一种焦炉余热回收装置及余热回收方法与流程

本技术涉及余热回收的，尤其是涉及一种焦炉余热回收装置及余热回收方法。

背景技术：

1、焦炉是一种用于生产焦炭的炼焦炉，通常由耐火砖和耐火砌块砌成，整座焦炉砌筑在混凝土基础上。现代焦炉主要由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区、炉顶、基础、烟道等组成。炉顶区有装煤孔和上升管孔通向炭化室，用以装入煤料和导出煤料干馏时产生的荒煤气。荒煤气是主要是指从焦炭煤气化中得到的一种煤气，这种煤气含尘量较高，不能直接供给用户，必须经过除尘处理。

2、荒煤气的温度很高，需要对其降温后才可回收。常用的荒煤气降温方法是在桥管内通过氨水喷洒进行冷却，冷却后的氨水通过蒸发脱氨而后排放，以便荒煤气进入后道生产工序。但是，采用氨水喷洒对荒煤气进行冷却的方式虽然能够迅速降低高温荒煤气温度，但是这种方法不仅需要消耗大量的氨水，还会白白浪费荒煤气所携带的热量。

技术实现思路

1、为了有效利用荒煤气的热量，减少氨水的使用，本技术提供一种焦炉余热回收装置及余热回收方法。

2、第一方面，本技术提供的一种焦炉余热回收装置采用如下的技术方案：

3、一种焦炉余热回收装置，包括：

4、旋风分离器；

5、沉淀池，设置在旋风分离器的出灰口；

6、第一接触罐，顶部设有排气管，内部贯穿设有连接旋风分离器出风口的第一换热管；

7、喷淋组件，设置在第一接触罐上，用于向第一换热管喷水以产生蒸汽；

8、第二接触罐，设有供水管和热水管，内部贯穿设有连接第一换热管的第二换热管；

9、所述排气管上设有补热管，补热管连通第二接触罐并设有蒸汽增压泵和单向阀。

10、通过采用上述技术方案，荒煤气首先进入旋风分离器，所含的高温灰尘会被排入沉淀池中进行吸附和沉淀，除尘后的荒煤气进入第一换热管中，与第一换热管进行换热，同时喷淋组件对第一换热管喷水，对第一换热管快速冷却，产生的蒸汽会从第一接触罐的顶端的排气管排出进行利用，从第一换热管流过的荒煤气会进入第二换热管，第二换热管将荒煤气的热量向第二接触罐内的水传递，实现第二次换热，充分利用荒煤气的热量，即可提供蒸汽，也可提供热水，且不需要氨水作为降温介质；补热管能将一部分蒸汽输送到第二接触罐中，对第二接触罐中的水进行加热，保证第二接触罐中的水有足够的温度。

11、可选的，所述第一接触罐的底端设有集水槽和连通集水槽的排水管。

12、通过采用上述技术方案，喷淋组件喷出的水会有部分没被汽化而流向第一接触罐的底部，这些水就会因自重流入集水槽中，可以通过排水管排出再利用，提高了对荒煤气热量的利用率。

13、可选的，余热回收装置还包括用于盛接排水管排出水的预热池，预热池连接供水管，供水管上设有第一水泵。

14、通过采用上述技术方案，预热池中的水通过接收排水管中的水温度相对环境会高一点，能起到预热的作用，使进入第二接触罐的水有较高的初始问题，提高出水温度。

15、可选的，所述沉淀池和预热池之间设有汲水管，汲水管上设有第二水泵和过滤器。

16、通过采用上述技术方案，高温灰尘会将沉淀池中的水加热，给水管可以将沉淀池中的水通过第二水泵输送至预热池中，提高预热池中水的温度，过滤器可以将水进行过滤，减少进入预热池的杂物。

17、可选的，所述第一换热管位于第一接触罐内的部分为螺旋状，纵截面沿背离第一接触罐中轴线的方向高度逐渐降低。

18、通过采用上述技术方案，第一换热管朝向喷淋组件的有效面积较大，有利于蒸汽的形成，同时产生的蒸汽会沿第一换热管的形状向中部聚集上升，使蒸汽排出更加通畅，而未被汽化的水则会向四周流动，最终落入第一接触罐的罐底处。

19、可选的，所述第二接触罐内设有多层水平的隔板，隔板上设有流动孔，相邻隔板上的流动孔分别位于第二接触罐中轴线的两侧；隔板将第二接触罐内分隔出多个腔室，第二换热管呈涡状盘绕在腔室内。

20、通过采用上述技术方案，进入第二接触罐的水可以在各层隔板之间折返流动，增加了流动距离，涡状的第二换热管可以增大与水的接触面积，提高换热效率。

21、可选的，所述喷淋组件包括：

22、供水环，设置在第一接触罐内；

23、喷淋管，竖直连接供水环底端，设有多个朝向第一换热管的喷嘴；

24、上水管，一端连接供水环，另一端穿出第一接触罐。

25、通过采用上述技术方案，上水管对供水环供水，供水环将水供入喷淋管，喷淋管就能对第一换热管进行喷淋。

26、可选的，所述供水环包括：

27、上环管，固定连接在第一接触罐的内壁上，底端设有第一连接环；

28、下环管，顶端开口并设有第二连接环，与第一连接环转动连接，底端连接喷淋管；

29、所述上环管底端均布设有多个螺旋状的排水口，下环管内设有与排水口数量相等的立板，立板竖直并沿下环管周向均布设置；每两个立板之间均设有一个喷淋管。

30、通过采用上述技术方案，进入上环管内的水会从排水口排出，被排出的水会冲击下环管和立板，使下环管转动，提高喷淋管喷淋水的均匀程度，因为每个被立板4122隔出的空间都能保证与一个排水口4112相对，所以各喷淋管42就能保持水压，同时下环管412受水冲击均匀转动。

31、可选的，所述供水环还包括设置在第一连接环和第二连接环之间的滑垫。

32、通过采用上述技术方案，滑垫可以使下环在转动时更加顺畅。

33、第二方面，本技术提供的一种焦炉余热回收方法采用如下的技术方案：

34、一种焦炉余热回收方法，包括以下步骤：

35、s1：向沉淀池注水，向预热池注水；

36、s2：启动第一水泵，使预热池内的水灌满第二接触罐后停止；

37、s3：向旋风分离器通入荒煤气，开启喷淋组件；

38、s4：再次启动第一水泵，监测热水管内的水温，若水温不足，则开启蒸汽增压泵；

39、s5：监测集水槽内的水位，当水位超限后使用排水管将集水槽内的水排入预热池；

40、s6：监测沉淀池内的水温，当水温超限后启动第二水泵向预热池中供水，供水结束后再次向沉淀池注水。

41、通过采用上述技术方案，可以充分利用荒煤气所携带的热量，获得蒸汽和热水。

42、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

43、1.荒煤气首先进入旋风分离器，所含的高温灰尘会被排入沉淀池中进行吸附和沉淀，除尘后的荒煤气进入第一换热管中，与第一换热管进行换热，同时喷淋组件对第一换热管喷水，对第一换热管快速冷却，产生的蒸汽会从第一接触罐的顶端的排气管排出进行利用，从第一换热管流过的荒煤气会进入第二换热管，第二换热管将荒煤气的热量向第二接触罐内的水传递，实现第二次换热，充分利用荒煤气的热量，即可提供蒸汽，也可提供热水，且不需要氨水作为降温介质；

44、2.补热管能将一部分蒸汽输送到第二接触罐中，对第二接触罐中的水进行加热，保证第二接触罐中的水有足够的温度；

45、3.第一换热管朝向喷淋组件的有效面积较大，有利于蒸汽的形成，同时产生的蒸汽会沿第一换热管的形状向中部聚集上升，使蒸汽排出更加通畅，而未被汽化的水则会向四周流动，最终落入第一接触罐的罐底处；

46、4.进入上环管内的水会从排水口排出，被排出的水会冲击下环管和立板，使下环管转动，提高喷淋管喷淋水的均匀程度，因为每个被立板4122隔出的空间都能保证与一个排水口4112相对，所以各喷淋管42就能保持水压，同时下环管412受水冲击均匀转动。