热回收设备、热回收系统的制作方法

1.本实用新型涉及余热回收技术，特别涉及一种热回收设备、热回收系统。


背景技术：

2.相关技术中，上升管用于输送煤炭在被处理后产生的荒煤气。荒煤气中含有大量热量，具有较高的热回收价值。在进行余热回收时，用于回收余热的流体可能存在储备不足的情况，从而容易造成换热设备内部干烧的状态，容易对换热设备造成损伤。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种热回收设备、热回收系统。
4.本实用新型实施方式提供的一种热回收设备，用于对荒煤气提炼设备进行接触换热，所述荒煤气提炼设备具有排放荒煤气的上升管，所述热回收设备包括：
5.与所述上升管进行接触换热的导热管；
6.至少两个汽包；和
7.循环管，所述循环管连通所述至少两个汽包和所述导热管。
8.上述热回收设备，通过设置至少两个汽包，可在停水停电的情况下也能够保证持续供水，避免上升管长时间干烧后再进水所导致的投产风险。
9.在某些实施方式中，所述热回收设备包括：
10.压力平衡器，设置在所述循环管上，用于使得所述循环管内的最大压力差小于预设值。
11.如此，可保证管道内的压力平衡。
12.在某些实施方式中，所述压力平衡器可以包括以下至少一种：节流孔板、平衡阀。
13.如此，可提供实现管道内的压力平衡的具体结构。
14.在某些实施方式中，所述热回收设备包括循环泵和至少两个电源，所述至少两个电源用于给所述循环泵冗余供电。
15.如此，可避免热回收设备受到突发断电的影响的情况。
16.在某些实施方式中，所述热回收设备包括测温装置，所述测温装置设置在所述上升管的外表面。
17.如此，可在导热管温度过高时报警，及时发现异常状况。
18.在某些实施方式中，所述导热管包括至少两个盘管，所述至少两个盘管以螺旋状盘绕在所述上升管上，所述至少两个盘管并联连通。
19.如此，可提高安全稳定性和其抗干烧的性能。
20.在某些实施方式中，所述导热管接触所述上升管的部分的横截面为半圆状，所述导热管对应所述半圆状的平面部分贴合接触所述上升管。
21.如此，可增加换热效率。
22.在某些实施方式中，所述导热管包括进液口和排液口，所述进液口靠近所述上升
管的底部，所述排液口靠近所述上升管的顶部。
23.如此，可实现流体的自然循环效果。
24.在某些实施方式中，所述导热管包括：
25.保温层，覆盖在所述导热管的外表面，所述保温层的热导率小于或等于0.01w/(m2·
℃)，所述保温层的耐热温度大于或等于600℃。
26.如此，可使得导热管在高温环境中能够长期运行。
27.本实用新型实施方式提供的一种热回收系统，用于荒煤气提炼设备，所述荒煤气提炼设备包括上升管，所述热回收系统包括：
28.水母管；和
29.上述任一个实施方式所述的热回收设备，所述导热管的数量为至少一个，所述上升管的数量为至少一个，每个导热管对应一个所述上升管；
30.在所述导热管的数量为多个的情况下，所述水母管连通至多个所述导热管的同一端。
31.上述热回收系统，通过设置至少两个汽包，可在停水停电的情况下也能够保证持续供水，避免上升管长时间干烧后再进水所导致的投产风险。
32.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
33.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
34.图1为本实用新型实施例的一种热回收设备的示意图；
35.图2为本实用新型实施例的一种导热管的示意图；
36.图3为本实用新型实施例的一种热回收系统的示意图。
37.附图标号说明：
38.热回收设备100、导热管110、盘管111、流体阀112、平面部分113、曲面部分114、进液口115、排液口116、汽包130、循环管140、进口管道141、出口管道142、汽水连接管道143、压力平衡器150、循环泵160、电源170、测温装置180；
39.荒煤气提炼设备200、上升管210；
40.热回收系统300、水母管310。
具体实施方式
41.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
42.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字
和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
43.请参考图1，本实用新型实施方式提供一种热回收设备100，用于对荒煤气提炼设备200进行接触换热。荒煤气提炼设备200具有排放荒煤气的上升管210。热回收设备100包括导热管110、汽包130和循环管140。导热管110与上升管210进行接触换热。汽包130的数量为至少两个。循环管140连通至少两个汽包130和导热管110。
44.上述热回收设备100，通过设置至少两个汽包130，可在停水停电的情况下也能够保证持续供水，避免上升管210长时间干烧后再进水所导致的投产风险。
45.具体地，对于荒煤气提炼设备200而言，在焦炉炭化室中对煤炭进行炭化处理后，会产生大量的高温的荒煤气，高温的荒煤气会沿上升管210向上流动，通过导热管110与上升管210之间的接触可实现对上升管210内荒煤气进行换热，达到余热回收的效果。在进入上升管210时，荒煤气的温度可以达到650℃至800℃。在排出上升管210时，荒煤气的温度会大于或等于450℃。
46.对于汽包130而言，汽包130可以为圆柱形。汽包130的两端为椭球形封头，封头上均装有人孔。循环水可以通过循环管140连通至汽包130底部的部分(下降管管座)流出。循环水在经过换热后形成的汽水混合物可以通过循环管140横向连通至汽包130侧面的部分进入汽包130。在汽包130内部，汽水混合物受到挡板阻隔折流以利于水位的稳定并使汽水更好地进行分离。
47.请参考图1，汽包130的顶部位于沿a1方向形成的一端，汽包130的底部位于沿a2方向形成的另一端。汽水混合物在进行充分换热后形成的饱和蒸汽可以由连通至汽包130顶部的管道口a引出汽包130。汽包130可以在底部分别连接排污管(图未示)和紧急放水管(图未示)。汽包130顶部可以设置有压力表(图未示)和安全阀(图未示)。在一些实施方式中，汽包130的长度方向为垂直于第一方向的水平方向，汽包130沿自身的长度方向形成两端。汽包130可以采用支座式结构，在筒体的两端分别布置一个支座，从而可通过支座把力传递到位于汽包130顶部的平台框架上。
48.汽包130的顶部可以设置放气点，当上水和启动时，可以排出内部的空气和其他的不凝结气体。汽包130可以设有安全阀，在汽包130内部的气压大于预警值时，则可以通过开启安全阀排出汽包130内部的部分气体，达到泄压的效果。汽包130可以设置有放散管。放散管出口可以设有消音器，消音器的消音量大于40db(a)。
49.请参考图1，循环管140可以包括进口管道141、出口管道142、汽水连接管道143、蒸汽管道(图未示)和给水管道(图未示)。循环泵160通过进口管道141连通汽包130，以及通过出口管道142连通循环管140，可以保证汽包130正常运行。在循环水通过循环管140对上升管210进行换热后，会进入汽水连接管道143，最终进入汽包130中。经过汽包130汽水分离出来的蒸汽，会通过蒸汽管道供下一级用户使用。给水管道可以接自除盐水母管或缓冲水箱，从而可以通过除盐水母管或缓冲水箱来向汽包130给水。管道可以为无缝钢管，也可以为不锈钢管。
50.请参考图1，在某些实施方式中，热回收设备100包括压力平衡器150。压力平衡器150设置在循环管140上，用于使得循环管140内的最大压力差小于预设值。
51.如此，可保证管道内的压力平衡。
52.具体地，在图1中，压力平衡器150设置在循环管140和导热管110之间，流体会通过压力平衡器150在循环管140和导热管110中进行单向流动。可以理解，通过设置压力平衡器150，可降低流体在整个回路中存在的压力差，使得流体不会由于在回路中的压力差过大而造成阻力不平衡。
53.在一个实施方式中，压力平衡器150可以为节流孔板，也可以为平衡阀。
54.如此，可提供实现管道内的压力平衡的具体结构。
55.请参考图1，在某些实施方式中，热回收设备100包括循环泵160和至少两个电源170。至少两个电源170用于给循环泵160冗余供电。
56.如此，可避免热回收设备100受到突发断电的影响的情况。
57.具体地，在一个实施方式中，通过设置循环泵160，使得流体能够在汽包130、循环管140和导热管110构成的回路中循环流动，实现回路的强制循环的结构，避免在回路中堵塞。而由于断电可使得循环泵160停止工作，流体会无法在回路中继续循环流动，从而会使得导热管110内的流体无法及时排出，以及汽包130内的流体无法及时供应给导热管110，容易造成导热管110过热干烧的问题。
58.通过设置至少两个电源170，可以至少实现双路电源170的供电结构。电源170可以被配置为其中一个电源170向循环泵160正常供电，其他的电源170则处于备用状态，构成对循环泵160的冗余供电。在突发断电时，则原先向循环泵160供电的电源170会出现影响，在这种情况下，可将向循环泵160供电的电源170切换为处于备用状态的电源170，保证流体能够在回路中进行循环流动。
59.请参考图1，在某些实施方式中，热回收设备100包括测温装置180。测温装置180设置在上升管210的外表面。
60.如此，可在导热管110温度过高时报警，及时发现异常状况。
61.请参考图1，在某些实施方式中，导热管110包括至少两个盘管111。至少两个盘管111以螺旋状盘绕在上升管210上，至少两个盘管111并联连通。
62.如此，可提高安全稳定性和其抗干烧的性能。
63.具体地，在图1中，盘管111的数量为两个。两个盘管111同步地在上升管210上进行缠绕形成螺旋状。两个盘管111在并联连通的情况下，流体从循环管140流向导热管110时，可以沿任意一个盘管111内的通道进行流动，这样，即使其中一个盘管111发生故障(如发生断裂、阻塞)，也可以通过另外一个盘管111来对上升管210内的热量进行吸收。
64.在图1中，热回收设备100包括流体阀112。流体阀112设置在循环管140和导热管110之间，使得流体会通过流体阀112进行分流，在盘管111并联连通的基础上，可避免其中一个盘管111中的流体溢流到其他的盘管111中，降低上升管210换热器堵塞的概率。
65.请参考图2，在某些实施方式中，导热管110接触上升管210的部分的横截面为半圆状。导热管110对应半圆状的平面部分113贴合接触上升管210。
66.如此，可增加换热效率。
67.具体地，在图2中，导热管110接触上升管210的部分为盘管111。盘管111的横截面为半圆状，从而形成盘管111的平面部分113和曲面部分114。其中，平面部分113朝向上升管210设置，曲面部分114远离上升管210设置。相对于曲面部分114，平面部分113能够更好地
贴合上升管210的表面，可增加导热管110和上升管210之间具有更大的接触面积，进而能够增加热量向导热管110的传导速度，增加导热管110的换热效率。
68.另外，平面部分113可以理解为盘管111表面具有更小程度弯曲的部分侧面，曲面部分114可以理解为盘管111表面具有更大程度弯曲的部分侧面，而不仅限于平面部分113会处于同一平面上的情况。导热管110接触上升管210的部分还可以为除盘管111之外的部分管道。
69.请参考图1，在某些实施方式中，导热管110包括进液口115和排液口116。进液口115靠近上升管210的底部。排液口116靠近上升管210的顶部。
70.如此，可实现流体的自然循环效果。
71.具体地，在图1中，上升管210沿第一方向设置。上升管210沿第一方向的a1方向具有顶部，沿第一方向的a2方向具有底部。流体会先从进液口115进入导热管110，并会吸收上升管210传导来的热量而逐渐形成汽水混合物，使得流体的密度减小，从而会向位于上升管210顶部的排液口116流动，并会最终沿排液口116排出导热管110。
72.在出现停电停水的意外情况时，导热管110内的流体会无法通过强制循环的方式保持在回路中的流动。此时上升管210仍然会向外传导热量，使得导热管110内的流体会吸收热量而密度减小，从而造成流体内具有不同程度的密度差，密度大的部分会下沉至导热管110的底部，密度小的部分则会上升至导热管110的顶部，使得密度小的部分能够排出导热管110，从而将吸收到的热量作为动力，在不提供其他外力的情况下，驱使流体能够继续保持流动，实现流体的自然循环效果。
73.在某些实施方式中，导热管110包括保温层。保温层覆盖在导热管110的外表面。保温层的热导率小于或等于0.01w/(m2·
℃)。保温层的耐热温度大于或等于600℃。
74.如此，可使得导热管110在高温环境中能够长期运行。
75.请参考图3，本实用新型实施方式提供一种热回收系统300，用于荒煤气提炼设备200。荒煤气提炼设备200包括上升管210。热回收系统300包括水母管310和上述任一个实施方式的热回收设备100。导热管110的数量为至少一个。上升管210的数量为至少一个。每个导热管110对应一个上升管210。当有多个导热管110时，水母管310连通至多个导热管110的同一端。
76.上述热回收系统300，通过设置至少两个汽包130，可在停水停电的情况下也能够保证持续供水，避免上升管210长时间干烧后再进水所导致的投产风险。
77.具体地，在图3中，荒煤气提炼设备200的上升管210的数量为三个。热回收系统300的导热管110的数量为三个。每个导热管110对应地接触一个上升管210，从而可以对对应的上升管210进行换热。
78.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书
中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
80.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
81.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
82.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
83.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。