骤4)中进入焦炉上升管I的进行一级取热的换热介质温度可调节，其调节范围在150?500°C之间。
[0060]实施例
[0061]在某50孔焦炉上，焦炉上升管I共50个，按照“5-2”(即间隔数量为5的焦炉列为一组)推焦串序编排方法如下:第一串序1、6、11、16、21、26、31、36、41、46 ;第二串序2、7、12、17、22、27、32、37、42、47 ;第三串序 3、8、13、18、23、28、33、38、43、48 ;第四串序 4、9、14、19、24、29、34、39、44、49 ;第五串序 5、10、15、20、25、30、35、40、45、50。
[0062]每个上升管均安装有余热回收组件A，共50个焦炉上升管，按照上述不同串序分为5组。
[0063]本实施例中采用氢气作为一级取热介质。冷态氢气进入先通过循环风机3将冷态氢气通过同一组焦炉上升管I的余热回收组件A的换热介质进入管A5进入换热内管Al，冷态氢气在换热内管内从上往下的由换热内管的下端进入换热外管A2，然后冷态氢气再从换热外管内从下往上的流动，最后冷态氢气带着余热从换热介质出口管A6流出，汇集后进入二级换热器4 (共有5个)，与水换热后再次变成冷态氢气，然后循环使用。
[0064]水泵5将除盐水供入二级换热器4，换热后产生汽水混合物，汽水混合物在汽包6内分离。
[0065]本发明的一种焦炉荒煤气用余热回收装置及组合式二级取热方法，由于其提高了换热套管外管壁面温度，减少了结焦的可能性，故解决了工业焦炉荒煤气成分复杂的问题的同时也解决了荒煤气流量、温度周期变化带来换热影响的问题，且整个余热回收组件与焦炉上升管相互密封，其整体安全可靠，另外本发明通过二级取热，减少了直接换热时由于荒煤气周期性引起的蒸汽压力波动，且由于在焦炉上升管上采用气体换热，与水直接换热性比，降低了焦炉的安全性风险。本发明适用于各种焦炉炼焦过程中的焦炉上升管内的荒煤气的余热回收再利用领域。
【主权项】
1.一种焦炉荒煤气用余热回收装置，包括管内设置有耐火材料层的焦炉上升管(1)，该焦炉上升管的上端设置有上升管水封盖(la)，焦炉上升管的下端开设有荒煤气进口(lb)，焦炉上升管的管壁一侧设置贯通管内的荒煤气出口(lc)，其特征在于: 所述的焦炉上升管(I)在其管内设置有一余热回收组件(A)，该余热回收组件与焦炉上升管之间相互密封； 所述的余热回收组件(A)的上部固定在上升管水封盖(Ia)处的下部，而余热回收组件的下部则设置于焦炉上升管(I)下端的荒煤气进口(Ib)处。2.如权利要求1所述的一种焦炉荒煤气用余热回收装置，其特征在于，所述的余热回收组件(A)包括换热内管(Al)、换热外管(A2)、换热内管焊接固定板(A3)、换热外管焊接固定板(A4)、换热介质进入管(A5)和换热介质出口管(A6)。3.如权利要求2所述的一种焦炉荒煤气用余热回收装置，其特征在于，所述的换热内管的直径小于换热外管的直径，换热内管的长度与换热外管的长度相等，换热内管的上部伸出换热外管的上部，换热内管两端开口，而换热外管上端开口下端密封，即换热内管可以设置在换热外管内，形成一换热套管组件，各个换热套管组件呈环状间隔分布在焦炉上升管(I)内壁处。4.如权利要求2所述的一种焦炉荒煤气用余热回收装置，其特征在于，所述的换热内管的管路上端固定设置在一与焦炉上升管焊接密封的圆形的换热内管焊接固定板上，该换热内管焊接固定板与焦炉上升管的上升管水封盖(Ia)之间的管路空间处设置有与外部管路相通的换热介质进入管，该换热介质进入管与换热内管管路相通。5.如权利要求2所述的一种焦炉荒煤气用余热回收装置，其特征在于，所述的换热外管的管路上端固定设置在一与焦炉上升管焊接密封的圆形的换热外管焊接固定板上，该换热外管焊接固定板与换热内管焊接固定板之间的管路空间处设置有与外部管路相通的换热介质出口管，该换热介质出口管与换热外管管路相通。6.如权利要求2所述的一种焦炉荒煤气用余热回收装置，其特征在于，所述的换热内管(Al)的直径为30?50mm,换热外管(A2)的直径为60?80mm,换热内管和换热外管的数量相互对应，均为10?25个。7.一种焦炉荒煤气用余热回收的组合式二级取热方法，基于上述权利要求1至权利要求6所述的一种焦炉荒煤气用余热回收装置，其具体步骤如下: 1)在焦炉(2)的各个焦炉上升管(I)上安装余热回收组件(A)； 2)按推焦串序编排各个焦炉上升管(1)，相同推焦串序的焦炉上升管并为一组； 3)将同一组的焦炉上升管(I)的余热回收组件(A)的换热介质进入管(A5)与一循环风机(3)连接，换热介质出口管(A6)则与二级换热器(4)的一端连接，而该二级换热器的另一端再与循环风机连接，且二级换热器还连接设置有水泵(5 )和汽包(6 ); 4)进行二级取热，其具体为，先通过循环风机(3)将换热介质通过同一组焦炉上升管(O的余热回收组件(A)的换热介质进入管(A5)进入换热内管(Al)，换热介质在换热内管内从上往下的由换热内管的下端进入换热外管(A2 )，然后介质再从换热外管内从下往上的流动，最后换热介质带着余热从换热介质出口管(A6)流出，此处即为一级取热,然后各个换热介质出口管流出的换热介质汇集后带着余热进入同组的二级换热器(4)与水进行二级取热，换热介质即换热气体在与水换热后，温度下降变成冷态气体换热介质，该冷态气体换热介质通过密闭的循环风机循环使用； 5)水泵(5)将除盐水设置定量供给入二级换热器(4)中与热态的换热介质进行换热，除盐水吸收热量后产生汽水混合物； 6)步骤5)中各个组所产生的汽水混合物都进入汽包(6)中进行汽水分离； 7)上述步骤I)至步骤6)循环操作，直至整个组合式二级取热过程结束。8.如权利要求7所述的一种焦炉荒煤气用余热回收的组合式二级取热方法，其特征在于，所述的步骤3)中循环风机(3)和二级换热器(4)的数量与分组的数量应相同。9.如权利要求7所述的一种焦炉荒煤气用余热回收的组合式二级取热方法，其特征在于，所述的步骤4)中进入焦炉上升管(I)的进行一级取热的换热介质温度可调节，其调节范围在150?500°C之间。
【专利摘要】一种焦炉荒煤气用余热回收装置及组合式二级取热方法，通过循环风机将换热介质通过同一组焦炉上升管的余热回收组件的换热介质进入管进入换热内管及换热外管，最后换热介质带着余热从换热介质出口管流出，即为一级取热，然后各个换热介质出口管流出的换热介质汇集后带着余热进入同组的二级换热器与水进行二级取热，换热介质即换热气体在与水换热后，温度下降变成冷态气体换热介质，该冷态气体换热介质通过密闭的循环风机循环使用。本发明通过二级取热，减少了直接换热时由于荒煤气周期性引起的蒸汽压力波动，且在焦炉上升管上采用气体换热，与水直接换热性比，降低了焦炉的安全性风险。
【IPC分类】F28D7/00, C10B27/00
【公开号】CN104946272
【申请号】CN201410122867
【发明人】郭水华, 向顺华, 程乐意
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月28日