本实用新型涉及一种炼焦炉,尤其涉及一种清洁型热回收焦炉上升管结构的改进。
背景技术:
清洁型热回收焦炉是将炼焦过程中产生的焦炉煤气、化学产品及一些有害物质在炼焦炉内部合理地充分燃烧,回收高温废气的热量用来发电或其他用途的一种新型焦炉。清洁型热回收焦炉由于采用负压运行,在炼焦过程中不外排烟尘,对大气和水环境无污染,且能实现热能的综合利用,而得到越来越广泛的关注和应用。
清洁型热回收焦炉上升管是连接燃烧室与集气管的关键部件,高温余热经焦炉上升管进入集气管,温度高达1300℃—1350℃,是整个热回收焦炉温度最高的部位,而且热浪气流湍急,急速的高温气流不仅对焦炉上升管管壁具有强烈冲击,而且高速气体对管壁还有着严重的侵蚀。现有上升管均采用竖直立面或折面而构成具有折弯管壁的上升管,在上升管内管壁上砌筑有耐火砖和耐火保温层,耐火砖为面热层。在现有的上升管中,高温气流对折面拐弯处形成强烈的热冲击,加之有害气体的热侵蚀,很容易造成砖墙体裂缝,不仅降低余热温度,烧坏铁板外壳,甚至会导致管壁墙体的坍塌,使上升管使用寿命缩短。也由于折面上升管道壁,增加了高温气体的流动阻力,气体输送效率变低;在折弯处的高热涡流,又强化了气体对管壁的冲刷侵蚀破坏,上升管的使用寿命大为缩短,大大增加了上升管的维修成本,也严重影响了焦炉的生产效率。
技术实现要素:
针对现有技术所存在的上述不足,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种清洁型热回收焦炉上升管,不仅高温气流对管壁的冲刷侵蚀小、使用寿命长,而且高温气流输送阻力小,能实现焦炉余热的高效输送。
为了解决上述技术问题,本实用新型的一种清洁型热回收焦炉上升管,包括上升管连接段和上升管导流段,该上升管连接段位于上升管导流段的上端,所述上升管连接段和上升管导流段的管壁从里向外依次为上升管砌筑层、上升管耐火保温板层、上升管耐火保温纤维层和上升管外壳;上升管导流段的管壁通过弧形管壁与上升管连接段的管壁相连,该弧形管壁所在圆的圆心角α=70°~90°。
在上述结构中,由于上升管导流段的管壁通过弧形管壁与上升管连接段的管壁相连,该结构变折面管壁为光滑的弧面管壁过渡连接,大大降低了高温气流对上升管壁的冲刷损伤,高温气流的流动阻力也大大减少,气流输送更为顺畅,输送阻力大幅降低,既延长了上升管的使用寿命,又提高了高温气流的输送效率。也由于上升管中圆弧管壁的设置,上升管的结构强度得到提升,承重支撑力大大增强,有效增强了上升管的结构稳定性和抗坍塌能力;圆弧形管壁的圆心角控制在70°~90°,管壁支撑稳定性强,且便于砌筑。还由于上升管管壁的面热层为砌筑层,砌筑层采用抗侵蚀莫来石砖砌筑而成,不仅具有较强的抗有害气体侵蚀能力,而且有效地提高了隔热效果,增强了集气管的机械强度和抗热冲击性能,避免了急冷急热和热冲击所产生的裂纹缝隙对隔热耐火层的破坏,延长了使用寿命。
本实用新型的优选实施方式,所述上升管连接段的上口端通过集气管滑移法兰可滑动地支承有集气管。集气管通过集气管滑移法兰可滑动地支承于上升管连接段的上口端,能够消除集气管因热胀冷缩所产生的内应力,避免热应力对上升管及集气管的破坏。
本实用新型的进一步实施方式,所述集气管包括集气管外壳,该集气管外壳内依次设置有集气管耐火保温层和集气管砌筑层。该结构具有较好的耐火保温性能,能实现热能的高效传输。
本实用新型进一步实施方式,所述集气管外壳、集气管耐火保温层和集气管砌筑层固定设置于集气管滑移法兰上。便于砌筑,稳定性好。
本实用新型进一步实施方式,在所述集气管上设置有气流调节阀门。集气管上的调节阀门能够实现集气管中的高温流体流量流速的调节。
本实用新型进一步实施方式,所述上升管砌筑层由抗侵蚀莫来石砖砌筑而成,所述上升管耐火保温板层为硅铝纤维板层,所述上升管耐火保温纤维层为硅酸铝纤维毯。该结构具有极高的耐火保温性能。能够实现热能的高效传输。
本实用新型进一步实施方式,所述弧形管壁所在圆的圆心角α=90°。结构合理,便于砌筑制作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型清洁型热回收焦炉上升管作进一步说明。
图1是本实用新型清洁型热回收焦炉上升管一种具体实施方式的主剖视结构示意图;
图2是图1所示实施方式A—A剖面结构示意图;
图3是图1所示实施方式B—B剖面结构示意图。
图中,1—集气管、2—集气管砌筑层、3—集气管耐火保温层、4—集气管外壳、5—气流调节闸门、6—集气管滑移法兰、7—上升管连接段、8—上升管导流段、9—上升管砌筑层、10—上升管耐火保温板层、11—上升管耐火保温纤维层、12—上升管外壳。
具体实施方式
如图1、图2所示的清洁型热回收焦炉上升管,该上升管的上升管外壳12由薄钢板构成,上升管包括有上升管连接段7和上升管导流段8,上升管连接段7和上升管导流段8的管壁均采用相同的结构,两段的管壁均从里向外依次为上升管砌筑层9、上升管耐火保温板层10、上升管耐火保温纤维层11和上升管外壳12。上升管砌筑层9由抗侵蚀莫来石砖砌筑而成,上升管耐火保温板层10为硅酸铝纤维板铺设而成,上升管耐火保温纤维层11为硅酸铝纤维毯填充而成,该耐火保温纤维层还可以是含锆纤维层或硅酸钙隔热层。
上升管导流段8的管壁通过圆弧管壁与上升管连接段7的管壁相连,弧形管壁所在圆心角α=90°,该角度便于圆弧管壁的砌筑,也有利于增强圆弧管壁的支撑力和稳定性。当然该圆心角α应根据上升管的具体结构在70°~90°之间选择,以确保高温气流的顺畅流动。
在上升管连接段7的上口端通过集气管滑移法兰6可滑动地支撑有集气管1,集气管1包括有集气管外壳4,在集气管外壳4内依次设置有集气管耐火保温层3和集气管砌筑层2。集气管外壳4是由薄钢板构成的圆管状结构,集气管耐火保温层3由硅酸铝纤维毯填充而成,集气管砌筑层2由抗侵蚀莫来石砖砌筑而成,集气管滑移法兰6由角钢焊接而成,集气管外壳4则焊接固定于集气管滑移法兰6上,同样集气管耐火保温层3和集气管砌筑层2也固定设置于集气管滑移法兰6上。集气管滑移法兰6则可滑移地搁置于上升管连接段7的上口端位置。
如图3所示,在集气管1上沿径向设置有气流调节阀门5,气流调节阀门5有~,该两~处于同一径向截面上,气流调节阀门5由耐火材料烧制而成。