[发明专利]一种荒煤气余热回收换热器上升管及其控制方法

说明书

本发明涉及一种荒煤气余热回收换热器上升管及其控制方法，所述上升管包括余热回收换热器上升管(1)，所述余热回收换热器上升管(1)管壁上绕置有换热介质管，所述换热介质管包括换热冷介质进口(2)和换热冷介质出口(3)，所述换热冷介质进口(2)处设置有换热冷介质进口平衡阀(12)。本发明能够适应荒煤气产出量及火落曲线变化工况，通过余热回收换热器上升管换热介质进口的压差控制流量的恒定，即在焦炉荒煤气产出量大，换热量大的时候，换热介质进出口压差会增大，会造成换热介质阻力降增大，使上升管流量产生降低趋势，该平衡阀就是压差单向调节，增大入口面积，降低阻力，稳定上升管流量恒定；反之亦然。

技术领域

本发明涉及一种荒煤气余热回收换热器上升管及其控制方法，主要用于焦炉荒煤气余热回收，属于换热器技术领域。

背景技术

焦炉荒煤气余热回收上升管正在推广或者已经较为广泛的应用于焦炉荒煤气的余热回收。焦炉有多个干馏室(炉膛)并列而成，每个炉膛都有一个或两个上升管将干馏出来的荒煤气送到桥管，急速冷却后，再将荒煤气送入集气管。焦炉荒煤气余热回收上升管就是将原来填充隔热材料的上升管，更换成为焦炉荒煤气余热回收上升管，并列于炉顶且并联于集气管。焦炉生产是间歇式生产，每一炉焦炭生产过程中都需要经过加(装)煤、加热干馏、熟焦、推焦等几个生产过程，每一炉生产的焦炭就会在加(装)煤、加热干馏、熟焦、推焦等几个生产过程中形成一个火落温度变化的温度曲线，也就是在煤干馏过程中荒煤气产出量和组分的实时变化，也导致了荒煤气余热回收换热器上升管的换热量的变化，进而导致荒煤气余热回收换热器上升管在管内换热介质气化率的变化，造成了荒煤气余热回收换热器上升管换热介质的实时压力降的变化，进而造成并列的荒煤气余热回收换热器上升管进水流量的变化，就是说在荒煤气产出量大的时候换热量加大，余热回收换热器上升管内取热量增加压力升高，这时换热器应该是进水量加大更有利于余热回收，而实际情况是并联的其他余热回收换热器上升管出现的实际情况是余热回收换热器上升管内换热介质进出口压差增大，这时换热器应该是进水(或其他换热介质)量降低，造成的实际情况是并联后的其他降低热量回收的上升管就会增大水流。这样就造成了并联多组的荒煤气余热回收换热器上升管换热介质的水(或其他热工质)的偏流，降低了余热回收效率。

当前，多是根据生产串序采用一个串序并联余热回收换热器上升管出口管路为一组，然后再并联介入出口总管的方法；也有根据生产串序采用一个串序并联余热回收换热器上升管出口管路为一组采用调节阀进行调节的技术方案；再有在余热回收换热器上升管进出口加装孔板进行限流，形成换热介质的水(或其他热工质)稳定作用。

根据生产串序采用并联的方法实质上没有解决换热介质的水(或其他热工质)偏流问题；调节阀的方案存在着现场不可使用的无组织火焰的实际情况，即实际工况不允许添加使用调节阀；采用孔板限流同样没有实质性解决换热介质的水(或其他热工质)偏流问题。

另外，焦炉生产过程的生命周期内不允许炉膛进水，炉膛一旦进水，会造成炉膛的损坏，造成极大损失，也给安全生产带来隐患。

当前解决控制余热回收换热器上升管漏水于炉膛内的方法是采用双层上升管内壁结构，以增加保险系数，这种方法在内筒损坏后就会造成夹套金属的高温腐蚀破坏，实际上只是一个失效延宕法，没有解决根本问题；还有监控上升管出口荒煤气温度的仪表控制法，这种方法由于现场不允许有仪表线存在的实际工况，也存在致命缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种管内流量分布均衡且一旦漏水(或其他热工质)就能够及时断水(或其他热工质)的荒煤气余热回收换热器上升管及其控制方法。