本发明专利技术公开了一种用于回收半焦显热的装置及工艺,属于煤气化技术领域,能够连续冷却高温半焦,并高效回收高温半焦的显热。所述装置包括:筒体;至少一根设在所述筒体内的换热管;设置在筒体下端的下管板以及上端的上管板;其中,换热管的两端分别固定在上管板、下管板上;设置在下管板下方的下封头,设置在上管板上方的上封头,其中,在下封头的侧壁上设有半焦密相输送入口,用于密相输送半焦,在上封头的侧壁上设有溢流口,用于排出换热后的半焦;至少一个设在下封头与下管板之间的流化气喷射装置,用于向换热管内喷射流化气。本发明专利技术可用于冷却高温半焦。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤气化
,尤其涉及一种用于回收半焦显热的装置及工艺。
技术介绍
随着我国环保意识的不断提高,煤气化技术逐渐向气流床及干法排渣方向发展。加氢气化便是一种高效节能气流床气化技术,煤粉与氢气在高温、高压条件下反应生成合成气和轻质油品。该技术具有环境友好,热效率高,煤种适应性广,经济效益高等优势,但伴随产生的半焦占投煤量的40?50%,且出口温度高达800°C,成为制约其规模放大及整体热效率进一步提尚的关键因素。目前,半焦冷却普遍采用直接喷淋的方式进行冷却,但该方法用水量大,产生大量含尘污水,容易造成环境污染和半焦质量损失。为了解决这一技术问题,现有工艺随后提出使用盘管及夹套的间接冷却方式。然而,在盘管及夹套冷却中,由于盘管及夹套结构上的限制,换热系数不高,只有半焦距离盘管及夹套较近时换热效果才较好,距离盘管及夹套较远时换热效果就会很差,因而不能有效冷却高温半焦,进而不能高效回收半焦所夹带的显热;而且盘管及夹套的冷却方式不能连续冷却高温半焦,导致工艺规模放大困难。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于回收半焦显热的装置及工艺,可以连续冷却高温半焦,并高效回收高温半焦的显热。为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:本专利技术提供了一种用于回收半焦显热的装置,包括:筒体,在所述筒体侧壁上设有用于换热介质流入的入口及用于换热介质流出的出P ;至少一根设在所述筒体内的换热管;设置在所述筒体下端的下管板,设置在所述筒体上端的上管板;其中,所述换热管的两端分别固定在所述下管板和上管板上;设置在所述下管板下方的下封头,设置在所述上管板上方的上封头,其中,在所述下封头的侧壁上设有半焦密相输送入口,用于密相输送半焦,在所述上封头的侧壁上设有溢流口,用于排出换热后的半焦;至少一个设在所述下封头与所述下管板之间的流化气喷射装置,用于向所述换热管内喷射流化气。具体地,所述流化气喷射装置包括多个用于喷射流化气的喷嘴。进一步地,所述喷嘴数量与所述换热管数量一致,且各喷嘴与各换热管管口一一对应。可选地,所述换热管不少于两根,且相邻换热管之间的管间距为所述换热管的管径的3?8倍。优选地,换热管管径和喷嘴口径之比设置为使喷嘴口处气速为半焦在换热管内操作流速的20?50倍。优选地,所述流化气喷射装置的喷嘴与所述下管板的距离小于等于10mm。可选地,在所述下封头内设有搅拌器。具体地,所述溢流口向下倾斜,与水平方向的夹角大于等于半焦颗粒的安息角。相应地,本专利技术提供一种回收半焦显热的工艺,所述工艺采用前述任意一种用于回收半焦显热的装置,包括步骤:通过筒体侧壁上的入口向筒体内输送换热介质;通过半焦密相输送入口向下封头内密相输送半焦;通过流化气喷射装置向换热管内喷射流化气,以使所述半焦在流化气的射流作用下由下而上流经所述换热管。具体地,流化气的用量设置为使半焦颗粒保持蠕动状态,所述蠕动状态为半焦颗粒在所述换热管内的操作流速是其最小流化速度的0.2?0.8倍。具体地,所述换热介质流经所述用于回收半焦显热的装置的过程中发生相变。本专利技术实施例提供了一种用于回收半焦显热的装置,换热介质通过筒体10侧壁上的入口 11流入筒体10并在筒体10内流动;流化气喷射装置50向换热管20喷射流化气,在流化气的射流作用下可使流化气夹带着半焦共同向上流动,继而流入换热管20,这样,换热介质走壳程,高温半焦走管程,二者通过换热管20的管壁进行换热,各换热管使得装置内全部半焦距离换热管壁的距离基本是一致的,因而与现有技术采用盘管或夹套式冷却方式相比显著降低了传热阻力,而且各换热管还大大增加了换热面积,高温半焦在换热管内的流动进一步提高了换热系数,因而本专利技术提供的装置大大强化了换热效果,从而能够有效地冷却高温半焦,将高温半焦的显热高效地转移给换热介质,使换热介质具有较高的品位以使换热介质可用作其他装置的热源或转化为电能等其他能源形式,进而高效地回收了高温半焦的显热。而且,换热后的冷半焦(为便于描述,将换热后冷却的半焦称之为冷半焦)可以通过上封头43侧壁上的溢流口 431排出该装置,这样,高温半焦不断地从半焦密相输送入口411进入该装置,冷却后从溢流口 431排出该装置,实现了高温半焦的连续冷却。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的一种用于回收半焦显热的装置的结构示意图;图2为图1中换热管的俯视图;图3为本专利技术实施例提供的另一用于回收半焦显热的装置的结构示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。为便于理解,首先对本文中可能涉及的一些技术术语进行描述。术语“密相输送”是指颗粒在少量气体松动的流化状态下进行集体运动,固体的移动是靠静压差来推动的。术语“安息角”是指物料自然堆积时形成的角锥体的斜面与水平面之间的夹角。术语“高品位热(能量)”是指温度高压力高、易于再次利用的热,即为高做功能力的热能,主要是由转化为二次能源的能力来区分。比如高品位蒸汽通常是指温度高压力高湿度低,可以高效率地将热能转化为电能的蒸汽。术语“最小流化速度”是指在竖直状态下,流体产生的浮力大于固体颗粒的重力、夹带固体颗粒共同流动时的最小速度。下面结合图1?图3对本专利技术实施例提供的用于回收半焦显热的装置及工艺进行详细描述。—方面,如图1所示,本专利技术实施例提供了一种用于回收半焦显热的装置,具体可以包括:筒体10,在筒体10的侧壁上设有用于换热介质流入的入口 11及用于换热介质流出的出口 13 ;至少一根设在筒体10内的换热管20 ;设置在筒体10下端的下管板31,设置在筒体10上端的上管板33 ;其中,换热管20的两端分别固定在下管板31和上管板33上;设置在下管板31下方的下封头41,设置在上管板33上方的上封头43,其中,在下封头41的侧壁上设有半焦密相输送入口 411,用于密相输送半焦,在上封头43的侧壁上设有溢流口 431,用于排出换热后的半焦;至少一个设在下封头41与下管板31之间的流化气喷射装置50,用于向换热管20内喷射流化气。本专利技术实施例提供的用于回收半焦显热的装置,换热介当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于回收半焦显热的装置,其特征在于,包括:筒体,在所述筒体侧壁上设有用于换热介质流入的入口及用于换热介质流出的出口;至少一根设在所述筒体内的换热管;设置在所述筒体下端的下管板,设置在所述筒体上端的上管板;其中,所述换热管的两端分别固定在所述下管板和上管板上;设置在所述下管板下方的下封头,设置在所述上管板上方的上封头,其中,在所述下封头的侧壁上设有半焦密相输送入口,用于密相输送半焦,在所述上封头的侧壁上设有溢流口,用于排出换热后的半焦;至少一个设在所述下封头与所述下管板之间的流化气喷射装置,用于向所述换热管内喷射流化气。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:张正旺,汪国庆,景旭亮,周三,方科学,聂永广,刘明,郑征,
申请(专利权)人:新奥科技发展有限公司,
类型:发明
国别省市:河北;13
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