一种新型焦炉荒煤气余热回收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，上升通道、集气管、高温除尘器、套管式急冷锅炉依次连接，套管式急冷锅炉由套管式蒸汽换热器和汽液分离器组成，套管式蒸汽换热器包括上、下烟箱、扁圆管管板、套管、换热管、上下集管，换热管与扁圆管管板外侧连接，换热管外包有套管，套管与扁圆管管板内侧连接，扁圆管管板与上下集管连通，上下集管上设有上升管和下降管与汽液分离器连通，汽液分离器的侧边设有进水口，汽液分离器的上方设有蒸汽出口。本实用新型能够最大限度回收焦炉荒煤气余热，节约能源；能够生产高品位蒸汽，系统运行稳定可靠，该装置可以减少高分子物凝结，延长结焦周期，堵管结焦后，易清理，降低运行成本。
【专利说明】一种新型焦炉荒煤气余热回收装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于炼焦【技术领域】，具体涉及一种新型焦炉荒煤气余热回收装置。
【背景技术】
[0002]炼焦生产过程中荒煤气是煤在炭化室内因干馏分解出的气体主要成分是:水蒸气、焦油蒸汽、粗笨、氨、硫化氢、氰化物等，焦炉荒煤气在废气出口温度在650-750°C左右，目前主要采用喷洒氨水直接冷却，热值浪费较大，现已有部分厂家对该段荒煤气进行余热回收利用，但由于技术瓶颈，成功案例少且产生经济效益小，当前荒煤气余热回收利用的难题是荒煤气中含有煤焦油和大量细小煤粉，在500°C下开始冷凝，冷凝物高粘度，极易黏结在换热管内壁上，短期内就会降低换热效果和发生堵管，将会直接影响系统运行。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本实用新型公开了一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，能够最大限度回收焦炉荒煤气余热，生产高品位蒸汽，减少高分子物凝结，延长结焦周期，缩短清焦时间，系统运行稳定可靠。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，其特征在于:包括上升通道、集气管、高温除尘器、套管式急冷锅炉，所述上升通道、集气管、高温除尘器、套管式急冷锅炉依次连接，套管式急冷锅炉由套管式蒸汽换热器和汽液分离器组成，套管式蒸汽换热器包括上、下烟箱、扁圆管管板、套管、至少3根换热管、上下集管，所述换热管与扁圆管管板外侧连接，换热管外包有套管，套管与扁圆管管板内侧连接，所述扁圆管管板与上集管进口或下集管出口连通，上烟箱上方设有进气口，下烟箱下方设有出气口，进气口与高温除尘器连通，上下集管上设有上升管和下降管，所述上升管连通上集管出口和汽液分离器的水汽进口，下降管连通下集管进口与汽液分尚器的出水口，汽液分尚器的侧边设有进水口，汽液分尚器的上方设有蒸汽出口。
[0006]作为本实用新型的一种改进，所述上烟箱内设有隔热层。
[0007]作为本实用新型的一种改进，所述扁圆管管板呈圆弧形。
[0008]作为本实用新型的一种改进，所述换热管为41根。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010]本实用新型所述的一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，能够最大限度回收焦炉荒煤气余热，节约能源；能够生产高品位蒸汽，系统运行稳定可靠，该装置可以减少高分子物凝结，延长结焦周期，堵管结焦后，易清理，降低运行成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
[0012]图2为本实用新型所述的套管式蒸汽换热器剖面图。
[0013]附图标记列表:
[0014]1、上升通道，2、集气管，3、高温除尘器，4、套管式蒸汽换热器，5、汽液分离器，6、上烟箱，7、下烟箱，8、扁圆管管板，9、套管，10、换热管，11、上集管，12、下集管，13、上集管进口，14、下集管出口，15、进气口，16、出气口，17、上升管，18、下降管，19、汽液分离器的水汽进口，20、汽液分离器的出水口，21、进水口，22、蒸汽出口，23、隔热层。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本实用新型，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0016]如图1所示，本实用新型所述的一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，包括上升通道1、集气管2、高温除尘器3、套管式急冷锅炉，所述上升通道1、集气管2、高温除尘器3、套管式急冷锅炉依次连接，如图2所示，套管式急冷锅炉由套管式蒸汽换热器4和汽液分离器5组成，套管式蒸汽换热器4包括上、下烟箱6、7、扁圆管管板8、套管9、至少3根换热管10、上下集管11、12,所述换热管10与扁圆管管板8外侧连接,换热管10外包有套管9,套管9与扁圆管管板8内侧连接，所述扁圆管管板8与上集管进口 13或下集管出口 14连通，上烟箱6上方设有进气口 15，下烟箱7下方设有出气口 16，进气口 15与高温除尘器3连通，上下集管11、12上设有上升管17和下降管18，所述上升管17连通上集管出口和汽液分离器的水汽进口 19，下降管18连通下集管进口与汽液分离器的出水口 20，汽液分离器5的侧边设有进水口 21，汽液分离器5的上方设有蒸汽出口 22。
[0017]工作时，荒煤气由上升通道1、集气管2进入高温除尘器3，进行初步除尘，然后进入套管式急冷锅炉进行降温，荒煤气从上烟箱6的进气口 15进入换热管10管内，换热后，经下烟箱7流出；同时，除盐、除氧锅炉水进入汽液分离器5的侧边的进水口 21，由下降管18进入下集管进口，由于套管9两端设有扁圆管管板8，所述扁圆管管板8与下集管出口 14连通，除盐、除氧锅炉水从下端的扁圆管管板8进入套管9，热水从套管9里流过，由于套管9包在换热管10外面，荒煤气进入换热管10的温度为560-630°C，通过热量交换，因此套管9中的水从下往上的过程中变成汽水混合物，从上集管进口 13进入经上升管17流入汽液分离器5中进行汽液分离，最后蒸汽由蒸汽出口 22进入蒸汽管道，本实用新型所述的汽液分离器5简称汽包。
[0018]为了减少设备结焦，延长清焦周期:荒煤气进入套管式急冷锅炉平均流速不低于35m/s ;套管9与换热管10环隙介质温度不低于324°C，换热管10金属壁温不低于330°C。
[0019]本实用新型所述的套管式蒸汽换热器4，采用41个套管9组合，代替常规管壳式换热结构，大大提高了换热效率；采用扁圆管管板8组合代替常规平管板结构，而且扁圆管管板8呈圆弧形，适用于高压场合，且可适当缓解热膨胀影响。
[0020]本实用新型所述的余热回收装置，可通过在线喷洒氨水、在线蒸汽吹扫、间歇式水力清洗、间隙式化学溶剂进行管内焦油清理，操作方便，效率高，焦油清理干净，系统换热效果恢复快。
[0021]由于荒煤气进入套管式蒸汽换热器4的温度为560_630°C，为了防止换热管10管头烫坏，本实用新型在所述上烟箱6内设有隔热层23，降温，保护换热管。
[0022]本装置适用于荒煤气余热回收利用，以及其他类似化工介质的高温余热回收利用，具有以下优点:
[0023]1.可产高品位蒸汽，压力高达12MPa ；
[0024]2.可提升换热管内壁金属温度至330-345?，减少高分子物凝结，可延长清焦周期；
[0025]3.荒煤气出口流速大于30m/s，换热管不易黏结煤焦油，可延长清焦周期；
[0026]4.换热管内可采用在线、间歇式或联合操作焦油清理，清理干净，换热效果完全恢复。
[0027]本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
【权利要求】
1.一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，其特征在于:包括上升通道、集气管、高温除尘器、套管式急冷锅炉，所述上升通道、集气管、高温除尘器、套管式急冷锅炉依次连接，套管式急冷锅炉由套管式蒸汽换热器和汽液分离器组成，套管式蒸汽换热器包括上、下烟箱、扁圆管管板、套管、至少3根换热管、上下集管，所述换热管与扁圆管管板外侧连接，换热管外包有套管，套管与扁圆管管板内侧连接，所述扁圆管管板与上集管进口或下集管出口连通，上烟箱上方设有进气口，下烟箱下方设有出气口，进气口与高温除尘器连通，上下集管上设有上升管和下降管，所述上升管连通上集管出口和汽液分离器的水汽进口，下降管连通下集管进口与汽液分尚器的出水口，汽液分尚器的侧边设有进水口，汽液分尚器的上方设有蒸汽出口。
2.根据权利要求1所述的一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，其特征在于:所述上烟箱内设有隔热层。
3.根据权利要求1所述的一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，其特征在于:扁圆管管板呈圆弧形。
4.根据权利要求1所述的一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，其特征在于:所述换热管为41根。
【文档编号】F22B1/18GK204079875SQ201420566877
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】金沙, 浦心铭, 金如聪, 王新华 申请人:南京竣业过程机械设备有限公司