一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置的制作方法

本实用新型涉及焦炉设备
技术领域：
，尤其涉及一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置。
背景技术：
：目前，随着焦化厂对资源回收利用的高度重视，荒煤气的余热回收是降低焦炉能耗的主要途径之一，荒煤气的余热回收现有工艺是将炭化室逸出的650℃～850℃高温荒煤气经过上升管换热器进入集气管。因上升管换热器内部镶有水套，并且上升管换热器内壁需要绝对的防水性和完整性。我们无法检测上升管内部的煤气状态和上升管换热器内壁情况。中国专利CN107746714A公开了一种螺旋内管焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其特征在于：包括焦炉上升管蒸发器，所述上升管蒸发器包括内管，所述内管内部为荒煤气通道；所述内管外壁上设有导热板，所述导热板为螺旋状凸台，所述导热板自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列，所述导热板之间设有导热水管，所述导热水管自内管外侧底部至内管外侧顶部呈螺旋排列在所述导热板形成的螺旋间隙之间。该技术方案根据所述焦炉上升管内荒煤气量决定串联运行的上升管蒸发器数量，实现荒煤气量和该装置的余热回收能力的匹配。但是该技术方案成本比较高，并且现有的上升管存在以下两个问题：1、上升管实用寿命短。2、荒煤气热量利用率低。中国专利CN102977901A公开了一种焦炉上升管余热回收装置，在上升管的管壁上设置有盘绕式换热管。上升管强化传热的方法是在换热上升管内的对流换热段上设置肋片来增大对流换热面积，以增加回收荒煤气的余热。该技术方案披露了能有效地回收荒煤气的余热，节约能源，对节能减排具有非常重要的意义。但是该技术方案基于上升管的基础上增加盘绕式换热管，两者之间设置必然存在连接问题，同时也会导致上升管制造成本在增加，使用寿命不长。技术实现要素：为克服现有技术中存在的制造成本在增加，使用寿命不长，荒煤气热量利用率低的问题，本实用新型提供了一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置。本实用新型采用的技术方案为：一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其创新点在于：所述上升管为三段式，分别包括圆柱形的上升管换热器、上升管中间段和上升管底座；所述上升管换热器、上升管中间段和上升管底座之间均设有连接法兰进行连接。在一些实施方式中，所述上升管换热器、上升管中段和上升管底座的长度比例为6:2:2。在一些实施方式中，所述连接法兰的连接处设置有陶瓷纤维密封垫；密封垫与连接法兰之间使用碳化硅、水泥、熔剂和固化剂进行密封。在一些实施方式中，所述上升管中段设有压力检测口，温度检测口和观察口；所述压力检测口距离上升管底座315mm；所述压力检测口与上升管底座之间的夹角为45°。在一些实施方式中，温度检测口距离上升管体底座315mm；所述温度检测口与上升管底座之间的夹角为75°。在一些实施方式中，所述观察口距离上升管底座270mm。在一些实施方式中，所述上升管底座内壁安装了耐火砖，上升管底座耐火砖表面涂覆有复合涂层；所述复合涂层是由白刚玉、莫来石、耐磨碳化硅固化剂组合而成。在一些实施方式中，所述固化剂为磷酸硅、钠基或锂基固化剂的任意一种。在一些实施方式中，所述上升管底座设置有斜挡板；所述斜挡板的倾斜角度为45°角。在一些实施方式中，所述上升管底座的总长617mm。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型的三段式上升管使用寿命长，荒煤气余热利用率高。在本实用新型中，上升管中间段的设置主要是开设各种检测口，方便及时观察荒煤气的各种状态，上升管底座的设置主要是将焦炉的热量进行保温保热，避免热量流失过快，影响余热回收。(2)本实用新型上升管中段和上升管底座的长度相等，而与上升管换热器的长度为1/3的关系，其主要考虑的是，上升管底座能够满足上升管中间段以及上升管换热器的承重需求，此外，上升管中间段与上升管底座保持相同的长度，能够在承重范围的同时有利于上升管中间段对上升管换热器的监控，如果上升管中间段过于高或者过于低，则无法准确的观察换热器的换热情况，不利于余热回收发挥最佳效果。(3)在本实用新型中，设置压力检测口与上升管底座之间的夹角，以及确定温度检测口与上升管底座之间的夹角，目的都是为了更好的保证压力检测口5与温度检测口顺利的进行检测数据，通过本实用新型设置的上述三个检测口反馈回来的数据，调节上升管换热器内液体流量，使上升管换热器达到最佳工作状态。(4)在本实用新型中，温度检测口的设置距离与压力检测口的设置距离相同，主要考虑的是，在相同距离的相同温度下可以通过压力检测口测试，或者在相同距离的相同压力下通过温度检测口检测，都能稳定一个变量，不至于检测的数据波动过大，保证检测数据的真实性和可信性。总之，在本实用新型中，设置检测口与观察口便于观察上升管内煤气的压力和温度，可以快速知道上升管内煤气的状态，达到最佳工作效果，提高换热效率。(5)本实用新型设置的复合涂层，使用后耐火砖7表面能够满足焦炉产生的大量热的冲击，此外，耐高温程度达到现有技术耐火砖7耐高温温度的2.5-2.8倍。此外，本实用新型减少莫来石的成分，同时提高一些白刚玉以及耐磨碳化硅固化剂的成分，因为莫来石的来源比较稀少，可以减少成本，同时三者组成形成复合涂层，保证涂层起到优秀的耐高温耐磨性能，且复合涂层和耐火砖具有良好的一致性，具有生产扩大的价值。(6)在本实用新型的此实施方式中，所述上升管底座3设置有斜挡板71；所述斜挡板71的倾斜角度为45°角。斜挡板71的设置作用主要是当耐火砖7下沉时，耐火砖7沿着斜挡板下沉，斜挡板71受力变小，延长斜挡板71的使用寿命的同时，延长上升管底座3的使用寿命，进而增加整个上升管的使用年限。经试验证明，使用本实用新型的余热回收装置可以增加装置的使用寿命至少1年以上。附图说明图1是本实用新型焦炉上升管荒煤气余热回收装置整体结构示意图；图2是本实用新型图1的俯视图；图3是本实用新型上升管底座的结构示意图；图4是本实用新型设置检测口的余热回收装置俯视图；图5是本实用新型设置压力检测口的侧视图；图6是本实用新型设置温度检测口的侧视图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型公开了一种焦炉上升管荒煤气余热回收装置，其创新点在于：如图1、2所示：所述上升管为三段式，分别包括圆柱形的上升管换热器1、上升管中间段2和上升管底座3；所述上升管换热器1、上升管中间段2和上升管底座3之间均设有连接法兰进行连接。本实用新型的三段式上升管使用寿命长，荒煤气余热利用率高。在本实用新型中，上升管中间段2的设置主要是开设各种检测口，方便及时观察上升管换热器1的各种状态，上升管底座3的设置主要是将焦炉的热量进行保温保热，避免热量流失过快，影响余热回收。作为进一步优选的，在本实用新型的此实施方式中，所述上升管换热器1、上升管中段2和上升管底座3的长度比例为6:2:2。在本实用新型中，作为一个重要的设计思路，上升管中段2和上升管底座3的长度相等，而与上升管换热器1的长度为1/3的关系，其主要考虑的是，上升管底座3能够满足上升管中间段2以及上升管换热器1的承重需求，此外，上升管中间段2与上升管底座3保持相同的长度，能够在承重范围的同时有利于上升管中间段2对上升管换热器1的监控，如果上升管中间段2过于高或者过于低，则无法准确的观察换热器的换热情况，不利于余热回收发挥最佳效果。作为本实用新型的一个优选实施方式，所述上升管底座3的总长度设置为617mm，该长度有利于承重的同时具有良好的热量保存和余热回收的作用。在本实用新型中，为了增加上升管换热器1与上升管中间段2，以及上升管中间段2与上升管底座3之间的连接法兰的密封程度，所述连接法兰的连接处设置有陶瓷纤维密封垫(图中未示出)；进一步增加密封垫的密封性能，在本实用新型的此实施方式中，所述密封垫与连接法兰之间使用密封剂密封，所述密封剂由碳化硅、水泥、熔剂和固化剂进行组成。所述熔剂为氢氧化钾或硼酸盐，所述固化剂为对羟基苯磺酸。具体的，在本实用新型的此实施方式中，如图1、4、5、6所示：所述上升管中间段2设有压力检测口5，温度检测口6和观察口4；其中，压力检测口5用于上升管换热器1内煤气压力检测，所述压力检测口5距离上升管底座3的距离315mm；所述压力检测口5与上升管底座3之间的夹角为45°。其中，温度检测口6用于检测上升管换热器1内煤气温度检测。温度检测口6距离上升管底座3的距离315mm；所述温度检测口6与上升管底座3之间的夹角为75°。所述设置的观察口4用于观察上升管换热器1的内部变化。在本实用新型中，设置压力检测口5与上升管底座3之间的夹角，以及确定温度检测口6与上升管底座3之间的夹角，目的都是为了更好的保证压力检测口5与温度检测口6顺利的进行检测数据，通过本实用新型设置的上述三个检测口反馈回来的数据，调节上升管换热器1内液体流量，使上升管换热器1达到最佳工作状态。作为进一步优选的，在本实用新型中，所述观察口4距离上升管底座3的距离270mm。在本实用新型的此实施方式中，温度检测口6的设置距离与压力检测口5的设置距离相同，主要考虑的是，在相同距离的相同温度下可以通过压力检测口5测试，或者在相同距离的相同压力下通过温度检测口6检测，都能稳定一个变量，不至于检测的数据波动过大，保证检测数据的真实性和可信性。总之，在本实用新型中，设置检测口与观察口4便于观察上升管内煤气的压力和温度，可以快速知道上升管内煤气的状态，达到最佳工作效果，提高换热效率。作为进一步优选的，在本实用新型的此实施方式中，如图3所示：所述上升管底座3内壁还安装了耐火砖7，设置耐火砖7的用意是保持内壁的耐高温性，如图3所示：为了进一步提高上升管底座3的耐高温耐腐蚀的性能，在本实用新型中，上升管底座3的耐火砖7表面涂覆有复合涂层；所述复合涂层是由白刚玉、莫来石、耐磨碳化硅固化剂组合而成。作为进一步优选的，复合涂层是由白刚玉、莫来石、耐磨碳化硅固化剂之间比例依次为3:0.5:2的组合而成。针对本实用新型设置的复合涂层，使用后耐火砖7表面能够满足焦炉产生的大量热的冲击，此外，耐高温程度达到现有技术耐火砖7耐高温温度的2.5-2.8倍。此外，本实用新型减少莫来石的成分，同时提高一些白刚玉以及耐磨碳化硅固化剂的成分，因为莫来石的来源比较稀少，可以减少成本，同时三者组成形成复合涂层，保证涂层起到优秀的耐高温耐磨性能，且复合涂层和耐火砖具有良好的一致性，具有生产扩大的价值。作为进一步优选的，在本实用新型的此实施方式中，所述耐磨碳化硅固化剂为磷酸硅、钠基或锂基固化剂的任意一种。作为进一步优选的，在本实用新型的此实施方式中，所述上升管底座3设置有斜挡板71；所述斜挡板71的倾斜角度为45°角。斜挡板71的设置作用主要是当耐火砖7下沉时，耐火砖7沿着斜挡板下沉，斜挡板71受力变小，延长斜挡板71的使用寿命的同时，延长上升管底座3的使用寿命，进而增加整个上升管的使用年限。经试验证明，使用本实用新型的余热回收装置可以增加装置的使用寿命至少1年以上。经过上述改变，本实用新型三段式与现有技术的二段式相比具有如下性能：对比项目三段式二段式设备寿命8年5年换热效率36％25％经过上述改变，使用该产品与不使用该产品相比具有如下性能：对比项目使用未使用煤气压力数据压力检测不能实现煤气温度数据温度检测不能实现上升管内壁观测内壁观测不能实现在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定，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。上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。当前第1页1 2 3