一種干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器及其運(yùn)行方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器及其運(yùn)行方法，包括氣程裝置，水程裝置和控制裝置，其中，所述氣程裝置包括進(jìn)氣室，換熱器氣室和出氣室，進(jìn)氣室通連至換熱器氣室，其用于進(jìn)氣并將氣體導(dǎo)入換熱器氣室，換熱器氣室用于將氣體換熱，出氣室通連至換熱器氣室，其用于將氣體導(dǎo)出；所述水程裝置包括進(jìn)水管，蛇形管，集水管和出水裝置，進(jìn)水管通連至集水管，其用于進(jìn)水并將水導(dǎo)入集水管，集水管通連至蛇形管，其用于將水導(dǎo)入蛇形管，蛇形管通連至出水裝置，其用于將水導(dǎo)至出水裝置，出水裝置用于將蛇形管中的水導(dǎo)出；所述控制裝置控制連接至所述氣程裝置和水程裝置，實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)行模式。發(fā)明效果顯著：干熄爐入口循環(huán)氣體溫度降低，減少干熄焦鍋爐除鹽水除氧蒸汽消耗量并且同時(shí)提高了干熄率。
【專利說明】—種干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器及其運(yùn)行方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦化和化工行業(yè)，具體涉及干熄焦【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器為干熄焦主要設(shè)備之一，位于干熄爐入口部位，用于冷卻干熄焦系統(tǒng)循環(huán)氣體(設(shè)計(jì)值t ( 130°C )。由于干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器在低溫段極易發(fā)生露點(diǎn)腐蝕，目前國內(nèi)均采用熱管換熱器，其安全性較好，但其換熱媒介的功能隨時(shí)間的推移而逐漸衰減。如何即能保證干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的安全性，又能使換熱效率不隨時(shí)間推移而衰減，是目前需要解決的一個(gè)課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器及其運(yùn)行方法，通過技術(shù)改進(jìn)，開發(fā)一種即能防露點(diǎn)腐蝕，又能保證換熱效率不隨時(shí)間推移而衰減的干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器。具體技術(shù)方案如下:
[0004]一種干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器，包括氣程裝置，水程裝置和控制裝置，其中，所述氣程裝置包括進(jìn)氣室，換熱器氣室和出氣室，進(jìn)氣室通連至換熱器氣室，其用于進(jìn)氣并將氣體導(dǎo)入換熱器氣室，換熱器氣室用于將氣體換熱，出氣室通連至換熱器氣室，其用于將氣體導(dǎo)出；所述水程裝置包括進(jìn)水管，蛇形管，集水管和出水裝置，進(jìn)水管通連至集水管，其用于進(jìn)水并將水導(dǎo)入集水管，集水管通連至蛇形管，其用于將水導(dǎo)入蛇形管，蛇形管通連至出水裝置，其用于將水導(dǎo)至出水裝置，出水裝置用于將蛇形管中的水導(dǎo)出；所述控制裝置控制連接至所述氣程裝置和水程裝置，實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)行模式。
[0005]進(jìn)一步地，所述蛇形管包括上段蛇形管、中段蛇形管和下段蛇形管。
[0006]進(jìn)一步地，還包括一個(gè)或多個(gè)防振板，其安裝至蛇形管與氣體腔室外壁之間，用于上段蛇形管、中段蛇形管、下段蛇形管的定距和固定并均流氣相。
[0007]進(jìn)一步地，所述進(jìn)水管為進(jìn)水三通管，其將進(jìn)水導(dǎo)入第一和第三集水管。
[0008]進(jìn)一步地，集水管從上至下安裝包括有第一集水管、第二集水管、第三集水管、第四集水管、第五集水管和第六集水管；出水裝置包括放水閥和出水管。
[0009]進(jìn)一步地，所述控制裝置包括第一控制閥門和第三控制閥門，第一控制閥門安裝在進(jìn)水管和第一集水管之間，并控制進(jìn)水管向第一集水管的給水，第三控制閥門安裝在進(jìn)水管和第三集水管之間，并控制進(jìn)水管向第三集水管的給水。
[0010]進(jìn)一步地，控制裝置還包括安全閥和第二控制閥門，安全閥安裝在第一集水管上，第二控制閥門安裝在第二集水管和第三集水管之間，并控制第三集水管向第二集水管的給水。
[0011 ] 上述干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的運(yùn)行方法，進(jìn)一步地，包括如下步驟:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室、經(jīng)過換熱器氣室和出氣室后進(jìn)入干熄爐；第三控制閥門關(guān)閉時(shí)水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通進(jìn)入打開狀態(tài)的第一控制閥門，再經(jīng)第一集水管分配到若干上段蛇形管，后經(jīng)打開狀態(tài)的第二控制閥門和第三集水管分配到若干中段蛇形管，再經(jīng)第四集水管和第五集水管分配到若干下段蛇形管，最后由第六集水管和出水管排入除氧水站；和/或，當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥打開卸壓；和/或，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥將冷卻器蛇形管中的水放空。
[0012]上述干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的運(yùn)行方法，進(jìn)一步地，包括如下步驟:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室、經(jīng)過換熱器氣室和出氣室后進(jìn)入干熄爐；第一控制閥門和第二控制閥門關(guān)閉時(shí)水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管進(jìn)入打開狀態(tài)的第三控制閥門，再經(jīng)第三集水管分配到若干中段蛇形管，再經(jīng)第四集水管和第五集水管分配到若干下段蛇形管，最后由第六集水管和出水管排入除氧水站；和/或，當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥打開卸壓；和/或，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥將冷卻器蛇形管中的水放空。
[0013]上述干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的運(yùn)行方法，進(jìn)一步地，包括如下步驟:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室、經(jīng)過換熱器氣室和出氣室后進(jìn)入干熄爐；水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)的第一控制閥門和調(diào)節(jié)狀態(tài)的第三控制閥門分別進(jìn)入第一集水管和第三集水管；第一集水管中除鹽水分配到若干上段蛇形管，后經(jīng)打開狀態(tài)的第二控制閥門和第三集水管匯集到若干中段蛇形管；第三集水管中除鹽水分配到若干中段蛇形管；中段蛇形管的除鹽水再經(jīng)第四集水管和第五集水管分配到若干下段蛇形管，最后由第六集水管和出水管排入除氧水站；和/或，當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥打開卸壓；和/或，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥將冷卻器蛇形管中的水放空。
[0014]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明本項(xiàng)技術(shù)于2014年10月實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用于馬鋼5#干熄焦系統(tǒng)。實(shí)施效果:干熄爐入口循環(huán)氣體溫度由原先154°C (設(shè)計(jì)彡1300C )降低為125°C，每小時(shí)減少干熄焦鍋爐除鹽水除氧蒸汽消耗量約3t，全年節(jié)約費(fèi)用約:3t*24小時(shí)*350天*60元/t = 151萬，同時(shí)干熄率提升約1.5%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1(a) (b) (C)為干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器方案設(shè)計(jì)圖的側(cè)視圖，主視圖和俯視圖
[0016]圖中:
[0017]I一進(jìn)氣室；2—換熱器氣室；3 —出氣室；4一上段蛇形管；5—中段蛇形管；6—下段蛇形管；7—防振板；8—進(jìn)水三通管；9一控制閥門；10—安全閥；11一集水管；12—集水管；13—控制閥門；14—集水管；15—控制閥門；16—集水管；17—集水管；18—集水管；19一放水閥；20—出水管。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。
[0019]設(shè)備組成及工作原理
[0020]結(jié)合附圖對設(shè)備組成進(jìn)行描述:本設(shè)備由進(jìn)氣室1、換熱器氣室2、出氣室3、上段蛇形管4、中段蛇形管5、下段蛇形管6、防振板7、進(jìn)水三通管8、控制閥門9、安全閥10、集水管11、集水管12、控制閥門13、集水管14、控制閥門15、集水管16、集水管17、集水管18、放水閥19、出水管20等組成。
[0021]結(jié)合附圖對設(shè)備工作原理進(jìn)行描述:本設(shè)備是通過干熄焦鍋爐除鹽水冷卻干熄爐循環(huán)氣體，同時(shí)也加熱了鍋爐除鹽水，減少了鍋爐除鹽水除氧蒸汽消耗量，設(shè)備殼程走循環(huán)氣體，管程走鍋爐除鹽水，屬于水汽換熱形式。
[0022]運(yùn)行方式1:氣程:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室1、經(jīng)過換熱器氣室2和出氣室3后進(jìn)入干熄爐。控制閥門15關(guān)閉時(shí)水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管8進(jìn)入控制閥門9 (打開狀態(tài))，再經(jīng)集水管11分配到若干上段蛇形管4，后經(jīng)控制閥門13(打開狀態(tài))和集水管14分配到若干中段蛇形管5，再經(jīng)集水管16和集水管17分配到若干下段蛇形管6，最后由集水管18和出水管20排入除氧水站。當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥10打開卸壓，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥19將冷卻器蛇形管中的水放空。
[0023]運(yùn)行方式2:氣程:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室1、經(jīng)過換熱器氣室2和出氣室3后進(jìn)入干熄爐?？刂崎y門9和控制閥門13關(guān)閉時(shí)水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管8進(jìn)入控制閥門15 (打開狀態(tài))，再經(jīng)集水管14分配到若干中段蛇形管5，再經(jīng)集水管16和集水管17分配到若干下段蛇形管6，最后由集水管18和出水管20排入除氧水站。當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥10打開卸壓，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥19將冷卻器蛇形管中的水放空。
[0024]運(yùn)行方式3:氣程:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室1、經(jīng)過換熱器氣室2和出氣室3后進(jìn)入干熄爐。水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管8進(jìn)入控制閥門9(調(diào)節(jié)狀態(tài))和控制閥門15(調(diào)節(jié)狀態(tài))分別進(jìn)入集水管11和集水管14。
[0025]集水管11中除鹽水分配到若干上段蛇形管4，后經(jīng)控制閥門13 (打開狀態(tài))和集水管14匯集到若干中段蛇形管5。
[0026]集水管14中除鹽水分配到若干中段蛇形管5。
[0027]中段蛇形管5的除鹽水再經(jīng)集水管16和集水管17分配到若干下段蛇形管6，最后由集水管18和出水管20排入除氧水站。當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥10打開卸壓，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥19將冷卻器蛇形管中的水放空。
[0028]運(yùn)行方式I為上段蛇形管4，中段蛇形管5和下段蛇形管6串聯(lián)投入運(yùn)行；運(yùn)行方式2為中段蛇形管5和下段蛇形管6串聯(lián)投入運(yùn)行，此狀態(tài)上段蛇形管4停止運(yùn)行；運(yùn)行方式3為上段蛇形管4和中段蛇形管5現(xiàn)并聯(lián)后匯集，匯集后經(jīng)下段蛇形管6排出。根據(jù)工況調(diào)節(jié)需求，可采取上述運(yùn)行方式之一，實(shí)現(xiàn)冷卻器的彈性操作功能。
[0029]4.2技術(shù)特征
[0030]技術(shù)特征1:干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的氣程由進(jìn)氣室1，換熱器氣室2和出氣室3組成。
[0031]技術(shù)特征2:干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的水程由上段蛇形管4、中段蛇形管5、下段蛇形管6，以及進(jìn)水三通管8、控制閥門9、安全閥10、集水管11、集水管12、控制閥門13、集水管14、控制閥門15、集水管16、集水管17、集水管18、出水管20等組成。
[0032]技術(shù)特征3:通過進(jìn)水三通管8，控制閥門9和控制閥門15實(shí)現(xiàn)上述三種運(yùn)行模式。
[0033]技術(shù)特征4:若干塊防振板7起到上段蛇形管4、中段蛇形管5、下段蛇形管6的定距和固定作用，同時(shí)也起到氣相均流作用。
[0034]實(shí)施方式1:氣程:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室1、經(jīng)過換熱器氣室2和出氣室3后進(jìn)入干熄爐?？刂崎y門15關(guān)閉時(shí)水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管8進(jìn)入控制閥門9 (打開狀態(tài))，再經(jīng)集水管11分配到若干上段蛇形管4，后經(jīng)控制閥門13(打開狀態(tài))和集水管14分配到若干中段蛇形管5，再經(jīng)集水管16和集水管17分配到若干下段蛇形管6，最后由集水管18和出水管20排入除氧水站。當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥10打開卸壓，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥19將冷卻器蛇形管中的水放空。
[0035]實(shí)施方式2:氣程:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室1、經(jīng)過換熱器氣室2和出氣室3后進(jìn)入干熄爐。控制閥門9和控制閥門13關(guān)閉時(shí)水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管8進(jìn)入控制閥門15 (打開狀態(tài))，再經(jīng)集水管14分配到若干中段蛇形管5，再經(jīng)集水管16和集水管17分配到若干下段蛇形管6，最后由集水管18和出水管20排入除氧水站。當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥10打開卸壓，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥19將冷卻器蛇形管中的水放空。
[0036]實(shí)施方式3:氣程:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室1、經(jīng)過換熱器氣室2和出氣室3后進(jìn)入干熄爐。水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管8進(jìn)入控制閥門9(調(diào)節(jié)狀態(tài))和控制閥門15(調(diào)節(jié)狀態(tài))分別進(jìn)入集水管11和集水管14。
[0037]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器，其特征在于，包括氣程裝置，水程裝置和控制裝置，其中， 所述氣程裝置包括進(jìn)氣室，換熱器氣室和出氣室， 進(jìn)氣室通連至換熱器氣室，其用于進(jìn)氣并將氣體導(dǎo)入換熱器氣室， 換熱器氣室用于將氣體換熱， 出氣室通連至換熱器氣室，其用于將氣體導(dǎo)出； 所述水程裝置包括進(jìn)水管，蛇形管，集水管和出水裝置， 進(jìn)水管通連至集水管，其用于進(jìn)水并將水導(dǎo)入集水管， 集水管通連至蛇形管，其用于將水導(dǎo)入蛇形管， 蛇形管通連至出水裝置，其用于將水導(dǎo)至出水裝置， 出水裝置用于將蛇形管中的水導(dǎo)出； 所述控制裝置控制連接至所述氣程裝置和水程裝置，實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)行模式。
2.如權(quán)利要求1所述的干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器，其特征在于，所述蛇形管包括上段蛇形管、中段蛇形管和下段蛇形管。
3.如權(quán)利要求2所述的干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器，其特征在于，還包括一個(gè)或多個(gè)防振板，其安裝至蛇形管與氣體腔室外壁之間，用于上段蛇形管、中段蛇形管、下段蛇形管的定距和固定并均流氣相。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器，其特征在于，所述進(jìn)水管為進(jìn)水三通管，其將進(jìn)水導(dǎo)入第一和第三集水管。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器，其特征在于，集水管從上至下安裝包括有第一集水管、第二集水管、第三集水管、第四集水管、第五集水管和第六集水管；出水裝置包括放水閥和出水管。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器，其特征在于，所述控制裝置包括第一控制閥門和第三控制閥門，第一控制閥門安裝在進(jìn)水管和第一集水管之間，并控制進(jìn)水管向第一集水管的給水，第三控制閥門安裝在進(jìn)水管和第三集水管之間，并控制進(jìn)水管向第三集水管的給水。
7.如權(quán)利要求6所述的干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器，其特征在于，控制裝置還包括安全閥和第二控制閥門，安全閥安裝在第一集水管上，第二控制閥門安裝在第二集水管和第三集水管之間，并控制第三集水管向第二集水管的給水。
8.如權(quán)利要求1-7所述干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的運(yùn)行方法，其特征在于，包括如下步驟:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室、經(jīng)過換熱器氣室和出氣室后進(jìn)入干熄爐；第三控制閥門關(guān)閉時(shí)水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通進(jìn)入打開狀態(tài)的第一控制閥門，再經(jīng)第一集水管分配到若干上段蛇形管，后經(jīng)打開狀態(tài)的第二控制閥門和第三集水管分配到若干中段蛇形管，再經(jīng)第四集水管和第五集水管分配到若干下段蛇形管，最后由第六集水管和出水管排入除氧水站；和/或，當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥打開卸壓；和/或，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥將冷卻器蛇形管中的水放空。
9.如權(quán)利要求1-7所述干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的運(yùn)行方法，其特征在于，包括如下步驟:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室、經(jīng)過換熱器氣室和出氣室后進(jìn)入干熄爐；第一控制閥門和第二控制閥門關(guān)閉時(shí)水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管進(jìn)入打開狀態(tài)的第三控制閥門，再經(jīng)第三集水管分配到若干中段蛇形管，再經(jīng)第四集水管和第五集水管分配到若干下段蛇形管，最后由第六集水管和出水管排入除氧水站；和/或，當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥打開卸壓；和/或，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥將冷卻器蛇形管中的水放空。
10.如權(quán)利要求1-7所述干熄爐入口循環(huán)氣體冷卻器的運(yùn)行方法，其特征在于，包括如下步驟:干熄焦循環(huán)氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)加壓流入進(jìn)氣室、經(jīng)過換熱器氣室和出氣室后進(jìn)入干熄爐；水程流向:鍋爐除鹽水由進(jìn)水三通管進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)的第一控制閥門和調(diào)節(jié)狀態(tài)的第三控制閥門分別進(jìn)入第一集水管和第三集水管；第一集水管中除鹽水分配到若干上段蛇形管，后經(jīng)打開狀態(tài)的第二控制閥門和第三集水管匯集到若干中段蛇形管；第三集水管中除鹽水分配到若干中段蛇形管；中段蛇形管的除鹽水再經(jīng)第四集水管和第五集水管分配到若干下段蛇形管，最后由第六集水管和出水管排入除氧水站；和/或，當(dāng)系統(tǒng)壓力超標(biāo)，安全閥打開卸壓；和/或，當(dāng)檢修時(shí)，打開放水閥將冷卻器蛇形管中的水放空。
【文檔編號】F28D7/08GK104406433SQ201410647684
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月15日
【發(fā)明者】佘世云, 汪強(qiáng), 徐劍峰, 汪開保, 陳松清, 李強(qiáng), 吳宏杰, 王飛, 張芳, 李昊嶺 申請人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司