[发明专利]一种回收焦炉荒煤气余热的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种焦炉荒煤气余热回收的方法与装置，其原理是对焦炉上升管进行改造，在上升管外壁装半导体温差发电模块，将焦炉荒煤气的余热回收发电，属于工业余热回收应用技术领域。

背景技术

炼焦过程是能源转化过程，在转化过程中存在大量余热利用空间，不论是固态、气态、液态产物均有大量工业余热有待回收，实现这些余热的回收利用将产生很大的社会、经济效益。煤在焦炉高温干馏过程中产生大量高温荒煤气，荒煤气温度在800℃左右，经大量氨水喷洒，使荒煤气温度降到80℃左右，大量热能未得到充分利用。我国在七、八十年代开发过汽化上升管，并得到一定的推广应用，由于存在粘结管壁、堵塞等问题，特别是由于很难满足锅炉安全监察要求，致使此项技术未能继续使用。

为了焦炉荒煤气热量的有效利用，研究开发此项课题是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种回收焦炉荒煤气余热的方法及装置，旨在回收利用焦化工艺过程中炭化室排出的焦炉荒煤气的余热，对上升管段进行改造，安装以半导体温差发电模块为核心的发电模块，解决回收焦炉荒煤气余热的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种回收焦炉荒煤气余热的方法，该方法是将焦炉上升管进行改造，在上升管外壁装半导体温差发电模块，将焦炉荒煤气的余热回收发电。

一种回收焦炉煤气余热的方法，该方法将上升管的耐火衬砖改进，使用碳化硅耐火衬砖，通过在上升管外壁安装半导体温差发电模块，将上升管内的焦炉荒煤气作为半导体温差发电机的热量来源，上升管作为半导体温差发电的集热器，实现上升管内焦炉荒煤气的余热回收。

所述的半导体温差发电机包括半导体温差发电模块、冷却通道、防护罩，半导体温差发电模块热端面紧贴在上升管外壁，半导体温差发电模块冷端面紧贴冷却装置的冷却通道壁面；冷却通道外部设有防护罩。

所述的冷却通道内通入冷却水，冷却水通过水泵从储水槽中输送入冷却通道内，流经半导体温差发电模块冷端面内的通道内吸收热量，将半导体温差发电模块冷端面冷却，然后经回水热量利用装置返回储水槽，如此循环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)有效解决了炼焦生产过程中回收焦炉荒煤气余热的问题。

2)应用本发明，可以回收焦炉荒煤气所携带的余热，不但可以发电，而且冷却通道流出的热水还可用于采暖、制冷、制热等作为民用或工业用，节能增效。

附图说明

图1是回收焦炉荒煤气余热的流程图；

图2是回收焦炉荒煤气余热装置的结构图。

图中：1-上升管  2-半导体温差发电模块  3-水泵 4-储水槽  5-碳化硅耐火衬砖6-冷却通道 7-防护罩 8-回水热量利用装置

具体实施方式

见图1，一种回收焦炉荒煤气余热的方法，该方法是将焦炉上升管1进行改造，在上升管1外壁装半导体温差发电模块2，将焦炉荒煤气的余热回收发电。

将上升管的耐火砖改进，使用碳化硅耐火衬砖替代原来的耐火衬砖，通过在上升管1外壁安装半导体温差发电模块2，将上升管1内的焦炉荒煤气作为半导体温差发电的热量来源，实现上升管内焦炉荒煤气的余热回收。由于碳化硅耐火衬砖的导热系数比耐火衬砖要高，焦炉荒煤气的热量可以很快的传递到上升管1管壁上，因而上升管1成为了半导体温差发电模块2的集热器。

见图2，半导体温差发电机包括半导体温差发电模块2、冷却通道6、防护罩7，半导体温差发电模块2热端面紧贴在上升管1外壁，半导体温差发电模块2冷端面紧贴冷却通道6壁面；冷却通道6外部设有防护罩7。

见图1、图2，冷却通道6内通入冷却水，冷却水通过水泵3从储水槽4中输送入冷却通道6内，流经半导体温差发电模块2冷端面内的通道内吸收热量，将半导体温差发电模块2冷端面冷却，然后经回水热量利用装置8返回储水槽4，如此循环。

冷却水通过壁面将半导体温差发电模块2的冷端面冷却，这样在半导体温差发电模块2的冷热端面之间形成温差，通过半导体材料的贝塞尔效应，此温差转化成电势差，将此电势差引出后经过交直流转换、整流等电路后即可作为电源使用。半导体温差发电模块2之间填充保温材料，以便减少热量损失；在半导体温差发电模块2外侧的冷却通道6外安装防护罩，起到保护半导体温差发电机的作用。