空腔套筒內(nèi)表面設(shè)置有燒結(jié)涂層，強(qiáng)化沸騰換熱，避免局部傳熱惡化情況發(fā)生；所述換熱器外部設(shè)置有保溫層，防止熱能流失。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，使本設(shè)備具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型提供的一種荒煤氣上升管余熱回收換熱器，其中上升管換熱器采用套筒式承壓結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的膨脹吸收能力，能夠承受交互熱應(yīng)力，避免焊縫因熱應(yīng)力開(kāi)裂。

2、本實(shí)用新型提供的一種荒煤氣上升管余熱回收換熱器，通過(guò)在內(nèi)壁荒煤氣側(cè)涂防腐蝕涂層，增加防腐措施，增加內(nèi)壁使用年限。