粉焦换热器的制作方法

本实用新型属于焦化技术领域，具体涉及粉焦换热器。

背景技术：

目前的半焦熄焦冷却技术有干法熄焦和湿法熄焦。干法熄焦技术是采用惰性气体吸收半焦的显热，吸收了半焦显热的惰性气体作为二次能源，在热交换设备中交换热量后惰性气体可重复利用。湿法熄焦技术是通过水对高温焦炭直接冷却。干法熄焦与湿法熄焦相比，具有可回收半焦显热，改善半焦质量和减少环境污染等优点。但当前的气体热载体干熄焦技术处理粉状焦炭时气固分离难度较大，不太适合。而且设备结构复杂，投资大，成本高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供粉焦换热器，结构简单，充分回收粉焦的热量，降低成本。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：

粉焦换热器，包括罐体，所述的罐体上段为高温粉焦进口，罐体下段为低温粉焦出口，罐体罐身由上至下依次为过热段、蒸发段、预热段，过热段处的罐体内部设有过热器，蒸发段的罐体内部设有对流管束，预热段的罐体内部设有省煤器，过热器、对流管束、省煤器内热交换介质均为下进上出，罐体侧边设有汽包，汽包设有热水进口、热水出口、饱和蒸汽入口、蒸汽出口，省煤器进水端连接外部冷水供应设备，省煤器出水端连通汽包热水进口，汽包热水出口连通对流管束进口，对流管束出口连通汽包饱和蒸汽进口，汽包蒸汽出口连通过热器进口，过热器出口为交换热热源输出端。

800℃的焦粉由粉焦进口进入后依次向下流动，先跟过热段的过热器进行热交换，将焦粉热量传递给过热器内的饱和蒸汽，将过热器内的饱和蒸汽转变为过热蒸汽，在过热段焦粉热量下降到703℃，过热段内最大限度的利用粉焦高温将饱和蒸汽过热，然后继续向下流动进入蒸发段，与该段的对流管束进行热交换，将对流管束内的水加热成饱和蒸汽，饱和蒸汽则进入汽包进行汽液分离，分离出的液体从汽包热水出口流向对流管束进口，分离出的饱和蒸汽从汽包的蒸汽出口输送往过热器，蒸发段内，将粉焦温度从703℃降到156℃，粉焦继续向下流动进入到预热段的省煤器，与省煤器进行换热，加热省煤器中的冷水，将粉焦的热量转化为省煤器中水的热量，省煤器内的水加热后流向汽包热水进口，预热段内将粉焦的温度从156℃降至101℃，采用水为换热介质，成本低，换热器与汽包形成自然换热循环，冷水自下而上通入省煤器经与粉焦换热后成为热水通入汽包，汽包将热水输往对流管束与粉焦热交换成为蒸汽，蒸汽再进入汽包，气液分离器后蒸汽通入换热管与粉焦换热成为过热蒸汽输出，充分利用了粉焦的热量，对粉焦热量分段进行回收，充分的利用能源能量，换热器整体的结构简单，便于制造，成本低。

进一步的，所述的过热器为由无缝管盘绕成的上下多层层叠结构，每层的无缝管均呈S状弯曲结构，层叠结构能与粉焦进行最大范围的接触，同时，不会影响粉焦从无缝管间滑落，靠近罐体内壁的无缝管通过连接支架与罐体内壁连接。

进一步的，所述的过热器为由无缝管盘绕成的上下多层层叠结构，每层的无缝管均为螺旋盘管状结构。

进一步的，所述的对流管束间设有换热翅片，换热翅片增加与粉焦的接触面积，提高换热效果。

进一步的，所述的省煤器出水端用过连接管与汽包热水进口连通。

进一步的，所述的过热器、对流管束、省煤器表面均设有纳米导热耐磨涂层，纳米导热耐磨涂层起到耐磨、增强导热的作用。

进一步的，所述的高温粉焦进口顶段设有焦粉缓冲仓，焦粉缓冲仓内设有插板阀，减缓粉焦下落速度，减小粉焦对罐体内部的冲击，提高换热器的使用寿命。

进一步的，所述的罐体为圆筒型。

进一步的，所述的无缝管上设有耐磨装置，耐磨装置为设置在无缝管上表面的耐磨板，耐磨板两边延伸至无缝管侧边，耐磨板与无缝管粘接，耐磨板避免粉焦与无缝管直接接触，减小无缝管的磨损，延长使用寿命。

本实用新型的有益效果是：采用上述方案，采用水为换热介质，成本低，换热器与汽包形成自然换热循环，冷水自下而上通入省煤器经与粉焦换热后成为热水通入汽包，汽包将热水输往对流管束与粉焦热交换成为蒸汽，蒸汽再进入汽包，气液分离器后蒸汽通入换热管与粉焦换热成为过热蒸汽输出，对粉焦热量分段进行充分的回收，充分的利用能源能量，换热器整体的结构简单，便于制造，成本低。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中过热器无缝管的弯曲结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中过热器无缝管处的纵截面结构示意图。

图4为本实用新型支杆与过热器配合处的结构示意图。

图5为本实用新型实施例2中过热器无缝管处的纵截面结构示意图。

图6为本实用新型实施例2中过热器无缝管处的纵截面结构示意图。

图7为本实用新型实施例2中对流管束处的横截面结构示意图。

其中：1为罐体，11为高温粉焦进口，12为低温粉焦出口，13为支杆，2为过热器，21为过热进口，22为过热出口，3为对流管束，31为换热翅片，32为对流进口，33为对流出口，4为汽包，41为蒸汽出口，42为热水出口，43为蒸汽入口，44为热水进口，5为纳米导热耐磨涂层，6为省煤器，61为水进口，62为水出口，7为耐磨板，8为连接管，9为焦粉缓冲仓，91为插板阀91

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

实施例1：参照图1，粉焦换热器，包括筒状的罐体1，罐体1上段为高温粉焦进口11，罐体1下段为低温粉焦出口12，高温粉焦进口11、低温粉焦出口12间的罐体1罐身由上至下依次为过热段、蒸发段、预热段，高温粉焦进口11顶段设有焦粉缓冲仓9，焦粉缓冲仓9内设有插板阀91，焦粉缓冲仓7减缓粉焦下落速度，减小粉焦对罐体1内部的冲击，提高换热器的使用寿命，插板阀71控制粉焦的流量以及进料的通断。

参照图2、图4，过热段处的罐体1内部设有过热器2，过热器2为由260m长度的无缝管弯曲成型，过热器2整体为上下多层的层叠结构，层叠结构间呈螺旋状设置，每层的无缝管均呈S状弯曲结构，过热器2的无缝管采用φ38*3的无缝管，壁厚3mm，壁厚大，具有较长的使用寿命，过热器2的无缝管表面设有纳米导热耐磨涂层5，纳米导热耐磨涂层5一方面起到耐磨作用，另一方面增强导热，过热器2的无缝管上表面设有弧形的金属质耐磨板7，参照图3，耐磨板7两端沿延伸至无缝管侧边，耐磨板7与无缝管间通过耐高温胶水粘接，胶粘连接牢固，也不会影响换热，耐磨板7为单个组件，前后相接的拼接在无缝管表面，进行防护，耐磨板7先与粉焦接触，避免粉焦磨损无缝管，使无缝管磨损，罐体1内壁面设有多个径向的支杆13，支杆13与过热器2连接，对过热器2进行固定，使过热器2悬置在过热段内，过热器2的过热进口21处于下部，过热器2的过热出口22处于上部，过热进口21与罐体1侧边设置的汽包4的蒸汽出口41，汽包4内的饱和蒸汽由蒸汽出口41进入到过热器2，粉焦在下落过程中将热量交换给过热器2，使过热器2内的饱和蒸汽受热变成过热蒸汽，将粉焦的温度由800℃将至703℃，对粉焦的热量进行吸收，转化为蒸汽的热能，过热蒸汽由过热器2的过热出口22输出进行利用。

蒸发段的罐体1内部设有对流管束3，对流管束3间设有竖向的换热翅片31，换热翅片31增强了增加与粉焦接触面积，增强换热效率，对流管束3的对流进口32在底侧，对流管束3的对流出口33在上侧，对流进口32与汽包4的热水出口42连通，对流出口33与汽包4的饱和蒸汽入口43连通，热水从汽包4流向对流进口32，粉焦下落中与对流管束4热交换，将对流管束4内的热水加热成饱和蒸汽，饱和蒸汽由对流出口33通往汽包4进行气液分离，分离出的液体从热水出口42继续循环，分离出的饱和蒸汽由蒸汽出口41进入到过热器2中，蒸发段内将703℃的粉焦降温至156℃，对流管束3的外壁粘接耐磨板7，且对流管束3的表面设有纳米导热耐磨涂层5。

预热段的罐体1内部设有省煤器6，省煤器6的表面均设有纳米导热耐磨涂层5，提高耐磨性，省煤器6的水进口61在下侧，其水出口62在上侧，冷水通过水泵由水进口61打入，粉焦落至预热段后，与省煤器6进行热交换，将省煤器6中的冷水加热成热水，在该阶段，粉焦的温度由7156℃降温至101℃，热水由水出口62流通到汽包4的热水进口44，采用水为换热介质，成本低，换热器与汽包间形成自然换热循环，冷水自下而上通入省煤器6经与粉焦换热后成为热水通入汽包4，汽包4将热水输往对流管束3与粉焦热交换成为蒸汽，蒸汽再进入汽包4，气液分离器后蒸汽通入换热器2与粉焦换热成为过热蒸汽输出，充分利用了粉焦的热量，对粉焦热量分段进行回收，充分的利用能源能量，换热器整体的结构简单，组成元件少，便于制造，降低了回收粉焦热量的成本。

实施例2：参照图1，粉焦换热器，包括筒状的罐体1，罐体1上段为高温粉焦进口11，罐体1下段为低温粉焦出口12，高温粉焦进口11、低温粉焦出口12间的罐体1罐身由上至下依次为过热段、蒸发段、预热段，高温粉焦进口11顶段设有焦粉缓冲仓9，焦粉缓冲仓9内设有插板阀91，焦粉缓冲仓7减缓粉焦下落速度，减小粉焦对罐体1内部的冲击，提高换热器的使用寿命，插板阀71控制粉焦的流量以及进料的通断。

参照图4、图5，过热段处的罐体1内部设有过热器2，过热器2为由260m长度的无缝管弯曲成型，过热器2整体为上下多层的层叠结构，每层的无缝管均呈螺旋盘管状结构，过热器2的无缝管采用φ38*3的无缝管，壁厚3mm，壁厚大，具有较长的使用寿命，过热器2的无缝管表面设有纳米导热耐磨涂层5，纳米导热耐磨涂层5一方面起到耐磨作用，另一方面增强导热，过热器2的无缝管上表面设有直角拐角型的的金属质耐磨板7，参照图6，耐磨板7的直角向上，耐磨板7的两端沿延伸至无缝管侧边，将管体盖住，耐磨板7内壁与无缝管间通过耐高温胶水粘接，胶粘连接牢固，也不会影响换热，耐磨板7为单个组件，前后相接的拼接在无缝管表面，进行防护，耐磨板7先与粉焦接触，避免粉焦磨损无缝管，使无缝管磨损，罐体1内壁面设有多个径向的支杆13，支杆13与过热器2连接，对过热器2进行固定，使过热器2悬置在过热段内，过热器2的过热进口21处于下部，过热器2的过热出口22处于上部，过热进口21与罐体1侧边设置的汽包4的蒸汽出口41，汽包4内的饱和蒸汽由蒸汽出口41进入到过热器2，粉焦在下落过程中将热量交换给过热器2，使过热器2内的饱和蒸汽受热变成过热蒸汽，将粉焦的温度由800℃将至703℃，对粉焦的热量进行吸收，转化为蒸汽的热能，过热蒸汽由过热器2的过热出口22输出进行利用。

蒸发段的罐体1内部设有对流管束3，对流管束3间设有竖向的换热翅片31，换热翅片31增强了增加与粉焦接触面积，增强换热效率，对流管束3的对流进口32在底侧，对流管束3的对流出口33在上侧，对流进口32与汽包4的热水出口42连通，对流出口33与汽包4的饱和蒸汽入口43连通，热水从汽包4流向对流进口32，粉焦下落中与对流管束4热交换，将对流管束4内的热水加热成饱和蒸汽，饱和蒸汽由对流出口33通往汽包4进行气液分离，分离出的液体从热水出口42继续循环，分离出的饱和蒸汽由蒸汽出口41进入到过热器2中，蒸发段内将703℃的粉焦降温至156℃，对流管束3的外壁粘接弧形耐磨板7，参照图7，两个弧形耐磨板7相对粘接，形成包括管束的环形结构，且对流管束3的表面设有纳米导热耐磨涂层5。

预热段的罐体1内部设有省煤器6，省煤器6的表面均设有纳米导热耐磨涂层5，提高耐磨性，省煤器6的水进口61在下侧，其水出口62在上侧，冷水通过水泵由水进口61打入，粉焦落至预热段后，与省煤器6进行热交换，将省煤器6中的冷水加热成热水，在该阶段，粉焦的温度由7156℃降温至101℃，热水由水出口62通过连接管8引导至汽包4的热水进口44，连接管8处可设置强制循环泵，加强水的循环，促使更好的吸收粉焦的热量，采用水为换热介质，成本低，换热器与汽包间形成自然换热循环，冷水自下而上通入省煤器6经与粉焦换热后成为热水通入汽包4，汽包4将热水输往对流管束3与粉焦热交换成为蒸汽，蒸汽再进入汽包4，气液分离器后蒸汽通入换热器2与粉焦换热成为过热蒸汽输出，充分利用了粉焦的热量，对粉焦热量分段进行回收，充分的利用能源能量，换热器整体的结构简单，组成元件少，便于制造，降低了回收粉焦热量的成本。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。