[实用新型]一种异型水夹套荒煤气显热回收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水夹套荒煤气显热回收装置技术领域，尤其是涉及一种异型水夹套荒煤气显热回收装置。

背景技术

焦炉生产中主要有三大余热资源，分别是红焦显热，焦炉荒煤气显热和焦炉烟气余热，其中荒煤气余热占到了焦炉余热资源的30％以上，但一直未能得到充分利用。目前，国内外焦炉都是将碳化室干馏产生的高温荒煤气通过上升管，桥管将其导入集气管，并在荒煤气进入集气管前喷洒氨水，将荒煤气温度降到80℃以下，再通过管道送入化产回收系统，温度升高的氨水靠自然冷却和换热进行降温，大量清洁而高效的热能未得到利用，造成了巨大的资源浪费。

从焦炉碳化室出来进入上升管的荒煤气约700ˉ800℃之间，未能得到很好的利用，导致能源浪费。上世纪七八十年代，一些企业采用上升管汽化冷却装置回收热量，该装置由外筒和内筒组成水夹套，并相应设有进水口，出汽口和排污口，在水夹套与荒煤气换热的内壁衬耐火砖。经检索发现，申请号为CN200910230821.3，名称为新型焦炉上升管余热利用装置的中国专利申请公开了一种余热利用装置。其由串联而成的多段利用装置组成，每段余热利用装置由外筒和内筒组成环形空腔，螺旋盘管的进水口和出水口穿过环形空腔与外界相连，环形空腔内填充导热介质：工作时，荒煤气从上升管下部进入上升管内，通过辐射换热将热量传递给上升管内筒之间的导热介质，导热介质再将热量传递给盘绕在其中的螺旋盘管水管。循环水由最上端的进水口依次进入串联的焦炉上升管余热利用转置后，部分或全部汽化，从最后一个出口进入汽包，实现余热回收利用。这些装置存在几点问题：

1.荒煤气中的杂质在冷热交替环境下，在水夹套根部易产生结焦，影响换热器正常工作；

2.水夹套受热应力和焊点等因素影响，使用时间久了会产生泄漏问题，严重时导致整个汽包里的水漏入碳化室，造成安全事故；

3.特殊情况下停水后再送水时，内筒受应力易发生变形，因此很多企业相继停止运行，拆除了该装置。

实用新型内容

为了克服以上技术问题，本实用新型旨在提供一种异型水夹套荒煤气显热回收装置，从而在保证整个炼焦炉安全运行的情况下，通过对换热介质受热面采取新型的N型水夹套布置，实现荒煤气显热持续稳定有效的回收与利用。

为了达到上述实用新型目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种异型水夹套荒煤气显热回收装置，包括一上升管换热器，所述上升管换热器进一步包括上升管内筒、上升管外筒、异型水夹套和水夹套隔板，其中，

所述上升管内筒内侧呈中空状，用于荒煤气的流通；

所述上升管外筒套设在所述上升管内筒的外侧；

所述异型水夹套环绕设置于所述上升管内筒与上升管外筒之间，通过所述水夹套隔板分隔成若干组垂直通道水夹套，每组所述垂直通道水夹套呈N型布置；

若干组所述垂直通道水夹套首尾相连，其内部容置有换热介质，所述换热介质在每组所述垂直通道水夹套中上下来回形成N个行程，并通过所述上升管内筒与所述上升管内筒内部的荒煤气进行热交换。

较佳的，若干组所述垂直通道水夹套均匀[这条主要突出“均匀”设置，那么水夹套里的换热介质也就均匀换热了，我把后半句拆到权3中去了，两个内容侧重点不一样]设置于所述上升管内筒的外侧壁上。

较佳的，所述异型水夹套的上端环绕设置有一出口集箱，下端环绕设置有一进口集箱，每组所述垂直通道水夹套上下各设置有连接通道与所述出口集箱和进口集箱连通。

优选的，所述N个行程为奇数个行程。

优选的，当N为1时，所述奇数个行程为单行程，每组所述垂直通道水夹套呈I型布置，所述出口集箱和进口集箱直接设置在所述垂直通道水夹套上下两端。

较佳的，所述水夹套隔板与所述上升管内筒两者可组合形成一个整体，或直接一体形成。

较佳的，所述上升管内筒由耐腐蚀材料或复合金属材料制成。

较佳的，所述上升管内筒为无缝金属结构。

较佳的，所述上升管外筒由金属材料制成。

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.本实用新型提供的一种异型水夹套荒煤气显热回收装置，其中上升管换热器采用套筒式结构，此种结构整体性强、强度高，当荒煤气温度呈周期性变化时，垂直通道水夹套足够可靠，管壁不宜发生破裂造成换热介质的泄漏时，保证了焦炉碳化室的安全生产；