[实用新型]焦炉上升管/管组荒煤气热交换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种焦炉上升管/管组荒煤气热交换装置。

背景技术

焦炉在炼焦过程中，炭化室逸出大量的荒煤气，经过焦炉上升管、桥管、集气管冷却集合后送入化产装置进行净化处理；在一个结焦周期内，单孔炭化室产出的荒煤气约10000m³，荒煤气经过焦炉上升管时温度高达650～800℃，含有大量的显热。为了降低焦炉荒煤气温度便于后续焦化工艺处理，传统工艺采用喷循环氨水急速冷却高温荒煤气，使荒煤气急剧降温至80～85℃。该工艺流程不仅浪费了大量荒煤气显热，而且消耗大量的氨水、又浪费了大量的水资源和电力，增加了污水排放量。

焦炉荒煤气显热巨大且未被有效利用。当前炼焦工业积极寻找降本增效的新途径，节能——无疑是降低成本的一个重要手段，并且随着工业生产的高速发展，能源需求量越来越大，而能源的供应却越来越紧张，各行各业必须挖潜革新，尽量采取节能减排措施。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种充分回收荒煤气热的焦炉上升管荒煤气热交换装置。

为达到上述目的，本实用新型焦炉上升管荒煤气热交换装置，包括由外向内依次设置的外壳、保温层、内套管和内壳，所述内套管和内壳之间设置有换热介质通道；所述换热介质通道与换热介质入口管道和换热介质出口管道连通，所述换热介质入口管道和换热介质出口管道穿出保温层和外壳；所述内壳内侧设置有一个环状凸起，或者所述内壳内侧沿高度方向上依次设置有至少两个朝向内侧的环状凸起。

进一步地，所述环状凸起的截面为弧形，所述环状凸起与所述内壳平滑连接。

进一步地，所述内套管上也设置有至少一个朝向内侧的环状凸起；

所述内套管上的环状凸起与所述内壳上的环状凸起一一对应设置，所述内套管的环状凸起与所述内壳的环状凸起之间形成一段弧形的换热介质通道。

进一步地，所述换热介质通道内设置有螺旋排列的扰流板，所述扰流板与所述内壳和/或内套管连接。

进一步地，所述环状凸起沿所述内壳径向的最大长度为不足所述内壳直径的1/2；所述环状凸起沿所述内壳轴向的最大高度不足所述内壳直径的1/2。

进一步地，所述内壳的内表面涂覆有防腐、防粘结涂层。

进一步地，所述扰流板包括若干内管扰流板和若干内套管扰流板；

各所述内管扰流板在所述内管的外壁上螺旋分布，相邻两内管扰流板之间间隔设置；所述内管扰流板的外边缘与所述内套管间隔设置；

各所述内套管扰流板在所述内套管的内壁上螺旋分布，相邻两内套管扰流板之间间隔设置；所述内套管扰流板的内边缘与所述内管间隔设置；

所述内套管扰流板的螺旋轨迹和所述内管扰流板的螺旋轨迹交错设置。

现有的焦炉上升管荒煤气热交换装置中，荒煤气的流动处于层流状态，从而，上升管热交换装置仅能够吸收边缘部分的荒煤气的热量，中心部分热量尚未来及回收即排出上升管；而本实用新型的焦炉上升管荒煤气热交换装置中，在内管上朝向内侧设置环状凸起，使荒煤气在上升管中的流动状态变为紊流状态，由于紊流状态下的荒煤气会使各个部位的荒煤气向四周不规则逸散，从而，能够使上升管热交换装置与高温荒煤气进行充分换热，大大提高荒煤气回收热效率。

针对上述问题，本实用新型提供一种充分回收荒煤气热的焦炉上升管组荒煤气热交换装置。

为达到上述目的，本实用新型焦炉上升管组荒煤气热交换装置，包括至少两个如上述任意一项所述焦炉上升管荒煤气热交换装置，其中，所述内、外壳或者内、外壳和内套管的上、下端与法兰密封连接；

相邻两上升管荒煤气热交换装置通过法兰密封连接，各所述上升管荒煤气热交换装置的换热介质通道串联。

本实用新型焦炉上升管组荒煤气热交换装置可以根据所述焦炉上升管内荒煤气量决定串联运行的上升管荒煤气换热器数量，实现荒煤气量和该装置的余热回收能力的匹配；上升管换热器的内管、内套管沿高度方向分别设置至少一个环状凸起，可提高荒煤气与换热器内套管内冷却介质对流热交换效果，提高余热回收效率。相对于现有技术上升管结构，本实用新型在确保焦炉安全运行、不影响生产工艺参数的同时，有效回收焦炉上升管内荒煤气余热、降低了冷却氨水的用量，同时，避免上升管内壁结焦、腐蚀现象。

附图说明

图1是本实用新型焦炉上升管荒煤气热交换装置的一种优选结构示意图；

图2是图1的A-A视图；