[发明专利]一种焦炉荒煤气热能回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及焦化领域，尤其涉及一种焦炉荒煤气热能回收装置。

背景技术

荒煤气，煤干馏过程中析出的尚未经净化处理的气体产物。

自焦炭企业使用炭化室法烧制焦炭以来，上升管内高温焦炉荒煤气的余热就一直未能有效利用，只能用循环氨水降温把热量白白浪费。有人将荒煤气与夹套内的工艺介质水换热，但是出现换热面粘结焦油、絮状物堵塞问题，换热面损坏后，夹套内工艺介质水漏进炭化室影响焦炭生产。近年来，采用热管技术和导热油技术进行焦炉荒煤气余热利用，都不能长周期稳定运行，主要原因是：这些技术都没有克服焦炉煤气换热的困难，当换热系统其它部分故障停止工作时，炭化室法，一炉焦没有生产完，是不能在中途短时间内停炉的，所以出现热管爆管、导热油过热结焦等问题。这些现状在2010年9月14日《中国冶金报》中所刊登的一篇由丰恒夫撰写的“炼焦荒煤气余热回收任重道远”文章中作了详细的说明，该文共包括三部分的内容：一是炼焦荒煤气余热利用的必要性；二是我国炼焦荒煤气余热利用进程；三是加快炼焦荒煤气余热回收技术的研发。该文在第二部分内容的结尾自然段强调指出：“炼焦荒煤气余热回收利用技术在我国近30年的研究历程，其材料、结构不能满足现场工况要求，效率低寿命短，关键技术没有突破，至今尚无成熟、可靠、稳定的大工业化应用实例”。

现有的荒煤气热能回收装置的设计，都是在上升管上做文章，安装换能装置，使用热交换介质，吸收处于上升状态的热荒煤气的热量，这样做势必会降低荒煤气的温度，引起里面所含焦油等重组分的冷凝，从而导致上升管堵塞。所以现有的上升管热能回收技术，均未能完全实现工业化应用。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明主要解决了上升管的堵塞问题和热能回收过程中的热管爆炸等安全问题。

（二）技术方案

本发明包括桥管，本装置的主体，为H型；换热器，冷却荒煤气且把热能传输给汽包；汽包，利用换热器传来的热能加热换热介质，使之变为蒸汽排出；进水管，向汽包输入换热介质；蒸汽管，汽包内蒸气排出的管道。

其中，桥管的一个管道下部连接荒煤气的上升管，另一个管道内部有换热器，上部安装汽包。

其中，汽包上有安全阀，确保汽包的安全工作。

其中，桥管中间横向连接管道上有上氨水喷洒头，冷却荒煤气，清洁桥管横向连接管道及换热器的管束。

其中，在换热器8所在的管道下部安装下氨水喷洒头9，冷却经过换热器降温的荒煤气，保证工艺指标。

其中，换热器为使用真空导热管作为换热元件的换热器。

其中，多个焦炉荒煤气热能回收装置并联组成换热系统。

（三）有益效果

本发明热能回收在气流的下降段进行，解决了目前热能回收中的上升管堵塞问题；在换热装置上冷凝的焦油等，可以在自重的作用下落入集气管内，配合循环氨水的喷洒，可以完成换热装置的清洁，洗涤后的焦油、煤粉自动进入到集气管；换热装置破损后，介质会流进集气管内，不会损害焦炉炉体；每个桥管是个独立的换热单元，方便拆卸，检修便利；多个换热单元组成稳定的系统，能够长周期安全平稳运行；使用真空导热管，保护热能单向传递给换热介质，结构简单，造价低廉，只更换桥管就可以完成改造，容易在现有焦炉上实现改造。

附图说明

图1为传统桥管示意图。

图2为本发明桥管示意图。

图3为本发明实施例结构图。

图中，1：上升管；2：桥管；3：上氨水喷洒头；4：安全阀；5：汽包；6：蒸汽管；7：进水管；8：换热器；9：下氨水喷洒头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。