显热回收装置.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CN110499169A(43)申请公布日2019.11.26(21)申请号201910916457.X(22)申请日2019.09.26(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人刘功国樊河雲秦洁李占军(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人刘扬(51)Int.Cl.C10B27/00(2006.01)F22G1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称显热回收装置(57)摘要本发明涉及钢铁企业炼焦和煤化工装备领域，尤其是一种有效实现焦炉荒煤气的余热回收的显热回收装置，包括换热器壳体、进水管和过热蒸汽出口管，所述换热器壳体内设置有汽水分离装置，汽水分离装置将换热器壳体分隔为上腔室和下腔室，所述进水管穿过汽水分离装置且进水管的出水口端设置于下腔室内，上腔室通过过热蒸汽出口管与外界连通。本发明将内置式设计与多态和相变换热结构相结合，辅以汽水分离装置，很好的解决了显热回收的问题，同时结构轻巧可大幅控制装置单体成本。本发明尤其适用于焦炉荒煤气的余热回收之中。CN110499169ACN110499169A权利要求书1/1页1.显热回收装置，其特征在于：包括换热器壳体(7)、进水管(1)和过热蒸汽出口管(9)，所述换热器壳体(7)内设置有汽水分离装置(4)，汽水分离装置(4)将换热器壳体(7)分隔为上腔室和下腔室，所述进水管(1)穿过汽水分离装置(4)且进水管(1)的出水口端设置于下腔室内，上腔室通过过热蒸汽出口管(9)与外界连通。2.如权利要求1所述的显热回收装置，其特征在于：所述进水管(1)中位于上腔室内的部分缠绕设置有导流螺旋片(5)。3.如权利要求1或2所述的显热回收装置，其特征在于：所述换热器壳体(7)的外壁面设置有翅片(6)。4.如权利要求3所述的显热回收装置，其特征在于：所述翅片(6)沿换热器壳体(7)的中心轴线方向延伸。5.如权利要求1或2所述的显热回收装置，其特征在于：下腔室内底部设置有均热体(3)。6.如权利要求1或2所述的显热回收装置，其特征在于：进水管(1)的出水口端设置有散射器(2)。7.如权利要求1或2所述的显热回收装置，其特征在于：包括支撑固定管(10)，所述支撑固定管(10)设置于上腔室所在的换热器壳体(7)的外壁面。8.如权利要求7所述的显热回收装置，其特征在于：所述过热蒸汽出口管(9)设置于支撑固定管(10)内。9.如权利要求7所述的显热回收装置，其特征在于：所述进水管(1)的进水口段设置于支撑固定管(10)内。10.如权利要求1或2所述的显热回收装置，其特征在于：所述换热器壳体(7)顶部设置有吊耳(8)。2CN110499169A说明书1/4页显热回收装置技术领域[0001]本发明涉及钢铁企业炼焦和煤化工装备领域，尤其是一种显热回收装置。背景技术[0002]在钢铁企业炼焦单元和煤化工企业，焦炉炼焦是生产焦炭的主要方式。焦炉炼焦生产中伴随着大量热能的转化与释放，其过程中主要产生四种形态的显(余)热资源，分别是红焦显热、焦炉荒煤气显热、焦炉烟气余热和焦炉炉体散热。其中，焦炉荒煤气显热占到了焦炉生产排放总热资源的35％左右。焦炉炼焦过程中，焦炉上升管内的荒煤气温度高达650℃～850℃，含有大量的显热。实际生产中，为保证设备安全和工艺顺行，普遍的做法是采用喷氨水急冷的工艺对中高温荒煤气进行冷却，即在桥管与集气管喷洒循环氨水与荒煤气直接接触，使荒煤气急剧降温至80℃～85℃，降温后荒煤气在初冷器中再用冷却水间接冷却至常温。该工艺流程不仅浪费了大量荒煤气的显热，而且消耗大量的氨水和工业冷却水，造成了大量污水排放和电力消耗。焦炉排出的中高温荒煤气由于其成份复杂，流量、温度周期性变化，若荒煤气温度降低至450℃左右及以下，焦油组分将会大量析出造成通管堵塞影响生产顺行，一直以来荒煤气显热回收都是行业技术难题，因此焦炉荒煤气显热回收一直是焦化行业节能减排的研究热点之一。[0003]国内少数焦化厂和研究单位对焦炉荒煤气显热回收技术和装置进行了研究，但普遍采用是夹套式和盘管式这两种在上升管筒体外表面进行显热回收的技术和装置，本质为一体式双层壁结构，由于受到筒体、管壳两级/两层传热的限制，存在换热效率低下的瓶颈性问题，直接导致产生的蒸汽品质不高。这两种类型的装置体积庞大、用材量大，需对原有数米高的上升管进行整体替换，致使其单体价格达到了15～18万/根左右，价格昂贵、更换不便。特别的，夹套式显热回收装置由于采用腔体蓄水方式，一旦腔体鼓包、开裂漏水，较大的水量将对焦炉设备造成严重的安全隐患。[0004]申请号为201821349087