[发明专利]焦炉荒煤气上升管余热回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种余热回收装置，尤其是一种焦炉荒煤气上升管余 热回收装置，属于热能回收利用技术领域。

背景技术

钢铁行业是高投入、高产出行业，同时也是高能耗的行业，近年 来，随着能源供应的日趋紧张，国内外钢铁行业对节能新技术的应用 日益重视，焦炉荒煤气余热回收技术即是其中一项。据申请人了解， 该项技术在钢铁企业尚未成功应用，不少钢铁企业依然采用传统的喷 洒氨水方式冷却荒煤气，致使大量余热资源无法得到回收利用而白白 流失。

1971年，在个别钢铁企业首先采用了上升管夹套式换热器装置。 该装置有两大缺点，第一是会产生夹套根部结焦问题，影响换热器正 常工作；第二是水夹套使用时间久了会产生泄漏问题，严重的将会导 致整个汽包里面的水漏入炭化室，造成安全事故。

检索发现，申请号为00251261.0、名称为《焦炉上升管热交换器》 的中国专利申请公开了与以上夹套式换热器类似的技术方案。而申请 号为02269190.1、名称为《一种焦炉煤气上升管余热回收器》的中国 专利申请公开的技术方案是由夹套外壳、夹套内壳和上封头、下封头 组成，并配以回水口、出水口，安装在焦炉上顶上，主体呈套筒状， 配合汽水分离器工作，软化水由回水口进入水夹套变成蒸汽水由出水 口流入汽水分离器，产生的蒸汽由出口输出，采用水夹套的形式进行 余热回收，可使煤气出口温度下降200℃以上。这些均未脱离夹套式 换热器的基本结构，因此依然存在夹套根部结焦和水夹套泄漏的问 题，严重时将会导致汽包水漏入炭化室而造成安全事故。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种可 以避免根部结焦并可以保证生产安全的焦炉荒煤气上升管余热回收 装置。

为了达到以上目的，本发明的焦炉荒煤气上升管余热回收装置包 括环绕在焦炉荒煤气上升管内壁外的上、下联箱，所述上、下联箱分 别向内引出一组穿过焦炉荒煤气上升管内壁将上、下联箱连通的分离 式热管吸热端，同时分别通过连接管路向上与分离式热管放热端的两 端连通，所述分离式热管放热端位于热交换汽包内。

这样，采用分离式热管与上、下联箱构成的第一级系统中实现热 交换循环，将焦炉荒煤气上升管的余热最大限度地快速回收，并传递 给热交换汽包内的换热介质。

本发明采用安装有热管换热系统取代原套管换热，以相对较低的 造价实现了热量快速回收，而且由于本发明采用分离式热管，布置方 便，通过提高产汽压力，可以保证热管壁温在荒煤气焦油露点之上， 因此不会产生结焦问题；并且分离式热管管内工作介质量小，即使热 管破坏，也不会像水夹套那样导致整个汽包中的汽水混合物漏入炭化 室，所以不会造成安全事故，能够保证焦炉的安全运行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。图中：1-焦炉荒煤气 上升管，2-分离式热管吸热端，3-上联箱，4-下联箱，5-汽包， 6-分离式热管放热端，7-出水管，8-补水管，9-安全阀，10-上 升管外壳，11-耐火砖层。

具体实施方式

实施例一

本实施例的焦炉荒煤气上升管余热回收装置包括环绕在焦炉荒 煤气上升管1作为内壁的耐火砖层11之外的上联箱3和下联箱4。 上联箱3和下联箱4分别向内引出一组将上、下联箱连通的分离式热 管吸热端2，每根分离式热管吸热端的上端向上倾斜穿过焦炉荒煤气 上升管内壁与上联箱3连通，下端向下倾斜穿过焦炉荒煤气上升管内 壁与下联箱4连通，因此相互之间形成顺畅的通道。同时，上联箱3 的上部和下联箱4的下部分别通过传出上升管外壳10的连接管路向 上与分离式热管放热端6的上部和下部连通，该分离式热管放热端6 位于热交换汽包5内，该汽包通过补水管8和出水管7与余热利用装 置形成终级热交换系统。

工作时，从炭化室出来的荒煤气从上升管1下部进入上升管内， 通过辐射换热将热量传给分离式热管吸热端，荒煤气温度由800℃左 右降至500℃左右后排出上升管。热管内的工作介质吸收热量后蒸发 成蒸汽，沿热管上升至上联箱汇集，然后以汽水状态上升送入汽包内 的分离式热管放热端，与汽包内的水进行热交换，使汽包产生蒸汽， 输出后满足用户需求，而热管放热端内的工作介质则凝结成水，送回 下联箱，分配给各根热管吸热端循环。