[实用新型]一种上升管余热回收装置

说明书

本实用新型公开了一种上升管余热回收装置，包括上升管、荒煤气导流器、辐射百叶，所述上升管包括外筒、内筒、位于外筒和内筒之间的环形密闭空腔，环形密闭空腔底部设有水入口，密闭空腔顶部设有水出口，所述内筒下端与焦炉炉顶连接，内筒上端与桥管连接，所述内筒下部入口处设有荒煤气导流器，内筒上部出口处设有圆盘形辐射百叶，内筒内壁上涂有耐高温导热涂层。本实用新型对辐射热充分回收，提高了换热器综合换热系数，从导热、对流传热、辐射传热三个方面均做了强化，解决了高温荒煤气余热回收效率低的问题，既能最大程度地回收烟气余热，又能保证换热器在复杂工况下连续正常工作，从而实现荒煤气余热回收利用的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种上升管余热回收装置。

背景技术

根据国家“十二五”循环经济发展规划及经济可持续发展战略相关产业政策，开展钢铁工业流程中的余热余能利用的技术研究，针对目前没有利用或利用效率低的余热余能进行高效化利用的问题，设计出高效化利用的思路、方法并实施成为一个迫在眉睫的任务。焦煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生成焦炭，同时产生大量的荒煤气。从焦炉炭化室推出的950℃～1050℃红焦带出的余热占焦炉支出热的37％；650℃～800℃焦炉荒煤气带出余热占焦炉支出热的36％；180℃～230℃焦炉烟道废气带出热占焦炉支出热的17％；炉体表面热损失占焦炉支出热的10％。对于焦炭带出的余热，现已有成熟可靠的干熄焦装置回收；对烟道废气可用于煤调湿进行利用；对于炉体散热可通过保温技术减少这部分消耗；而对于荒煤气的余热，目前焦化厂主要回收工艺主要有以下4种：

1.循环氨冷却技术

采用喷洒大量70℃～75℃循环氨水冷却荒煤气，高温荒煤气因循环氨水的大量蒸发而被冷却至82℃～85℃，再经初冷器冷却至22℃～35℃，利用循环水将荒煤气的温度降低至 21℃左右，最后回收化学产品。

技术缺点：这种方法不能将上升管逸出的荒煤气余热进行充分利用，而且在处理过程中还浪费了大量的循环氨水、煤气初冷器冷却用循环水和电能等能源介质，该种方法主要回收了荒煤气中的潜热，而对显热回收甚少，同时也极大地浪费了资源，不利于可持续发展。

2.上升管汽化冷却技术

将焦炉上升管更换为上升管水夹套余热回收利用装置，焦炉荒煤气通过上升管内壁传热给换热器，吸收热量产生的汽水混合物通过汽水连接管道引至汽包，从汽包出来的低压饱和蒸汽通过蒸汽管道并入焦化厂低压蒸汽管网。

技术缺点：更换焦炉上升管为水夹套上升管，通过水与荒煤气在上升管段的换热来回收余热的方法对辐射热的回收甚少，换热系数较低，大量的余热通过辐射的方式散失掉；在上升管上部由于水汽比过小易出现干烧导致设备损坏，而在下部由于荒煤气聚冷导致石墨沉积严重、焦油析出，均不利于炼焦设备安全平稳运行。

3.导热油夹套技术

将上升管改造为绕带式换热器，以导热油为换热介质，通过油泵使导热油循环使用，将导热油回收到的余热用于干燥炼焦煤。

技术缺点：导热油在使用过程中易产生热变质，影响系统运行；系统投资运行费用高；导热油泄露会造成严重污染。

4.热管换热技术

在上升管耐火层内壁设置分离式热管，热管上、下两端分别连接在上、下联箱处汇集，上联箱与下联箱分别通过耐压管路与分离式热管相连，由此构成一个荒煤气余热回收系统。系统中的流动水在吸热后变为水蒸气，沿管路送入汽包内分离式热管放热端，进入汽循环通道；热管内抽成真空，并通入一定讯的水作为传热介质；水与热管吸热端接触进行换热，产生蒸汽加以利用。

技术缺点：该技术易产生粘结和堵塞严重的现象；系统造价过高。

通过分析荒煤气目前回收利用主要的几种方式，传统荒煤气余热回收技术都存在一定的局限性。

发明内容