一种非强制循环上升管热利用装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非强制循环上升管热利用装置及方法，上升管荒煤气热利用领域。本发明专利技术提供一种非强制循环的上升管余热回收利用装置，高温荒煤气与除氧水进行换热产饱和蒸汽供工业使用。本发明专利技术的装置去掉了强制循环泵，汽包处在高位，回水通过下降管进入上升管换热器，整个系统依靠汽包高位差、气液密度差产生动力来维持循环产气过程，如此往复循环。本发明专利技术的装置循环单元结构简单，可靠性强，大大节省能耗，其产生的高品质蒸汽，可直接用于生产，也可进行过热去发电。本发明专利技术没有强制循环泵，即没有了高温条件下强制循环泵工作，避免了汽蚀发生，系统的可靠性更高。系统的可靠性更高。系统的可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种非强制循环上升管热利用装置及方法


[0001]本专利技术属于上升管荒煤气热利用领域，尤其是一种非强制循环上升管热利用装置及方法。

技术介绍

[0002]焦炉炼焦过程中上升管荒煤气温度高达750
‑
850℃，含有大量热量，是高品位热能资源。目前，焦炉上升管荒煤气显热回收系统大多采用除氧水作为换热介质，与汽包组成汽水循环系统，汽包由除氧器进行补水，汽包中下降管中的水通过强制循环泵输送到上升管换热器中，与高温荒煤气进行换热，除氧水经换热后成为两相流汽水混合物，然后经汽包上升管道进入汽包中进行汽水分离，产生饱和蒸汽供工业使用。强制循环泵一般功率比较大，电能消耗高，系统操作不当强制循环泵容易发生汽蚀，且强制循环泵保养和维护成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种非强制循环上升管热利用装置及方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]一种非强制循环上升管热利用装置，包括除盐水箱、除氧器、汽包和多个上升管换热器；
[0006]所述上升管换热器设置在汽包的下方，所述汽包的底部设有若干个液体出口和汽液入口，汽包的顶部设有液体入口和气体出口；
[0007]所述上升管换热器为直筒外盘管结构，直筒筒体内通有高温荒煤气；
[0008]汽包顶部的液体入口与除氧器出口相连通，除氧器入口与除盐水箱的出口相连通；
[0009]汽包底部的液体出口分别通过汽包下降管接在汽包回水母管上，外盘管的入口均通过管道与汽包回水母管相连通；
[0010]所述汽包底部的汽液入口分别通过汽包上升管接在气液母管上，外盘管的出口均通过管道与气液母管相连通；
[0011]汽包顶部的气体出口通过饱和蒸汽管道分为两路，一路通过蒸汽管网管道输出，另外一路与除氧器的气体入口相连接。
[0012]进一步的，所述汽包内设有汽包液位计；
[0013]所述除氧器内设有除氧器液位计。
[0014]进一步的，汽包顶部的液体入口与除氧器出口之间设有汽包给水泵和第二止回阀。
[0015]进一步的，除氧器入口与除盐水箱的出口之间的管道上设有第一止回阀、除氧给水泵和截止阀，所述除盐水箱上设有液位计。
[0016]进一步的，除盐水箱的入口与除盐水站相连通，两者之间的管道上设有流量计、电
动阀和闸阀。
[0017]进一步的，汽包的底部与上升管换热器的顶部之间的高度差＞20米。
[0018]进一步的，汽包上升管和汽包下降管上均设有流量检测器。
[0019]进一步的，上升管换热器的内筒材质为15CrMoG合金结构钢，外盘管材质为20G锅炉钢。
[0020]进一步的，所述汽包的上部空间设有汽液分离器。
[0021]一种非强制循环上升管热利用装置的循环方法，包括以下操作：
[0022]在进行补水时，除盐水进入除盐水箱、除盐水通过除氧给水泵输送到除氧器内、在除氧器中通过饱和蒸汽除氧，除氧后除氧水温度为104℃，经过除氧后的除氧水通过汽包给水泵输送到汽包中；
[0023]在进行产汽循环时，汽包内的除氧水在重力的作用下经汽包下降管进入上升管换热器的外盘管内，外盘管内的除氧水与上升管换热器筒体内的高温荒煤气进行热交换，加热后的除氧水变成汽液两相流，汽液两相流依靠密度差产生动力，气液两相流经汽包上升管进入到汽包中，以实现产汽循环；
[0024]经汽包顶部汽液分离器，汽液两相流经分离产生饱和蒸汽，饱和蒸汽经输送管道分为两路，一路通过蒸汽管网管道用于工业生产，另一路进入除氧器内对除氧水进行加热。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术提供一种非强制循环的上升管余热回收利用装置，高温荒煤气与除氧水进行换热产饱和蒸汽供工业使用。本专利技术的装置去掉了强制循环泵，汽包处在高位，回水通过下降管进入上升管换热器，整个系统依靠汽包高位差、气液密度差产生动力来维持循环产气过程，如此往复循环。本专利技术产生的饱和蒸汽一部分减压到20kpa～40kpa，用于除氧器内除氧水进行除氧，省去了外界热力除氧，系统更紧凑。本专利技术没有强制循环泵，即没有了高温条件下强制循环泵工作，避免了汽蚀发生，系统的可靠性更高。本专利技术汽包本体装置设计多道进水管和多道出水管，使进出汽包的水布置更平衡，汽包压力更稳定。本专利技术系统装置循环单元结构简单，可靠性强，大大节省能耗，其产生的高品质蒸汽，可直接用于工业生产，也可进行过热去发电。
附图说明
[0026]图1为非强制循环上升管荒煤气热利用装置结构示意图；
[0027]其中：1
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除盐水站；2
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流量计；3
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电动阀；4
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闸阀；5
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除盐水箱；6
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液位计；7
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第一止回阀；8
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除氧给水泵；9
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截止阀；10
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除氧器液位计；11
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除氧器；12
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除氧器蒸汽管道；13
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汽包给水泵；14
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第二止回阀；15
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汽包上升管；16
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汽包液位计；17
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饱和蒸汽管道；18
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蒸汽管网管道；19
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汽包；20
‑
汽包下降管；21
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上升管换热器；22
‑
气液母管；23
‑
汽包回水母管。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范
围。
[0029]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：
[0031]参见图1，图1为本专利技术的非强制循环上升管热利用装置的结构示意图，包括本专利技术公开了一种非强制循环上升管热利用系统，非强制循环上升管热利用系统设备包括除盐水站1、流量计2、电动阀3、闸阀4、除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非强制循环上升管热利用装置，其特征在于，包括除盐水箱(5)、除氧器(11)、汽包(19)和多个上升管换热器(21)；所述上升管换热器(21)设置在汽包(19)的下方，所述汽包(19)的底部设有若干个液体出口和汽液入口，汽包(19)的顶部设有液体入口和气体出口；所述上升管换热器(21)为直筒外盘管结构，直筒筒体内通有高温荒煤气；汽包(19)顶部的液体入口与除氧器(11)出口相连通，除氧器(11)入口与除盐水箱(5)的出口相连通；汽包(19)底部的液体出口分别通过汽包下降管(20)接在汽包回水母管(23)上，外盘管的入口均通过管道与汽包回水母管(23)相连通；所述汽包(19)底部的汽液入口分别通过汽包上升管(15)接在气液母管(22)上，外盘管的出口均通过管道与气液母管(22)相连通；汽包(19)顶部的气体出口通过饱和蒸汽管道(17)分为两路，一路通过蒸汽管网管道(18)输出，另外一路与除氧器(11)的气体入口相连接。2.根据权利要求1所述的非强制循环上升管热利用装置，其特征在于，所述汽包(19)内设有汽包液位计(16)；所述除氧器(11)内设有除氧器液位计(10)。3.根据权利要求1所述的非强制循环上升管热利用装置，其特征在于，汽包(19)顶部的液体入口与除氧器(11)出口之间设有汽包给水泵(13)和第二止回阀(14)。4.根据权利要求1所述的非强制循环上升管热利用装置，其特征在于，除氧器(11)入口与除盐水箱(5)的出口之间的管道上设有第一止回阀(7)、除氧给水泵(8)和截止阀(9)，所述除盐水箱(5)上设有液位计(6)。5.根据权利要求1所述的非强制循环上升管热利用装置，其特征在于，除盐水箱(5)的入口与除盐水站(1)相连通，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈力群，陈学西，刘慧芳，段飞，
申请(专利权)人：陕西驭腾能源环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：