[实用新型]焦炉防腐蚀抑结焦荒煤气显热回收装置及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及焦炉荒煤气回收技术领域，具体涉及一种焦炉防腐蚀抗结焦荒煤气显热回收装置及系统。

背景技术

焦化行业作为高能耗行业备受关注，焦炉炼焦过程中，焦炉上升管内的荒煤气温度高达750℃，含有大量的显热，为便于后续焦化工艺处理，传统工艺采用喷氨水急冷的工艺冷却高温荒煤气，在桥管与集气管喷洒循环氨水与荒煤气直接接触，使荒煤气急剧降温至80-85℃，降温后荒煤气在初冷器中再用冷却水间接冷却至常温。该工艺流程不仅浪费了大量荒煤气的显热，而且消耗大量的氨水和工业冷却水，增加污水排放和电力消耗。焦炉排出的高温荒煤气由于其成份复杂，流量、温度持续变化，且随着温度的降低有部分焦油组分的析出，导致荒煤气显热回收成为世界性技术难题，荒煤气显热至今未被回收，焦炉荒煤气显热回收一直是焦化行业节能减排的研究热点之一。

目前焦炉荒煤气余热回收研究主要分为上升管、桥管、外置式三类形式：一是将上升管改造为具有余热回收功能的上升管装置，采用水或氮气或热电材料作为中介介质回收热水（蒸汽）、热氮气、电力等，但由于焦炉荒煤气含有H₂S、水蒸汽和焦油等腐蚀性因素易导致泄露，影响上升管甚至焦炉本体的寿命，同时由于焦油结焦不宜去除引起换热失效，这些因素导致实际应用困难；二是在桥管下降部位设置换热面回收焦炉荒煤气显热，此种结构形式需要增加炉顶载荷，更改现有氨水等管路布置，在现有运行的焦炉上难以实施；三是采用将荒煤气集中引出，另外设置集中的余热回收系统，此种结构模式由于其系统复杂、荒煤气的可燃性、焦油析出结焦等因素甚至增加了新的难题，且系统的气密性等要求很高，系统安全运行受到很大挑战。总而言之，目前焦炉荒煤气显热回收仍然没有一个科学合理有效的解决方案。

实用新型内容

针对现有焦炉上升管内易腐蚀、泄露、焦油析出结焦等问题，本实用新型提供了一种焦炉防腐蚀抗结焦荒煤气显热回收装置，包括一供焦炉荒煤气流经的内管，所述内管的内侧壁上设置有耐高温防腐蚀抗结焦涂层；所述内管的外侧还套设有一外管，所述外管与所述内管之间形成供换热介质流经的空腔。

较佳地，所述内管为无焊缝金属材料结构。

较佳地，所述耐高温防腐蚀抗结焦涂层由纳米材料、合金材料中的一种或多种复合而成。

较佳地，所述外管的外侧还设置有保温层。

较佳地，所述空腔的下侧设置有进口，上侧设置有出口；所述换热介质自所述进口进入再由所述出口排出。

较佳地，所述进口上设置有使由进口进入的换热介质向空腔四周扩散的导流装置。

较佳地，所述空腔的下端还设置有排污口。

较佳地，所述内管的内部设置有用于加强所述焦炉荒煤气与所述换热介质之间的换热的强化换热元件。

较佳地，所述内管的上端边缘和下端边缘向外侧弯曲扩径。

较佳地，所述内管与焦炉碳化室连接的下端进行耐高温、抗结焦、防腐蚀处理。

本实用新型还提供了一种焦炉防腐蚀抗结焦荒煤气显热回收装置，包括一供焦炉荒煤气流经的内管，所述内管的内侧壁上具有防腐蚀抑结焦涂特性；所述内管的外侧套设有外管，所述外管与所述内管之间形成供换热介质流经的空腔。

本实用新型还提供了一种焦炉防腐蚀抗结焦荒煤气显热回收系统，包括上升管回收装置及其辅助汽水装置与系统，所述上升管回收装置采用如上所述的焦炉防腐蚀抗结焦荒煤气显热回收装置。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1）本实用新型提供的焦炉防腐蚀抗结焦荒煤气显热回收装置及系统，内管与外管之间形成一供换热介质流通的空腔，通过换热介质吸收热量，充分回收荒煤气的显热，实现了焦炉荒煤气显热持续稳定有效的回收和利用，回收焦炉荒煤气显热用来产生用户需要压力等级的蒸汽；同时降低荒煤气从上升管换热器的上端进入桥管时的温度，降低原有系统氨水、电力等消耗，减少废水产生，实现焦炉节能减排；

2）本实用新型提供的焦炉防腐蚀抗结焦荒煤气显热回收装置及系统，内管采用无焊缝金属材料结构设计，从而防止荒煤气对焊缝直接接触腐蚀导致的汽水泄露；

3）本实用新型提供的焦炉防腐蚀抗结焦荒煤气显热回收装置及系统，在内管的内侧壁上设置耐高温防腐蚀抗结焦涂层，从而防止了荒煤气对内管的内侧壁表面的腐蚀，减缓焦油在内管的内侧壁表面的冷凝结焦，且易于除焦，使内管保持较好的换热效果。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中：