[实用新型]焦炉荒煤气显热回收系统

说明书

技术领域

本实用新型属于钢铁冶金节能减排、二次能源回收技术领域，特别涉及一种焦炉荒煤气显热回收系统。

背景技术

炼焦生产过程中有着大量的余热、余能资源，焦炉热支出绝大部分都是可利用的余热，其中：焦炭显热占37％～40％，废气显热占18％～20％，荒煤气显热占30％～35％，三项余热合计占90％左右，即占焦化生产能耗的近70％。按2010年焦炭产量3.88亿吨计算，我国焦炉余热资源总量约1.6亿吨标煤，可以回收利用的约占30％～50％，即4800万～8000万吨标煤，其中荒煤气显热约1600万～2700万吨标煤。不管对于焦化企业还是余热回收设备制造企业，焦炉荒煤气余热回收都是值得关注和投入的方向，具有广阔的市场前景。

目前绝大部分焦炉采用喷洒氨水的方式对荒煤气进行冷却，在将600～750℃的荒煤气冷却至80～100℃的同时，产生了大量80℃左右的氨水，致使荒煤气中大量的中温余热被白白浪费掉，而且消耗了大量氨水和电能。

为回收荒煤气显热，国内外相继发展了上升管汽化水夹套、分离式热管、上升管导热油夹套、上升管内填充导热介质与盘管换热等技术。上升管汽化水夹套技术在使用中出现了夹套焊缝破裂导致水漏入炭化室的问题，而且受安全限制所产蒸汽参数较低，因此以前曾使用的十几家焦化企业目前基本停用；分离式热管技术结构复杂，需在多处斜穿上升管内壁，推广受到限制；起源于日本的上升管导热油夹套技术存在长期高温下导热油变质影响传热的问题，而且其使用温度受到限制，通常其工作温度不超过400℃；近几年部分焦化企业开发了在上升管内外筒之间填充粉末状导热介质(如氮化铝)，将上升管内筒导入的荒煤气显热由导热介质传给其间盘管中的给水产生饱和蒸气的技术，该技术构思新颖，但由于导热介质粉末与内筒和盘管之间接触热阻很大，其换热效果受到影响，试验中出现上升管根部因冷却不够而焊缝开裂，荒煤气直接进入上升管内外筒之间烧坏盘管的现象。为了安全、高效地回收焦炉荒煤气显热，减少冷却氨水用量和污水处理量，改善炉顶平台操作环境，亟需开发结构合理、安装维护方便的新型焦炉荒煤气显热回收系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种焦炉荒煤气显热回收系统，高效、安全地回收荒煤气显热，避免出现漏水、高温下导热介质变质等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的焦炉荒煤气显热回收系统，它包括上升管换热组、汽水系统和熔盐系统，所述上升管换热组包括多个并列连接的上升管换热装置；所述汽水系统包括强制循环泵、给水进口集箱、汽水出口集箱、汽包和给水泵，所述给水泵、汽包、汽水出口集箱、上升管换热装置、给水进口集箱、强制循环泵通过管道顺序连通，强制循环泵的另一端与汽包上的下降管管道连通；所述熔盐系统包括熔盐储槽、熔盐泵、熔盐进口集箱和熔盐出口集箱，所述熔盐储槽、熔盐泵、熔盐进口集箱、上升管换热装置、熔盐出口集箱依次通过管道首尾连通。

作为优选，所述上升管换热装置包括内筒和外筒，所述内筒和外筒构成夹套空间，所述夹套空间内设有螺旋盘管和熔盐导热介质，所述熔盐导热介质填充于夹套空间与螺旋盘管之间的空隙。选用熔盐作为夹套空间的导热介质，耐热稳定好，熔盐不爆炸，不燃烧，腐蚀性低，600℃以下时几乎不产生蒸汽，即使泄露其蒸汽也无毒性，常压下即可达较高的使用温度，非常适合用于回收荒煤气显热。盘管不与荒煤气接触，而且易于密封，焊缝少，杜绝了水漏入炭化室的现象。

作为优选，所述外筒上设置有安全阀接口、熔盐进口、熔盐出口、给水进口和汽水混合物出口，所述给水进口位于外筒底部，与螺旋盘管的下方管口连接；汽水混合物出口位于外筒顶部，与螺旋盘管的上方管口连接；安全阀接口和熔盐出口位于外筒的顶部，熔盐进口位于外筒的底部；所述内筒上设置有熔盐排放口，熔盐排放口位于内筒的底部；所述给水进口与给水进口集箱连通，汽水混合物出口与汽水出口集箱连通；所述熔盐进口与熔盐进口集箱连通，熔盐出口与熔盐出口集箱连通。

作为优选，所述内筒在下部外翻后与外筒焊接，外筒在上部内翻折边后与内筒焊接。内筒在下部外翻后与外筒焊接，使焊缝不与高温荒煤气接触，可以避免以往水夹套技术经常出现的焊缝受热开裂现象。

作为优选，所述夹套空间中的熔盐导热介质为二元熔盐或三元熔盐。具体选择何种熔盐和熔盐配比视焦炉荒煤气性质和所要生产的蒸汽参数而定。

作为优选，所述内筒垂直处的底部焊接有支撑筒。

作为优选，所述螺旋盘管为单头或者多头。

作为优选，所述各段管道上设有阀门。