一种焦炉换热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种焦炉换热装置。该换热装置由若干组换热单元组成，每组换热单元由若干层单层换热器组成，单层换热器由碳化硅连接砖及换热管通过火泥连接而成。换热管两端的连接砖分别由2块碳化硅连接半砖组装而成，通过两端的连接砖改变气流的方向。本实用新型专利技术的焦炉换热装置，可用于焦炉的余热利用，生产工艺简单、生产成本低、效率高，适合大规模工业化生产。

A Coke Oven Heat Exchanger

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉换热装置
本技术涉及焦炉换热装置
具体地说是一种焦炉换热装置。
技术介绍
换热式两段焦炉把传统焦炉的蓄热室改为了换热室，把底排烟改为了上排烟，通过换热室把烟气温度由1250℃降低到600℃左右，再通过预热室把煤粉预热至250℃左右，煤粉水分含量由10％降为0，可缩短炼焦时间8小时左右。换热式两段焦炉与传统的蓄热式焦炉相比优势明显，主要体现在以下几个方面：1、降低炼焦成本，吨焦用煤可节约250元；2、减少污染，剩余氨水量减少85％，酚氰污水量减少三分之二以上，氮氧化物排放量大幅度减少，无装煤污染。3、节约能源，炼焦耗热量降低18.88％，可节能约699亿kcal(按2016年焦炭产量4.5亿吨计算)，相当于节约0.1亿吨标准煤。4、降低投资成本，比传统焦炉节省投资1/3。采用换热式两段焦炉炼焦工艺节能减排潜力巨大，推广换热式两段焦炉的使用，可实现环境效益与经济效益双赢。而要实现预热煤炼焦，通过换热装置把烟气温度由1250℃降到600℃左右，普通的换热器结构和材料都很难经受如此高温度差的冲击，而产生大应力释放，造成换热装置破坏。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题提供一种焦炉换热装置，通过焦炉换热装置把焦炉烟气温度由1250℃左右降低到600℃左右，并要保持整个换热系统长期稳定运行。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种焦炉换热装置，由若干组换热单元组成，每组换热单元由若干层单层换热器组成，单层换热器由碳化硅连接砖及换热管通过火泥连接而成；换热管两端的碳化硅连接砖分别为连接砖一和连接砖二；换热管两端的连接砖一及连接砖二都分别由2块碳化硅连接半砖组装而成，连接砖中的连接砖一由连接半砖一和连接半砖二组装而来，连接砖二由连接半砖一和连接半砖三组装而成；所述连接砖一的连接半砖一的第一表面上开设有连接半砖一换热管安装半槽和连接半砖一导气半槽，所述连接半砖二的第一表面上开设有连接半砖二换热管安装半槽、连接半砖二导气半槽和连接半砖二砖间导气孔；所述连接半砖二砖间导气孔的另一端延伸至所述连接半砖二的第二表面；所述连接半砖一的第一表面和所述连接半砖二的第一表面之间通过碳化硅火泥层固定密封连接；所述连接半砖一换热管安装半槽和所述连接半砖二换热管安装半槽组成连接砖一换热管安装孔，所述连接砖一导气半槽和所述连接半砖二导气半槽组成连接砖一砖内导气孔；所述连接砖一砖内导气孔的一端与所述连接砖一换热管安装孔流体导通，所述连接砖一砖内导气孔的另一端与所述连接半砖二砖间导气孔的一端流体导通；所述连接砖一换热管安装孔和所述连接半砖二砖间导气孔之间的夹角大于0°且小于或等于180°；所述连接砖二的连接半砖一的第一表面上开设有连接半砖一换热管安装半槽和连接半砖一导气半槽，所述连接半砖三的第一表面上开设有连接半砖三换热管安装半槽、连接半砖三导气半槽和连接半砖三砖间导气孔；所述连接半砖三砖间导气孔的另一端延伸至所述连接半砖三的第二表面；所述连接半砖一的第一表面和所述连接半砖三的第一表面之间通过碳化硅火泥层固定密封连接；所述连接半砖一换热管安装半槽和所述连接半砖三换热管安装半槽组成连接砖二换热管安装孔，所述连接半砖一导气半槽和所述连接半砖三导气半槽组成连接砖二砖内导气孔；所述连接砖二砖内导气孔的一端与所述连接砖二换热管安装孔流体导通，所述连接砖二砖内导气孔的另一端与所述连接半砖三砖间导气孔的一端流体导通；所述连接砖二换热管安装孔和所述连接半砖三砖间导气孔之间的夹角大于0°且小于或等于180°；所述连接半砖二砖间导气孔和连接半砖三砖间导气孔开口方向相反，并通过碳化硅换热管连接而实现流体导通；所述碳化硅换热管一端伸入到所述连接砖一换热管安装孔内，另一端伸入到所述连接砖二换热管安装孔内，并且所述碳化硅换热管的外表面与所述连接砖一换热管安装孔及所述连接砖二换热管安装孔内壁之间通过碳化硅火泥层固定密封连接。上述焦炉换热装置，所述连接砖一换热管安装孔的孔径大于所述连接半砖二砖间导气孔和所述连接砖一砖内导气孔的孔径，所述连接砖二换热管安装孔的孔径大于所述连接半砖三砖间导气孔和所述连接砖二砖内导气孔的孔径。上述焦炉换热装置，所述连接砖一的连接半砖二中第二表面与所述连接半砖二砖间导气孔接触处设置为连接半砖二连接凹槽，连接砖二的连接半砖三的第二表面与连接半砖三砖间导气孔接触处设置为连接半砖三连接凸台；所述连接半砖二连接凹槽与所述连接半砖三连接凸台凹凸配合。上述焦炉换热装置，在每个单层换热器中：碳化硅换热管束横向排列。上述焦炉换热装置，在每个单层换热器中：碳化硅换热管数量为3～8根。上述焦炉换热装置，换热管壁厚5～10mm，外径30～100mm，长度300～3000mm。上述焦炉换热装置，换热管插入连接砖的深度为10～100mm，所述换热管与所述连接砖之间采用火泥密封。上述焦炉换热装置，换热单元由若干组单层换热器组装而成；换热单元组装时，上下相邻的两层换热器的所述连接凹槽与连接凸台相配合，通过火泥层连接密封，实现气体转向导通。上述焦炉换热装置，单层换热器层数≥10层。上述焦炉换热装置，包括若干组换热单元，相邻换热单元各自独立，沿换热管长度方向平行布置，气体不相互流通；焦炉换热装置位于焦炉燃烧室上部、换热室内部，每个燃烧室对应2组焦炉换热装置，每组之间采用隔墙隔开。本技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：本技术的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点：(1)本技术的焦炉换热装置生产工艺简单、生产成本低、效率高，适合大规模工业化生产；(2)单层换热器在施工前进行了烧成，更能保证整个换热系统的气密性能；(3)单层换热器重量适当，在现场施工过程中便于操作，更适合施工要求；(4)本技术焦炉换热装置导热性好，更易满足系统的换热要求；(5)本技术焦炉换热装置抗侵蚀及抗热冲击性好，能保证更长的稳定运行时间。附图说明图1-1为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖一的结构示意图(主视)；图1-2为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖一的结构示意图(侧视)；图1-3为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖一的结构示意图(立体)；图2-1为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖二的结构示意图(主视)；图2-2为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖二的结构示意图(侧视)；图2-3为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖二的结构示意图(立体)；图3-1为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖三的结构示意图(主视)；图3-2为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖三的结构示意图(侧视)；图3-3为本技术的碳化硅连接砖的连接半砖三的结构示意图(立体)；图4为本技术的碳化硅连接砖一结构示意图；图5为本技术的碳化硅连接砖二结构示意图；图6-1为本技术的单层换热器结构示意图(主视)；图6-2为本技术的单层换热器结构示意图(俯视)；图7-1为本技术的换热单元结构示意图(俯视)；图7-2为本技术的换热单元结构示意图(剖面)；图7-3为本技术的换热单元结构示意图(立体)；图8-1为本技术的换热装置结构示意图(主视)；图8-2为本技术的换热装置结构示意图(俯视)。其中，1-连接半砖一；2-连接半砖二；3-连接半砖三；4-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炉换热装置，其特征在于，由若干组换热单元组成，每组换热单元由若干层单层换热器组成，单层换热器由碳化硅连接砖及换热管通过火泥连接而成；换热管两端的碳化硅连接砖分别为连接砖一和连接砖二；换热管两端的连接砖一及连接砖二都分别由2块碳化硅连接半砖组装而成，连接砖中的连接砖一由连接半砖一(1)和连接半砖二(2)组装而来，连接砖二由连接半砖一(1)和连接半砖三(3)组装而成；所述连接砖一的连接半砖一(1)的第一表面上开设有连接半砖一换热管安装半槽(4)和连接半砖一导气半槽(5)，所述连接半砖二(2)的第一表面上开设有连接半砖二换热管安装半槽(6)、连接半砖二导气半槽(7)和连接半砖二砖间导气孔(8)；所述连接半砖二砖间导气孔(8)的另一端延伸至所述连接半砖二(2)的第二表面；所述连接半砖一(1)的第一表面和所述连接半砖二(2)的第一表面之间通过碳化硅火泥层(9)固定密封连接；所述连接半砖一换热管安装半槽(4)和所述连接半砖二换热管安装半槽(6)组成连接砖一换热管安装孔(10)，所述连接砖一导气半槽(5)和所述连接半砖二导气半槽(7)组成连接砖一砖内导气孔(11)；所述连接砖一砖内导气孔(11)的一端与所述连接砖一换热管安装孔(10)流体导通，所述连接砖一砖内导气孔(11)的另一端与所述连接半砖二砖间导气孔(8)的一端流体导通；所述连接砖一换热管安装孔(10)和所述连接半砖二砖间导气孔(8)之间的夹角大于0°且小于或等于180°；所述连接砖二的连接半砖一(1)的第一表面上开设有连接半砖一换热管安装半槽(4)和连接半砖一导气半槽(5)，所述连接半砖三(3)的第一表面上开设有连接半砖三换热管安装半槽(12)、连接半砖三导气半槽(13)和连接半砖三砖间导气孔(14)；所述连接半砖三砖间导气孔(14)的另一端延伸至所述连接半砖三(3)的第二表面；所述连接半砖一(1)的第一表面和所述连接半砖三(3)的第一表面之间通过碳化硅火泥层(9)固定密封连接；所述连接半砖一换热管安装半槽(4)和所述连接半砖三换热管安装半槽(12)组成连接砖二换热管安装孔(15)，所述连接半砖一导气半槽(5)和所述连接半砖三导气半槽(13)组成连接砖二砖内导气孔(16)；所述连接砖二砖内导气孔(16)的一端与所述连接砖二换热管安装孔(15)流体导通，所述连接砖二砖内导气孔(16)的另一端与所述连接半砖三砖间导气孔(14)的一端流体导通；所述连接砖二换热管安装孔(15)和所述连接半砖三砖间导气孔(14)之间的夹角大于0°且小于或等于180°；所述连接半砖二砖间导气孔(8)和连接半砖三砖间导气孔(14)开口方向相反，并通过碳化硅换热管(17)连接而实现流体导通；所述碳化硅换热管(17)一端伸入到所述连接砖一换热管安装孔(10)内，另一端伸入到所述连接砖二换热管安装孔(15)内，并且所述碳化硅换热管(17)的外表面与所述连接砖一换热管安装孔(10)及所述连接砖二换热管安装孔(15)内壁之间通过碳化硅火泥层(9)固定密封连接。...

【技术特征摘要】
1.一种焦炉换热装置，其特征在于，由若干组换热单元组成，每组换热单元由若干层单层换热器组成，单层换热器由碳化硅连接砖及换热管通过火泥连接而成；换热管两端的碳化硅连接砖分别为连接砖一和连接砖二；换热管两端的连接砖一及连接砖二都分别由2块碳化硅连接半砖组装而成，连接砖中的连接砖一由连接半砖一(1)和连接半砖二(2)组装而来，连接砖二由连接半砖一(1)和连接半砖三(3)组装而成；所述连接砖一的连接半砖一(1)的第一表面上开设有连接半砖一换热管安装半槽(4)和连接半砖一导气半槽(5)，所述连接半砖二(2)的第一表面上开设有连接半砖二换热管安装半槽(6)、连接半砖二导气半槽(7)和连接半砖二砖间导气孔(8)；所述连接半砖二砖间导气孔(8)的另一端延伸至所述连接半砖二(2)的第二表面；所述连接半砖一(1)的第一表面和所述连接半砖二(2)的第一表面之间通过碳化硅火泥层(9)固定密封连接；所述连接半砖一换热管安装半槽(4)和所述连接半砖二换热管安装半槽(6)组成连接砖一换热管安装孔(10)，所述连接砖一导气半槽(5)和所述连接半砖二导气半槽(7)组成连接砖一砖内导气孔(11)；所述连接砖一砖内导气孔(11)的一端与所述连接砖一换热管安装孔(10)流体导通，所述连接砖一砖内导气孔(11)的另一端与所述连接半砖二砖间导气孔(8)的一端流体导通；所述连接砖一换热管安装孔(10)和所述连接半砖二砖间导气孔(8)之间的夹角大于0°且小于或等于180°；所述连接砖二的连接半砖一(1)的第一表面上开设有连接半砖一换热管安装半槽(4)和连接半砖一导气半槽(5)，所述连接半砖三(3)的第一表面上开设有连接半砖三换热管安装半槽(12)、连接半砖三导气半槽(13)和连接半砖三砖间导气孔(14)；所述连接半砖三砖间导气孔(14)的另一端延伸至所述连接半砖三(3)的第二表面；所述连接半砖一(1)的第一表面和所述连接半砖三(3)的第一表面之间通过碳化硅火泥层(9)固定密封连接；所述连接半砖一换热管安装半槽(4)和所述连接半砖三换热管安装半槽(12)组成连接砖二换热管安装孔(15)，所述连接半砖一导气半槽(5)和所述连接半砖三导气半槽(13)组成连接砖二砖内导气孔(16)；所述连接砖二砖内导气孔(16)的一端与所述连接砖二换热管安装孔(15)流体导通，所述连接砖二砖内导气孔(16)的另一端与所述连接半砖三砖间导气孔(14)的一端流体导通；所述连接砖二换热管安装孔(15)和所述连接半砖三砖间导气孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟红涛，辛宇，方文吉，王允，孙荣海，曹阳，
申请(专利权)人：濮阳濮耐高温材料集团股份有限公司，濮阳市濮耐功能材料有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41