[实用新型]一种焦炉荒煤气上升管换热装置

说明书

本实用新型属于换热装置领域并公开了一种焦炉荒煤气上升管换热装置，包括上升管，以及烟气出口法兰和烟气进口法兰，所述的上升管由防腐层和隔热层组成，所述隔热层包覆在防腐层的外侧；所述防腐层内设有换热管，所述换热管上端与输入管通过螺纹连接，其下端与输出管通过螺纹连接，所述输入管和输出管水平穿过防腐层和隔热层设置，且所述换热管通过输入管输入去离子水；所述换热管上套设有若干个固定环，所述的固定环通过支撑杆固定，所述支撑杆插设在防腐层和隔热层内。本实用新型结构简单、维护方便、换热效率高、使用寿命长，其节能环保性能佳，具有非常广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及换热装置技术领域，具体涉及一种焦炉荒煤气上升管换热装置。

背景技术

炼焦生产过程中有着大量的余热都是可利用的能源，不管对于焦化企业还是余热回收企业，焦炉荒煤气余热回收都是值得关注和投入的方向，具有广阔的市场前景，而炼焦工艺流程中产生的余热资源的高效回收利用，是建立资源节约、环境友好的绿色焦化厂节能的主要方向，也是降低焦炉能耗的主要途径之一。但是，我国对二次能源品质潜力的挖掘、价值的开发以及低品质余热余能利用支撑技术与装备开发滞后，上升管内高温焦炉荒煤气的余热就一直未能有效利用。目前现有技术绝大部分焦炉采用喷洒氨水的方式对荒煤气进行冷却，在将600-750℃的荒煤气冷却至80-100℃的同时，产生了大量80℃左右的氨水，致使荒煤气中大量的中温余热被白白浪费，而且还额外消耗了大量氨水和电能。

为回收荒煤气显热，国内外相继发展了上升管汽化水夹套、分离式热管、上升管导热油夹套、上升管内填充导热介质与盘管换热等技术。上升管汽化水夹套技术在使用中出现了夹套焊缝破裂导致水漏入炭化室的问题，而且受安全限制所产蒸汽参数较低；分离式热管技术结构复杂，需在多处斜穿上升管内壁，推广受到限制；上升管导热油夹套技术存在长期高温下导热油变质影响传热的问题，而且其使用温度受到限制，通常其工作温度不超过400℃。现有技术中通过夹套设计的上升管结构由于上升管被分为内管和外管，一方面在内管与外管间设置的夹套层影响上升管的结构稳定性，当夹套内充装如水、导热油等换热介质后，由于热胀冷缩的原理导致内管和外管的收缩性不一致，极易引发内管和外管的开裂，影响上升管的使用效果；另一方面由于内管一般比较厚实导致换热介质吸收热能的效率较低，影响了焦炉荒煤气能量的使用效率；同时现有技术中的上升管一般采用下端输入换热介质、上端排出换热介质的结构，由于上升管下端输入高温的荒煤气，因此输入的换热介质与输入的荒煤气的温度梯度刚刚相反，在实际使用过程中极易发生上升管底部由于温度较低的换热介质与温度较高的荒煤气之间形成的巨大温差从而引起上升管底部发生破裂的可能性。鉴于此，如何提供一种结构简单、换热效率高、使用寿命长的焦炉荒煤气上升管换热装置是本领域技术人员需要解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中上升管结构复杂、容易发生开裂影响继续使用且换热效率低的难题，而提供一种结构简单、换热效率高、使用寿命长的焦炉荒煤气上升管换热装置。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

设计一种焦炉荒煤气上升管换热装置，包括上升管，以及设于上升管上端的烟气出口法兰和设于上升管下端的烟气进口法兰，所述的上升管由防腐层和隔热层组成，且所述的防腐层和隔热层外形均为空心圆柱体结构，所述隔热层包覆在防腐层的外侧；所述防腐层内设有换热管，其竖直设置，外形为螺旋状结构，所述换热管上端与输入管通过螺纹连接，其下端与输出管通过螺纹连接，所述输入管和输出管水平穿过防腐层和隔热层设置，且所述换热管通过输入管输入去离子水；所述换热管上套设有若干个固定环，所述的固定环通过支撑杆固定，所述支撑杆插设在防腐层和隔热层内。

优选的，所述的防腐层和隔热层为一体化设计结构。

优选的，所述的换热管、输入管和输出管的表面均涂覆了一层防腐蚀材料。

优选的，所述的输入管的端部与进水连接法兰连接。