用于焦炉上升管荒煤气余热回收换热器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102899057A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102899057A(43)申请公布日2013.01.30(21)申请号201210457921.1(22)申请日2012.11.15(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号申请人无锡亿恩科技股份有限公司云南昆钢煤焦化有限公司(72)发明人郁鸿凌杨东伟杨仕杰管晨希肖博钧惠建明惠文博李杰余晖段伟章胡永林(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人吴宝根王晶(51)Int.Cl.C10B27/00(2006.01)F28D7/10(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称用于焦炉上升管荒煤气余热回收换热器(57)摘要本发明涉及一种用于焦炉上升管荒煤气余热回收换热器，由内、外套管组成，其特点是：内、外套管之间设有多股螺旋回流通道，内、外套管两端各设一个汇流集箱。本发明与其它形式的焦炉上升管荒煤气余热回收换热器相比较，适合焦化工艺荒煤气工况变化，其受热面的多股螺旋回流通道结构型式具有强化换热效果并且受热面积布置更为合理，提高了高温段荒煤气与氮气（空气）之间的换热效果，氮气（空气）能有效地获取荒煤气的热量，同时可以通过改变氮气（空气）流量能控制荒煤气的出口温度，避免了荒煤气在急剧降温的状态下，荒煤气中焦油析出造成上升管管壁结焦，影响焦炉安全运行。CN1028957ACN102899057A权利要求书1/1页1.一种用于焦炉上升管荒煤气余热回收换热器，由内、外套管（2，1）组成，其特征在于：所述内、外套管（2，1）之间设有多股螺旋回流通道（3），内、外套管（2，1）两端各设一个汇流集箱。2.根据权利要求1所述的用于焦炉上升管荒煤气余热回收换热器，其特征在于：所述内套管（2）内壁底部设置二根交叉螺旋焦油导出槽（4），用于防止从荒煤气析出的焦油回流到焦炉上升管低端与焦炉连接处，受到管壁温度和高温荒煤气作用下，使得焦炉煤气析出口处结焦形成石墨。3.根据权利要求1所述的用于焦炉上升管荒煤气余热回收换热器，其特征在于：所述内、外套管（2，1）的多股螺旋回流通道（3）中流动惰性气体。2CN102899057A说明书1/2页用于焦炉上升管荒煤气余热回收换热器技术领域[0001]本发明涉及一种焦化工艺余热回收装置，尤其是一种采用氮气或（空气）作为冷却介质的焦炉上升管荒煤气余热回收换热器。背景技术[0002]炼焦工艺流程中产生的余热资源的高效回收利用，是建立资源节约、环境友好的绿色焦化厂节能的主要方向，也是降低焦炉能耗的主要途径之一。但是，我国对二次能源品质潜力的挖掘、价值的开发以及低品质余热余能利用支撑技术与装备开发滞后，例如250～300℃的余热资源尚未有效地利用。[0003]目前钢铁企业尚有30％的余热、余能未被回收利用，其中，焦化过程约有50千克/吨焦。从炭化室经上升管逸出的650℃～700℃荒煤气带出热占焦炉总热量36％。为了冷却高温的荒煤气必须喷洒大量70℃～75℃循环氨水，高温荒煤气因循环氨水的大量蒸发而被冷却至82℃～85℃，再经初冷器冷却至22℃～35℃，荒煤气带出热被白白浪费。目前荒煤气的余热回收还处于研发阶段，如用导热油夹套管、热管、锅炉、半导体温差发电和水套管等技术，来回收荒煤气带出热。但是有些方法和方式还达不到工业生产应用。发明内容[0004]本发明是要解决现有焦炉碳化室通过上升管溢出的荒煤气的余热回收利用的技术问题，而提供一种焦炉上升管荒煤气余热回收换热器，该上升管换热器在保证焦炉安全运行和不影响荒煤气的其他工艺要求的前提下，上升管换热器能有效回收荒煤气的50%以上的余热量，并且减少了用于荒煤气减温的氨水用量，同时也减少了荒煤气净化工艺流程中产生的有毒有害废水。[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于焦炉上升管荒煤气余热回收换热器，由内、外套管组成，其特点是：内、外套管之间设有多股螺旋回流通道，内、外套管两端各设一个汇流集箱。[0006]内套管内壁底部设置二根交叉螺旋焦油导出槽，用于防止从荒煤气析出的焦油回流到焦炉上升管低端与焦炉连接处，受到管壁温度和高温荒煤气作用下，使得焦炉煤气析出口处结焦形成石墨。内、外套管的多股螺旋回流通道中流动惰性气体。[0007]本发明的有益效果是：本发明与其它形式的焦炉上升管荒煤气余热回收换热器相比较，适合焦化工艺荒煤气工况变化，其受热面的多股螺旋回流通道结构型式具有强化换热效果并且受热面积布置更为合理，提高了高温段荒煤气与氮气（空气）之间的换热效果，氮气（空气）能有效地获取荒煤气的热量，同时可以通过改变氮气（空气）流量能控制荒煤气的出口温度，避免了荒煤气在急剧降温的状态下，荒