[發明專利]一種焦爐上升管荒煤氣高溫顯熱回收利用裝置

在審

• 申請號: 201911133419.3
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110849173A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 陸建寧;唐文俊;朱華萍;楊桂蘭
• 申請（專利權）人: 南京華電節能環保設備有限公司
• 主分類號: F28D7/02
• 分類號: F28D7/02;F22B1/18;F22B33/18;F22G1/16;C10B27/00
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明提供了一種焦爐上升管荒煤氣高溫顯熱回收利用裝置，包括分別獨立地設置于焦爐爐頂的第一上升管換熱器，還包括換熱裝置、循環泵，所述第一上升管換熱器、換熱裝置、循環泵連接成環形成一個換熱循環，換熱循環中采用水、導熱油或其他熱媒作為換熱介質；換熱介質在循環泵的驅動下通過第一上升管換熱器吸熱后成為汽水混合物或高溫熱媒，再通過換熱裝置后降溫，再次進入循環泵，完成一個循環。該裝置代替常規化產工藝中燃燒焦爐煤氣的脫苯管式爐和蒸氨管式爐，提高焦爐生產工藝系統的熱效率，同時減少了廢氣污染排放點。

技術領域

本發明屬于鍋爐設備技術領域，特別涉及一種采焦爐上升管荒煤氣高溫顯熱回收利用裝置。

背景技術

焦爐能對煤炭做高溫干餾處理，將其高效地轉換為焦炭、焦爐煤氣、煤焦油、粗苯等產物，是高效的能量轉換窯爐。在焦爐支出熱中，650℃-700℃荒煤氣的帶出熱約占36％，具有極高的回收利用價值。對于產生的荒煤氣，內部含有苯、焦油等物質，降溫以后要進行一系列處理環節才能工業應用，其中一個環節就是脫苯。常見的過程為：荒煤氣經最終冷卻至25℃左右后，首先進入第一臺洗苯塔的底部，從塔頂導出，再依次經過各臺洗苯塔。從最后一臺洗苯塔頂出來的煤氣含苯量要求低于2g/Nm³。從貧油槽來的貧油則從最后一臺洗苯塔頂噴淋而下，與煤氣逆向而行密切接觸，吸收煤氣中的苯。含苯為2.5％左右的富油從第一臺洗苯塔的底部導出，用富油泵抽送至脫苯工序，脫苯后的貧油送回貧油槽循環使用。貧油吸收苯后變成富油。

各洗苯塔底部為洗油接受槽，用鋼板與煤氣隔開。從塔頂下來的洗油經U型管流入該槽，槽內油位應保持穩定。最后一臺洗苯塔噴頭上面捕霧層，以捕集煤氣夾帶的油滴，減少洗油損失，也避免洗油進入煤氣。利用回收來的上升管內荒煤氣熱量進行加熱貧油、富油時，但是在這一傳統的化產工藝中，常采用管式爐進行燃燒焦爐煤氣，其中排煙溫度高達350℃，熱效率卻在60％左右。因此，如何更可能地減少化產工藝過程中的廢氣污染排放，且提高熱效率一直是這一行業的關注重心。采用上升管換熱器回收高溫荒煤氣的熱量，用以加熱富油、貧油、蒸氨用水、產生過熱蒸汽等，替代管式爐，熱效率提高35％以上，還減少了管式爐的廢氣排放點。因此，極大提高了焦化的經濟和環保效益。

另外，對于生產中的焦爐，一般全年是不停產的，但是安裝了上升管換熱器后，如遇到緊急情況或者自然斷電、停電、電機故障等突發事件時，驅動水或熱媒的泵停止運轉，上升管換熱器內流經的水或熱媒就會斷流，產生上升管換熱器內部的干燒狀態，這一狀態下對上升管換熱器內的部件損傷大，大大地降低了上升管換熱器的使用壽命。

發明內容

技術問題：為了解決現有技術的以上缺陷，本申請提供了一種焦爐上升管荒煤氣高溫顯熱回收利用裝置。

技術方案：為了解決現有技術的缺陷，本發明提供了一種焦爐上升管荒煤氣高溫顯熱回收利用裝置，其特征在于：包括分別獨立地設置于焦爐爐頂的第一上升管換熱器(7)，還包括換熱裝置、循環泵(3)，所述第一上升管換熱器(7)、換熱裝置、循環泵(3)連接成環形成一個換熱循環，換熱循環中采用水、導熱油或其他熱媒作為換熱介質；第一上升管換熱器(7)用于將上升管中的高溫荒煤氣的熱量回收，水變成飽和蒸汽或者低溫熱媒變成高溫熱媒，換熱裝置用于將回收的熱量傳遞至煤化工生產工藝上的富油、貧油、或蒸氨用水；換熱介質在循環泵的驅動下通過第一上升管換熱器(7)吸熱后成為汽水混合物或高溫熱媒，再通過換熱裝置后降溫，再次進入循環泵，完成一個循環。

作為改進，所述換熱裝置為汽包(2)、蒸氨用水加熱器(4)、富油加熱器(6)、導熱油蒸發器(8)、貧油加熱器(9)中的至少一種。

作為另一種改進，還包括獨立地設置于焦爐爐頂的第二上升管換熱器(5)；第二上升管換熱器(5)中通入蒸汽，蒸汽在第二上升管換熱器(5)中吸收熱量變成過熱蒸汽外送至煤化工生產工藝。

作為另一種改進，當以水為換熱介質時，第一上升管換熱器(7)即為上升管蒸發器(1)。