[实用新型]立式流化床换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种换热装置，进一步的本实用新型涉及一种立式流化床换热装置。

背景技术

煤气化技术是指把经过处理的煤粉、煤浆或渣油等送入气化炉内，在一定的温度和压力下，与气化剂反应后制得粗煤气。无论是干法除尘的煤气化技术还是湿法除尘的煤气化技术，在粗煤气的初步处理过程中均会产生大量高温黑灰水，为节省水资源，需要对该部分黑灰水降温后处理回收并循环利用。

如德士古煤气化的锁斗冲洗水冷却器、废水冷却器等均为水平布置的管壳式换热器，管程为高温灰水、壳层为循环水，设备制造全部采用碳钢材料。

气化黑灰水不仅具有一定的腐蚀性，而且悬浮物含量高，钙镁硬度大，总溶固多，在换热器的正常运行中易出现设备结垢、堵塞等现象。因此生产装置在运行过程中都按一备一或是一备二方式设置的备用换热器，待运行换热器出现故障后投入备用换热器并对故障换热器进行隔离清洗，单台换热器从投入使用到必须隔离清洗的时间根据各地区煤质不同，时间各有长短，如在某化工装置上该灰水换热器运行时间仅为15天，不仅影响整套装置的稳定运行，而且对每台结垢或堵塞的换热器还要投如大量人力、物力进行清洗。

另外，在石油化工领域也存在高温废水需要进行热交换处理，需要应用换热装置以利用能源和处理废水。

而且，为了便于颗粒在换热器内部管路中能够从下至上顺畅流动，现有技术中的立式换热器需要是一体式结构，换热器长度往往过长，一般说来流化床换热器由于工况的不同，常见高度从6-30米不等因此在设备运输带来了极其不便，过长的一体化设备无论对运输车辆，道路，转弯半径等都提出了较高的要求、而且运输费用极高，而现场吊车安装和维修时造成很多不便，费时费力。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本实用新型的目的在于，提供一种立式流化床换热装置，以解决以上所述的至少一项技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供一种立式流化床换热装置，包括换热主体，所述换热主体的底部设置有流体入口，换热主体底部的流体入口的上方还设置有颗粒与循环流体混合入口，换热主体底部配置为供进入换热主体的流体和颗粒进行混合；所述换热主体的中部为热交换器，所述热交换器为垂直布置的多段式结构，每段热交换器都具有垂直布置的换热管，该热交换器配置为使混合后的流体和颗粒依次通过各段热交换器中的换热管，到达换热主体上部；所述各段热交换器之间的换热管相邻出入口的垂直间距大于0且小于等于500mm；或者是所述各段换热器之间相邻出入口之间设有至少一块含有通孔的分布板，且满足x/(n+1)≤500mm，其中x为各段热交换器之间的换热管出入口的垂直间距，n为分布板数量。

优选的，所述热交换器为2-6段式结构。

优选的，所述各段热交换器之间的换热管相邻出入口的垂直间距大于等于10mm且小于等于300mm。

优选的，所述换热主体上部设置有一供换热后的流体和颗粒流出的伸入管，所伸入管连接一流出管的一端，流出管另一端连接至一流入管一端，流入管的另一端连接至一沉降式固液分离器，其中，所述流出管的内管径小于所述流入管的内管径。

优选的，所述伸入管上开设有一个或多个气孔。

优选的，所述伸入管下端口距离热交换器最上端的换热管上出口的距离为0.05-1.2倍的热交换器的水力学直径。

优选的，所述换热主体底部设置有分布装置，所述分布装置包括多层间隔设置的开孔板，其中，

所述流体入口位于最下部的开孔板下方，所述颗粒与循环流体混合入口位于最下部的开孔板上方。

优选的，所述分布装置最上部的开孔板与热交换器最下部的换热管间距大于等于10mm，且小于等于450mm。

优选的，从颗粒与循环流体混合入口所进入颗粒的圆球度大于等于0.6且小于1。

优选的，所述颗粒的外接球直径与换热管内径的比例为1∶3.5至1：10。

(三)有益效果

基于上述技术方案，可以获知本实用新型的有益效果在于：

(1)通过在换热主体中部设置多段式热交换器，在保证交换器管路内的固体颗粒能够从下至上顺畅流动的同时，还能减少单个热交换器的长度，以提高搬运、安装和维修效率；

(2)通过特定的颗粒尺寸，能够更好的提高颗粒通过多段式热交换器的效果；

(3)通过流出管的内管径小于所述流入管的内管径，以降低进入重力沉降式固液分离器的流体流速，提高混合流体的后续分离效率。

附图说明