一种焦炉上升管余热回收装置及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114164009A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111479199.7(22)申请日2021.12.06(71)申请人江苏中天能源设备有限公司地址225000江苏省扬州市江都区宜陵镇七里新康路1号(72)发明人梁晓刚严大炜(74)专利代理机构南京源点知识产权代理有限公司32545代理人黄晨黄启兵(51)Int.Cl.C10B27/00(2006.01)C10B41/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种焦炉上升管余热回收装置及其控制方法(57)摘要本发明公开一种焦炉上升管余热回收装置及其控制方法，包括套设在上升管外的套管，套管和上升管间形成换热腔，换热腔内填充有循环工质，套管外套设有外换热机构，换热腔内设有位于上升管外壁外侧的热端以及位于套管内壁内侧的冷端，循环工质在热端吸热汽化，之后在压力作用下流向冷端与外换热机构换热液化形成循环。本发明采用间接换热的方式来实现荒煤气的余热回收，换热腔内循环工质在上升管外壁热端吸收热量气化，在套管内壁的冷端与外换热机构进行换热，循环工质遇冷液化回到热端形成循环，采用间接换热方式，避免对产气压力的限制，也不存在焊缝出现撕裂、漏水、漏汽的问题，避免汽水混合物漏入炭化室，避免安全隐患，保证焦炉的安全运行。CN114164009ACN114164009A权利要求书1/2页1.一种焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，包括套设在上升管外的套管，所述套管和上升管之间形成密封的换热腔，所述换热腔内填充有循环工质，所述套管外套设有外换热机构，所述换热腔内设有位于所述上升管外壁外侧的热端以及位于所述套管内壁内侧的冷端，所述循环工质在所述热端吸热汽化，之后在压力作用下流向所述冷端与所述外换热机构换热液化形成循环。2.根据权利要求1所述的焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述换热腔内设有环绕所述上升管设置的内吸液芯，所述内吸液芯用于将所述循环工质均匀吸附在所述热端。3.根据权利要求2所述的焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述换热腔内还设有位于所述套管内壁的外吸液芯，所述外吸液芯与所述内吸液芯之间设有循环工质通道。4.根据权利要求3所述的焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述内吸液芯呈环状均匀间隔排列在所述上升管外壁或呈网状覆盖在所述上升管外壁，所述外吸液芯呈环状均匀间隔排列在所述套管内壁或呈网状覆盖在所述套管内壁，所述内吸液芯和外吸液芯之间设有由上至下均匀设置有若干组所述循环工质通道，每组所述循环工质通道包括呈辐射状朝外散开的若干所述循环工质通道。5.根据权利要求4所述的焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述循环工质通道为两端分别连接所述外吸液芯和内吸液芯的毛细吸液芯。6.根据权利要求1所述的焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述外换热机构为环绕所述套管设置的螺旋管，所述螺旋管内流动有换热介质。7.根据权利要求1所述的焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述套管上开设有注入口，所述注入口连接有换热控制机构，所述换热控制机构包括依次连接的贮存罐、电磁阀和泵，所述贮存罐内贮存有所述循环工质，所述泵和电磁阀用于调节所述换热腔内循环工质的量。8.根据权利要求7所述的焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括控制器和测温机构，所述测温机构设置在所述上升管内部用于检测荒煤气出气温度，且测温机构与所述控制器的信号输入口电连接，所述控制器的信号输出口与所述电磁阀、泵和外换热机构电连接。9.根据权利要求1至8任一所述的焦炉上升管余热回收装置，其特征在于，所述循环工质为钾单质。10.一种如权利要求8或9所述的焦炉上升管余热回收装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1开机时，打开所述外换热机构，打开所述泵和电磁阀朝所述换热腔内注入一定量的循环工质，之后关闭泵和电磁阀，预设荒煤气出气温度区间t；S2控制上升管内通入荒煤气，实时检测荒煤气出气温度T2，并将温度信号反馈给所述控制器，所述控制器根据温度信号进行如下控制：S21当T2大于温度区间t的最大值时，控制所述外换热机构加大流量，打开所述换热控制机构的泵和电磁阀朝所述换热腔内注入所述循环工质；S22当T2小于温度区间t的最小值时，控制所述外换热机构减小流量，打开所述换热控制机构的电磁阀，换热腔内循环工质在压力作用下反流至所述贮存罐内；S23当T2处于温度区间t时，控制所述外换热机构保持流量，保持所述换热控制机构的2CN114164009A权利要求书2/2页电磁阀和泵处于关闭状态。3CN114164009A说明书1/6页一种焦炉上升管余热回收装置及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及荒煤气余热回