一种抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，属于炼焦工艺过程荒煤气余热回收利用技术领域。本发明专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，包括上升管、管束换热装置和异型连接管，上升管的顶端竖直向上设有上升管延伸段，该上升管延伸段通过管束换热装置与异型连接管连通；上升管内不设有任何换热装置；管束换热装置包括多个相互平行设置的单排组件。管束换热装置还包括绝热箱体，绝热箱体的入口位于该绝热箱体的侧面，绝热箱体的出口位于该绝热箱体的底面，且绝热箱体的入口与绝热箱体的出口之间通过倾斜设置的底部绝热板连接，且该底部绝热板可拆卸地固定在绝热箱体的底面。本发明专利技术能够更加安全、经济、高效地回收荒煤气余热资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼焦工艺过程荒煤气余热回收利用
，更具体地说，涉及一种抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统。
技术介绍
目前，焦炉荒煤气(650～750℃)带走的显热约占炼焦供热量的36％，大量显热被桥管喷洒的冷凝氨水吸收，荒煤气温度降到80～90℃后进入回收煤气净化系统，不仅消耗大量氨水，增加系统动力消耗，恶化焦炉操作环境，而且荒煤气的显热未能回收利用，造成能源浪费，增加焦化废水产生量和处理量，增大环境污染和处理成本。因此焦炉荒煤气显热回收研究一直是焦化行业节能减排的研究热点之一。现有技术中，申请号为2010101998799的中国专利申请中公开了一种回收焦炉荒煤气余热的方法及装置，该装置采用半导体模块发电模式，吸收上升管中荒煤气的热量。但是，该装置的半导体模块发电所能承受的温度和吸收的热量有限，导致荒煤气的热量没有得到充分利用。申请号为2009102308213的中国专利申请中公开了一种焦炉荒煤气余热利用技术，该技术将焦炉在各个碳化室的高温荒煤气汇总进入余热锅炉换热，换热后的荒煤气经氨水喷淋降温后，送回回收系统。该系统通过集中换热取热，具有较高的效率，但是通过余热锅炉换热存在安全隐患，如果整个系统密封不严密，则容易引起系统中氧含量过高，引发爆炸。总体而言，焦炉荒煤气余热回收目前主要有两种研究模式：(1)一是在上升管处安装换热装置，使用换热介质吸收荒煤气的余热，这种换热方式降低了荒煤气的温度，容易引起荒煤气中焦油等组分的冷凝，从而导致上升管的堵塞；更加重要的是，上升管下方即是高温的炭化室，现有技术中在上升管处安装的换热装置普遍是以水、蒸汽等流体作为换热介质，一旦发生泄漏必然会影响焦炉生产，从而导致生产事故的发生概率大大上升；(2)二是采用将荒煤气集中引出，另外设置集中的余热回收系统，如余热锅炉技术，此种结构模式由于其系统复杂、荒煤气的可燃性、焦油析出结焦等因素，导致系统的气密性要求很高，系统安全运行受到很大挑战，同时由于结焦周期差别大，存在压力控制系统复杂、技术设备要求高和投资大等问题，导致集中式回收荒煤气余热技术没有取得成功商业应用。现有技术中也有人提出在桥管内设置换热装置，来进一步吸收荒煤气余热的技术，例如中国专利申请号为201210317957X，申请日为2012年8月31日，专利技术创造名称为：一种组合式焦炉荒煤气余热回收过热蒸汽的系统及方法，焦炉的上升管内设置过热器，桥管内设置蒸发器，并且桥管与上升管连接，蒸发器通过管路与汽包连接，汽包通过管路与过热器连接，汽包内设置汽水分离装置，水经蒸发器形成汽水混合物进入汽包，汽水混合物在汽包内由汽水分离装置分离成水和饱和蒸汽，饱和蒸汽经过热器换热后成为过热蒸汽，蒸发器、汽包、过热器依次形成水汽流通通道。焦炉产生的荒煤气经上升管、桥管依次形成荒煤气流通通道。但是，该申请案的不足之处在于：(1)该申请案中的上升管过热器存在干锅爆裂等安全隐患，这也是上世纪七、八十年代“焦炉上升管气化冷却装置”应用失败，导致上升管荒煤气余热回收技术发展停滞不前的主要原因；上升管内设置过热器，一旦过热器内的换热介质泄漏，必然会影响焦炉生产，导致生产事故的发生概率较高；(2)没有针对桥管换热后产生的焦油冷凝结焦问题给出合理的解决办法，更加重要的是，桥管处的空间结构狭小，受热面布置受到影响，无法充分回收荒煤气余热资源，导致难以推广。综上所述，如何克服现有焦炉荒煤气余热回收技术在实践中的种种不足，更加安全、经济、高效地回收荒煤气余热资源，是现有技术中亟需解决的技术难题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述不足，提供了一种抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，能够更加安全、经济、高效地回收荒煤气余热资源。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，包括上升管，还包括管束换热装置和异型连接管，所述上升管的顶端竖直向上设有上升管延伸段，该上升管延伸段通过管束换热装置与异型连接管连通；所述上升管内不设有任何换热装置；所述管束换热装置包括多个相互平行设置的单排组件。作为本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统更进一步的改进，所述管束换热装置还包括绝热箱体，绝热箱体的入口位于该绝热箱体的侧面，绝热箱体的出口位于该绝热箱体的底面，且绝热箱体的入口与绝热箱体的出口之间通过倾斜设置的底部绝热板连接，且该底部绝热板可拆卸地固定在绝热箱体的底面。作为本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统更进一步的改进，单排组件包括上换热横管、下换热斜管、下换热横管和换热竖管，所述上换热横管的两端口密封，上换热横管位于绝热箱体顶部的内壁；所述下换热斜管位于底部绝热板上，下换热横管位于绝热箱体出口的上方，下换热斜管与下换热横管连通为一个整体换热管，该整体换热管的两端口密封；多个竖直设置的换热竖管等间距排列成一排，排列成一排的换热竖管的上端口分别连通在换热横管侧面上，排列成一排的换热竖管的下端口分别连通在所述整体换热管侧面上。作为本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统更进一步的改进，所述上升管延伸段的侧面通过水平设置的连接管与绝热箱体的入口连通，绝热箱体的出口通过下连接法兰与异型连接管的入口连通。作为本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统更进一步的改进，所述连接管分为两段，连接管的一段与上升管延伸段的侧面连通，连接管的另一段与绝热箱体的入口连通，连接管的两段之间通过上连接法兰连接；连接管的外表面包裹有保温层。作为本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统更进一步的改进，所有单排组件上的换热竖管分为边缘换热竖管和内部换热竖管，所述边缘换热竖管与绝热箱体的内壁接触，相邻两个边缘换热竖管相接触；所述内部换热竖管位于边缘换热竖管围成的空间内，相邻两个内部换热竖管之间不接触。作为本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统更进一步的改进，每个下换热斜管的端部均连通一个进水管，所有的进水管与一个进水总管连通；每个上换热横管的端部均连通一个蒸汽排出管，所有的蒸汽排出管均与一个汽包连通。作为本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统更进一步的改进，单排组件的外壁、绝热箱体的内壁、底部绝热板的内壁以及异型连接管的内壁均涂有不粘涂层。作为本专利技术的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统更进一步的改进，所述异型连接管上设置有高压氨水喷嘴、低压氨水喷嘴和窥视孔，所述高压氨水喷嘴的正下方为异型连接管的出口，异型连接管的出口相对于绝热箱体的出口距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，包括上升管(1)，其特征在于：还包括管束换热装置(2)和异型连接管(3)，所述上升管(1)的顶端竖直向上设有上升管延伸段(101)，该上升管延伸段(101)通过管束换热装置(2)与异型连接管(3)连通；所述上升管(1)内不设有任何换热装置；所述管束换热装置(2)包括多个相互平行设置的单排组件。

【技术特征摘要】
1.一种抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，包括上升管(1)，其特征在于：还包括管
束换热装置(2)和异型连接管(3)，所述上升管(1)的顶端竖直向上设有上升管延伸段(101)，
该上升管延伸段(101)通过管束换热装置(2)与异型连接管(3)连通；
所述上升管(1)内不设有任何换热装置；所述管束换热装置(2)包括多个相互平行设
置的单排组件。
2.根据权利要求1所述的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，其特征在于：所述管束
换热装置(2)还包括绝热箱体(10)，绝热箱体(10)的入口位于该绝热箱体(10)的侧面，
绝热箱体(10)的出口位于该绝热箱体(10)的底面，且绝热箱体(10)的入口与绝热箱体
(10)的出口之间通过倾斜设置的底部绝热板(16)连接，且该底部绝热板(16)可拆卸地
固定在绝热箱体(10)的底面。
3.根据权利要求2所述的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，其特征在于：单排组件
包括上换热横管(201)、下换热斜管(202)、下换热横管(203)和换热竖管(204)，所
述上换热横管(201)的两端口密封，上换热横管(201)位于绝热箱体(10)顶部的内壁；
所述下换热斜管(202)位于底部绝热板(16)上，下换热横管(203)位于绝热箱体(10)
出口的上方，下换热斜管(202)与下换热横管(203)连通为一个整体换热管，该整体换热
管的两端口密封；多个竖直设置的换热竖管(204)等间距排列成一排，排列成一排的换热竖
管(204)的上端口分别连通在换热横管(201)侧面上，排列成一排的换热竖管(204)的下
端口分别连通在所述整体换热管侧面上。
4.根据权利要求3所述的抗粘结荒煤气的管束式余热回收系统，其特征在于：所述上升
管延伸段(101)的侧面通过水平设置的连接管(6)与绝热箱体(10)的入口连通，绝热箱
体(10)的出口通过下连接法兰(5)与异型连接管(3)的入口连通。
5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光，闫丹，包向军，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34