专利名称：一种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备，属于焦炉荒煤气余热回收利用技术领域。
背景技术：
就热能利用而言，自英国エ业革命数百年来，在エ业领域积累了丰富的背景技木。然而，这些背景技术自焦炭企业使用碳化室法烧制焦炭以来，上升管内高温焦炉荒煤气的余热就一直未能有效利用，只能用循环氨水降温把热量白白浪费。例如，采用水夹套法等，都没有成功。近些年来，采用热管技术和导热油技术都不能长周期稳定运行，主要问题是这些背景技术都没有克服过焦炉煤气换热的困难，出现换热面粘结焦油，絮状物堵塞，换热面漏水影响焦炭生产；或是当换热系统其它部分故障停止工作时，碳化室法，一炉焦没有生产完，是不能在中途短时间内停炉的，所以出现热管爆管，导热油过热结焦等问题。这些现状在2010年9月14日《中国冶金报》中所刊登的一篇由丰恒夫撰写的“炼焦荒煤气余热回收任重道远”文章中作了详细的说明，该文共包括三部分的内容一是炼焦荒煤气余热利用的必要性；ニ是我国炼焦荒煤气余热利用进程；三是加快炼焦荒煤气余热回收技术的研发。
背景技术：
中，中国实用新型专利申请“焦炉荒煤气上升管余热回收装置”，申请号200810122711.0 (CN101614498B)，提出了一种用分离式热管回收焦炉荒煤气上升管余热的装置，该技术原理可行，但是从实用新型提出申请至今，三年多时间仍没有见到在エ业生产中成功推广应用的报道。究其原因，ー是存在设计者预料不到的困难，如操控难、粘结焦油等；由于本方案是将分离式热管的放热端放入汽包内，汽包属汽水分离容器，需要有压カ表，液位计，温度计，安全阀等，运行中这些仪表都是指导操作エ控制调节的依据；每座焦炉都有数十上百支上升管，每个上升管的放热段都置于对应的汽包内，汽包数量太多，需要的仪表数量相应也太多，在正常的故障率下，修校调换任务太重，假使仪表没有故障，这么多的汽包调节控制安全运行需要的人力也太多，这些对研究传热原理的设计人员而讲是预料不到的；其ニ是上升管外壳内的吸热端的结构需要两次倾斜穿入穿出内壁，这样的结构复杂难以制造，更主要的是上升管工作负荷变化时承受热膨胀变形、热应カ的能力较差，运行中拉裂故障多。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备，使换热面不腐蚀、粘结焦油或絮状物堵塞，能承受较大的热膨胀变形和热应力，各上升管传热系统エ况或故障互不干扰，且非常便于操作控制，解决背景技术中存在的上述问题。本实用新型的技术方案是一种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备，包含集中汽包、给水总管和回水总管、在焦炉顶上布置的多个上升管和与上升管对应的换热器，集中汽包通过给水总管和回水总管分别与多个换热器连接；所说的上升管内的换热面与换热器形成ー个独立封闭的空间，工作时向该封闭空间内注入工作液，工作液在上升管内换热面、吸收荒煤气余热，依靠自然循环到换热器，将热量传给水，使水部分汽化，汽化后的汽水混合物经回水总管流到集中汽包内进行汽水分离，分离的水经给水总管再分别回到多个换热器。每座焦炉炉顶上升管及对应的换热器连续安排成两组，分别布置在炉顶的左侧和右侧，中间留有空档，即中间空档的左边连续布置ー组数十个上升管及对应的换热器，中间空档的右边ー组连续布置数十个上升管及对应的换热器，集中汽包为了エ艺配管方便，设置在中间空档处，这样两侧连续布置的上升管对应的换热器，便干与集中汽包联接。但是也可以采用两台集中汽包，即左侧或右侧连续布置的上升管及对应的换热器，各使用一台集中汽包，各自成为ー个独立系统，使用的效果和原理与一台集中汽包ー样。集中汽包的数量根据焦炉顶连续安排布置的上升管及对应的换热器数量和使用效果确定，上升管及对应的换热器数量众多，可以考虑使用两个以上的集中汽包，每个集中汽包， 各自成为ー个独立系统。本实用新型所述的换热器，就其结构而言应属公知技术，这里做为分离式热管的放热端与集中式汽包的给水换热，而带有换热面的上升管的结构，供选用的现有技术也很多，只要能承受エ况下的热膨胀变形，以及在变形下的各种热应カ即可。因为只用一台集中汽包，有的上升管对应的换热器距集中汽包较远，凭自然对流进行汽水循环已不可靠，因此可在集中汽包出水ロ处设循环水泵，将水打入给水总管，进行强制对流，保证汽水循环通畅可靠。如果不设水泵进行強制循环，可以把集中汽包设置在较高的位置；但是抬高集中汽包设备的安装、维护、巡视或修理更换都増加了不必要的困难。本实用新型使用方法，包含如下エ艺步骤①设置一台集中汽包，收集分离所有焦炉上升管对应的换热器汽水，分离的蒸汽经集中汽包的蒸汽出口，送到下ーエ序使用纖离的水经集中汽包的水出口进入到给水总管，并经每个接管分配到所有焦炉上升管对应的换热器中，在换热器内吸热，部分汽化后经接管流入回水总管中，汽化后的汽水混合物经回水总管流进集中汽包；③再进行汽水分离，分离的蒸汽流出去下ーエ序使用，分离的水再进入下一循环。荒煤气由焦炉顶进入上升管，把热量传给传热面封闭空间内的介质，介质吸热后，靠自燃对流循环，流到每支上升管对应的换热器内，把热量传给换热器的水，使吸热的水部分汽化，汽化后的汽水混合物经回水总管流到集中汽包内进行汽水分离。集中汽包的数量根据焦炉顶连续安排布置的上升管及对应的换热器数量和使用效果确定，上升管及对应的换热器数量众多，可以考虑使用两个以上的集中汽包，每个集中汽包，各自成为ー个独立系统。采用本实用新型，一座焦炉所有的上升管内荒煤气余热，首先传给上升管内分离式热管的吸热端，靠自然对流循环传到换热器里将热量传给水，使水吸热部分汽化(这里的换热器就成了分离式热管的放热端了)统ー经回水管流到集中汽包进行汽水分离，由于只有ー个集中汽包，故只需操作控制ー个集中汽包，相比操作控制数十个、上百个汽包，非常方便和简单，易于实现。本实用新型的积极效果是使换热面不腐蚀、粘结焦油或絮状物堵塞，能承受较大的热膨胀变形和热应力，各上升管传热系统エ况或故障互不干扰，且非常便于操作控制，由于只有ー个集中汽包，故只需操作控制ー个集中汽包，相比操作控制数十个、上百个汽包，非常方便和简单，易于实现，解决了本领域长期希望解决的技术问题。
附图I是本实用新型实施例示意图；图中1.左η换热器给水接管；2.左η上升管；3.左三换热器给水接管；4.左三上升管；5.左ニ换热器给水管；6.左ニ上升管；7.左ー换热器给水管；8.左一上升管；9.左侧给水总管；10.左侧补水管；11. 12. 13. 14.循环水泵；15.右侧补水管；16.右侧给水总管；17.右一换热器给水接管；18.右一上升管；19.右二换热器给水接管；20.右二上升管；21.右三换热器给水接管；22.右三上升管；23.右η换热器给水接管；24.右η上升管；25.右η换热器；26.右η出ロ接管；27.右三换热器；28.右三出ロ接管；29.右二换热器；30.右二出口接管；31.右一换热器；32.右一出口接管；33.集中汽包34.右侧回水 总管；35.左侧回水总管；36.左一换热器；37.左一出口接管；38.左ニ换热器；39.左ニ出ロ接管；40.左三换热器；41.左三出口接管；42.左η换热器；43.左η出口接管；44.蒸汽出口。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进ー步说明。本实施例中，焦炉炉顶的中间空档处，设有集中汽包33，循环水泵11、12、13、14将水从集中汽包的出水ロ抽出，打到左侧给水总管9，右侧给水总管16中，经左侧换热器给水接管1、3、5、7和右侧换热器给水接管17、19、21、23，分配到左右两侧所有的换热器31、29、27,25和36、38、40、42中，在换热器中吸热部分汽化，汽水混合物经左右两侧换热器出ロ接管37、39、41、43和32、30、28、26，流入左侧回水总管35和右侧回水总管34中。并经34、35流入集中汽包33中进行汽水分离，分离的蒸汽经蒸汽出ロ 44去下ーエ序，分离的水经汽包出水ロ进入循环水泵，进行下ー循环。
权利要求1.一种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备，其特征是包含集中汽包、给水总管和回水总管、在焦炉顶上布置的多个上升管和与上升管对应的换热器，ー个集中汽包通过给水总管和回水总管分别与多个换热器连接。
2.根据权利要求I所述之ー种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备，其特征在于每座焦炉炉顶上升管及对应的换热器连续安排成两组，分别布置在炉顶的左侧和右侧，中间留有空档，即中间空档的左边连续布置ー组数十个上升管及对应的换热器，中间空档的右边ー组连续布置数十个上升管及对应的换热器，集中汽包设置在中间空档处。
3.根据权利要求2所述之ー种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备，其特征在于采用两台集中汽包，即左侧或右侧连续布置的上升管及对应的换热器，各使用一台集中汽包，各自成为ー个独立系统。
4.根据权利要求I或2所述之ー种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备，其特征在于在集中汽包出水ロ处设循环水泵。
专利摘要本实用新型涉及一种焦炉上升管荒煤气余热回收利用设备，属于焦炉荒煤气余热回收利用技术领域。技术方案是包含集中汽包、给水总管和回水总管、在焦炉顶上布置的多个上升管和与上升管对应的换热器，一个集中汽包通过给水总管和回水总管分别与多个换热器连接；分离的水经集中汽包的水出口进入到给水总管，并经每个接管分配到所有焦炉上升管对应的换热器中，在换热器内吸热，部分汽化后经接管流入回水总管中，汽化后的汽水混合物经回水总管流进集中汽包。本实用新型的积极效果是非常便于操作控制，由于只有一个集中汽包，只需操作控制一个集中汽包，相比操作控制数十个、上百个汽包，非常方便和简单，易于实现。
文档编号F28D15/02GK202403579SQ20112054903
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者王占华, 董久明, 贺宗旭 申请人:唐山市天元化工设备有限公司