本实用新型专利技术公开了一种可拆卸式荒煤气热能回收装置，包括上升管、热管换热器和桥管，所述的上升管的中部为三通管，上升管的上、下部分别为通过上法兰和下法兰与三通管的竖管上、下端分别连接的直管，三通管的横管横截面为矩形，三通管的横管一端面与三通管的竖管焊接，横管另一端面通过矩形法兰与桥管连接，横管向桥管端下倾斜3°-5°，桥管为矩形口渐缩为圆型的弯管，横管中部顶面设置开口并焊接圆形法兰，圆形法兰与热管换热器的花板法兰通过内螺纹连接，热管换热器与横管间夹角为85-90°。本实用新型专利技术装置提高了焦炉的热回收效率，降低了吨焦单位能耗和水耗，具有显著的经济效益，单台设备可回收1.6MPa左右蒸汽140-160kg/h。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于炼焦炉荒煤气热量回收利用
，尤其涉及一种可拆卸式荒 煤气热能回收装置，利用热管技术直接回收利用焦炉荒煤气显热的工艺设备。
技术介绍
在焦炉生产中，煤在炭化室受热后失去水分，低沸点有机物受热挥发和裂解产生 大量的未经净化的高温煤气，炼焦工艺中称为荒煤气。荒煤气中主要成分为：H2，H20， CnHm，C0，单环，稠环及杂环化芳烃。目前，国内外炼焦炉荒煤气从碳化室顶经上升管导出 后，在桥管中用稀氨水喷淋冷却，将750°C左右荒煤气通过稀氨水汽化降温至约80 °C左右， 进入集气管。再经初冷器间接冷却到33或22°C进入后续工序。在初冷器中，须通过大量的循 环水和制冷水间接冷却，同时消耗大量旳循环水和制冷水以及电能。据统计，炼焦炉能耗中 红焦带出的热能占炼焦总能耗的37%，荒煤气带出的热能占炼焦总能耗的36%，焦炉加热排 出的废烟气带出的热能占焦炉总能耗的17%，焦炉散热带走的热能占焦炉总能耗的10%。红 焦带出的热能现已采用干法熄焦技术回收利用，效果显著。废烟气带出的热能现已采用热 管式废热锅炉技术加以回收利用，也取得较好效果。荒煤气带出的热能目前尚没有得到有 效利用。荒煤气热能回收利用曾采用夹套式汽化冷却器技术，由于受到材质，加工技术的限 制常发生夹套裂漏危害炉体。虽经多次改革最终仍被淘汰。目前焦化工作者投入大量人力 物力对荒煤气显热利用作了大量研究，有采用夹套螺旋管工艺的，有采用热管换热器工艺 的，但都未取得较好成效。现仅有采用整体式上升管夹套技术回收荒煤气显热装置投入了 工业运行。但该装置只能回收500°C以上荒煤气显热，理论上约占荒煤气带出热能的30%左 右，实际只回收荒煤气带出热能的15%左右，回收效率低。且装置制作工艺有一定难度，一次 投资高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可拆卸式荒煤气热能回收装置，针对上升管内热 辐射强烈，易使冷凝下的沥青质结焦的缺点，本技术在上升管与桥管相接的横管上安 装传热效率高的热管技术作换热器，通过对上升管的横管和桥管的改造并利用热管技术能 有效地降低荒煤气的温度至250Γ以下，使热回收效率提高至荒煤气带出热能的70%左右， 是一种节能，降耗，降成本增效益的装置。 为实现上述目的，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是： -种可拆卸式荒煤气热能回收装置，包括上升管、热管换热器和桥管，所述的上升 管的中部为三通管，上升管的上、下部分别为通过上法兰和下法兰与三通管的竖管上、下端 分别连接的直管，三通管的横管横截面为矩形，三通管的横管一端面与三通管的竖管焊接， 横管另一端面通过矩形法兰与桥管连接，横管向桥管端下倾斜3° _5°，桥管为矩形口渐缩为 圆型的弯管，横管中部顶面设置开口并焊接圆形法兰，圆形法兰与热管换热器的花板法兰 通过内螺纹连接，热管换热器与横管间夹角为85-90°。 所述的桥管上从上至下依次设置清扫管座i:、喷洒管座和清扫管座0:，桥管内壁上 涂覆耐高温、高热阻、水性不粘的纳米陶瓷涂料，以使凝结下来的焦油，沥青质能顺利地随 同喷洒氨水一道流入集气管，纳米陶瓷涂料，由纳米Si〇2、纳米Al2〇3、纳米Mg〇2和石墨稀按 一定比例用水调配而成。 所述的热管换热器的热管采用耐压无缝钢管与平头或半球封头焊接而成，热管为 重力虹吸式，热管蒸发段管壁涂覆有耐高温、高热导、能耐高温氧化和酸碱腐蚀水性不粘纳 米陶瓷涂料。 为保证换热面积，本技术对上升管三通管横管和桥管进行了改造，将上升管 的三通管增高和上升管三通管横管增长，上升管三通管高度参数H=800mm-1000mm，上升管 三通管横管长度参数L=800mm-1100mm，具体参数按焦炉炉型计算而定，上升管三通管横管 为矩形，矩形高H=800-1000mm，宽B=500mm-900mm，参数按焦炉炉型计算选定，在三通管横管 上部开一圆形口，焊接圆形法兰，圆形法兰表面加工有密封槽线和内螺纹以安装热管换热 器，内螺纹螺孔直径14mm-18mm，螺孔数量依焦炉炉型计算而定，圆形法兰厚度24-32mm，圆 形法兰直径参数D=500mm-900mm，材质20#钢或耐温合金钢，上升管三通管横管与桥管连接 用矩形法兰，矩形法兰内孔参数L=800mm-1000mm，B=500mm-900mm按焦炉炉型计算而定，上 升管三通管横管由横管与法兰焊接而成，为保证冷凝液能顺利流入集气管，桥管入口法兰 与横管法兰配制设计，桥管设计为矩形口渐缩为圆型弯管，螺孔直径与数量依焦炉炉型而 异，孔直径一般为16mm-20mm。桥管高度方向尺寸H=700mm-1000mm，桥管的横向管矩形法兰 边至桥管竖向管中心尺寸200mm-300mm，桥管下口为圆形，外径D=400mm-500mm,壁厚14mm-20mm，具体尺寸按不同焦炉炉型计算确定，桥管弯度90°-100°依焦炉炉型不等。 为保证设备的正常运行，在结焦后期需对热管表面进行清扫，在热管换热器前端 的三通管横管入口侧壁上设计有吹扫孔和喷头，结焦后期用高压氨水或压缩空气进行吹 扫。 与现有技术相比，本技术具有以下特点： 1.采用在上升管的三通管与桥管连接的横管上进行热量回收，避开了上升管内的 强烈热辐射可能对沉积在上升管或热管壁表面的沥青质或焦油因高温热辐射导致结焦严 重状况。 2.采用热管换热器提高了换热效率，使换热设备尽可能小型化能装于上升管的三 通管横管中。 3.因上升管的三通管横管内无强烈辐射热加之热管换热器热管外壁与三通管横 管内壁涂有耐温不粘涂料，荒煤气的出口温度将尽可能降低，以便回收更多热量。冷凝在热 管外壁上的沥青质，焦油类在极短的时间内不会结焦而是呈液态具有较强的流动性流入桥 管，随氨水进入集气管。此措施解决了限制荒煤气热量回收的瓶颈问题一即目前大家认为 荒煤气冷却温度不能低于500°C，否则会产生严重结焦的结论。 4.设计了清扫装置，可保证每炉装煤前换热器表面清洁。 5.热管换热器可方便拆卸，检修维护，更换便捷，不会引响生产。 6.热回收效率高。比现有上升管式热回收装置高一倍以上。总回收率可达荒煤气 带出热量的70%以上。一次投资可大为降低，具有显著的经济效益和环境效益。 7.设备不占平面面积，不致造成对集气管，上升管的作业影响。 8.设备造价和总投资相对整体上升管热回收装置便宜，易于加工。 因此，本技术装置提高了焦炉的热回收效率，降低了吨焦单位能耗和水耗，是 具有国际先进水平的焦炉节能环保设备。并具有显著的经济效益，单台设备可回收1.6MPa 左右蒸汽140_160kg/h。【附图说明】 图1 一种可拆卸式荒煤气热能回收装置结构示意图。 其中：1-上升管，2-上法兰，3-下法兰，4-横管，5-圆形法兰，6-吹扫孔，7-花板法 兰，8-热管换热器，9-进水孔，10-紧固螺栓，11-螺母，12-矩形法兰，13-清扫管座I:，14-喷洒 管座，15-清扫管座!1:，16-桥管。【具体实施方式】 下面结合附图对本技术技术进一步说明： 如图1所示，一种可拆卸式荒煤气热能回收装置，包括上升管1、热管换热器8和桥 管16,所述的上升管1的中部为三通管，上升管1的上、下部分别为通过上法兰2和下法兰3与 三通管的竖本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可拆卸式荒煤气热能回收装置，包括上升管（1）、热管换热器（8）和桥管（16），其特征在于：所述的上升管（1）的中部为三通管，上升管（1）的上、下部分别为通过上法兰（2）和下法兰（3）与三通管的竖管上、下端分别连接的直管，三通管的横管（4）横截面为矩形，横管（4）一端面与三通管的竖管焊接，横管（4）另一端面通过矩形法兰（12）与桥管（16）连接，横管（4）向桥管（16）端下倾斜3°‑5°，桥管（16）为矩形口渐缩为圆型的弯管，横管（4）中部顶面设置开口并焊接圆形法兰（5），圆形法兰（5）与热管换热器（8）的花板法兰（7）通过内螺纹连接，热管换热器（8）与横管（4）间夹角为85‑90°。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖爱国，
申请(专利权)人：肖爱国，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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