本實(shí)用新型涉及，尤其是涉及一種換熱器。

背景技術(shù)：

在能源化工行業(yè)的高溫易燃易爆氣體例如煤氣的生產(chǎn)過(guò)程中，從氣化爐排除的高溫煤氣溫度很高，一般在800℃～900℃左右，這些高溫煤氣必須進(jìn)行冷卻降溫后才能進(jìn)行除塵等后續(xù)處理。在對(duì)高溫煤氣進(jìn)行降溫的過(guò)程中，若能將高溫煤氣中大量的能品較高的顯熱利用到氣化爐的氣化反應(yīng)中，可以大幅提高煤氣產(chǎn)率和煤氣化過(guò)程的能源和資源轉(zhuǎn)化效率。因此，利用參與氣化反應(yīng)的氣化劑將高溫煤氣冷卻并回收其顯熱具有非常重要的節(jié)能減排意義。

相關(guān)技術(shù)中，利用氣化劑將高溫煤氣冷卻時(shí)采用的換熱設(shè)備主要是高溫煤氣和氣化劑通過(guò)換熱部件直接換熱。然而，由于高溫煤氣內(nèi)的灰分含量很高，換熱部件很容易因灰分對(duì)其磨損而導(dǎo)致其破損，出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，使得高溫煤氣通過(guò)破損泄漏部位與氣化劑混合，當(dāng)混合量達(dá)到一定值時(shí)，高溫煤氣會(huì)與氣化劑內(nèi)的含氧成分發(fā)生劇烈燃燒反應(yīng)，形成爆燃甚至是爆炸事故，嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備，且威脅用戶的生命，造成重大的財(cái)產(chǎn)損失事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種換熱器，這種換熱器可以安全有效地利用氣化劑回收高溫煤氣的顯熱。

根據(jù)本實(shí)用新型的換熱器，包括：殼體，所述殼體上形成有煤氣進(jìn)口和煤氣出口、換熱介質(zhì)進(jìn)口和換熱介質(zhì)出口、以及氣化劑進(jìn)口和氣化劑出口；至少一個(gè)換熱套管，所述換熱套管設(shè)在所述殼體內(nèi)，所述換熱套管包括與所述煤氣進(jìn)口和所述煤氣出口相通的第一換熱管和套設(shè)在所述第一換熱管外且與所述第一換熱管之間限定出換熱流道的第二換熱管，所述換熱流道與所述換熱介質(zhì)進(jìn)口和所述換熱介質(zhì)出口相通，所述第二換熱管與所述殼體之間限定出與所述氣化劑進(jìn)口和所述氣化劑出口相通的氣化劑流道。

根據(jù)本實(shí)用新型的換熱器，通過(guò)在換熱器內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)換熱套管，使得換熱器內(nèi)發(fā)生煤氣和換熱介質(zhì)、換熱介質(zhì)和氣化劑的連續(xù)兩次換熱，當(dāng)換熱器內(nèi)的換熱部件例如第一換熱管破損導(dǎo)致泄露時(shí)，煤氣與氣化劑不會(huì)直接接觸，從而避免了煤氣與氣化劑混合發(fā)生爆燃或爆炸事故，保證了換熱器的安全運(yùn)行。同時(shí)，采用氣化劑回收了高溫煤氣的顯熱，并可以將氣化劑重新用于氣化爐內(nèi)參與煤氣生產(chǎn)，提高了煤氣化能源的利用率。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型的換熱器還可具有如下附加技術(shù)特征：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述換熱介質(zhì)進(jìn)口和所述氣化劑進(jìn)口與所述煤氣出口相鄰設(shè)置，所述換熱介質(zhì)出口和所述氣化劑出口與所述煤氣進(jìn)口相鄰設(shè)置。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述煤氣進(jìn)口和所述煤氣出口分別位于所述第一換熱管的兩端，所述換熱介質(zhì)進(jìn)口和所述換熱介質(zhì)出口分別位于所述第二換熱管的兩端，所述氣化劑進(jìn)口和所述氣化劑出口分別位于所述殼體的沿所述換熱套管的軸向上的兩端。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述換熱器進(jìn)一步包括：多個(gè)折流擋板，多個(gè)折流擋板沿氣化劑的流動(dòng)方向在所述殼體內(nèi)彼此間隔設(shè)置且使所述氣化劑流道大致呈S形延伸。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述煤氣進(jìn)口和所述煤氣出口上分別設(shè)有煤氣性質(zhì)檢測(cè)部件。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述換熱套管為多個(gè)，且多個(gè)所述換熱套管間隔排布。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述殼體內(nèi)設(shè)有第一煤氣分布板，所述第一煤氣分布板鄰近所述煤氣進(jìn)口設(shè)置，所述第一煤氣分布板上形成有間隔設(shè)置的多個(gè)第一煤氣連通口，多個(gè)所述換熱套管的所述第一換熱管分別通過(guò)多個(gè)所述第一煤氣連通口與所述煤氣進(jìn)口連通；所述殼體內(nèi)設(shè)有第二煤氣分布板，所述第二煤氣分布板鄰近所述煤氣出口設(shè)置，所述第二煤氣分布板上形成有間隔設(shè)置的多個(gè)第二煤氣連通口，多個(gè)所述換熱套管的所述第一換熱管分別通過(guò)多個(gè)所述第二煤氣連通口與所述煤氣出口連通。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述殼體內(nèi)設(shè)有第一換熱介質(zhì)分布板，所述第一換熱介質(zhì)分布板設(shè)在所述第一煤氣分布板的遠(yuǎn)離所述煤氣進(jìn)口的一側(cè)，所述第一換熱介質(zhì)分布板上形成有間隔設(shè)置的多個(gè)第一換熱介質(zhì)連通口，多個(gè)所述換熱套管的所述第二換熱管分別通過(guò)多個(gè)所述第一換熱介質(zhì)連通口與所述換熱介質(zhì)出口連通；所述殼體內(nèi)設(shè)有第二換熱介質(zhì)分布板，所述第二換熱介質(zhì)分布板設(shè)在所述第二煤氣分布板的遠(yuǎn)離所述煤氣出口的一側(cè)，所述第二換熱介質(zhì)分布板上形成有間隔設(shè)置的多個(gè)第二換熱介質(zhì)連通口，多個(gè)所述換熱套管的所述第二換熱管分別通過(guò)多個(gè)所述第二換熱介質(zhì)連通口與所述換熱介質(zhì)進(jìn)口連通。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述換熱介質(zhì)不與煤氣反應(yīng)。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱器的縱向剖面圖；

圖2是沿圖1中A-A線的剖面圖；

圖3是沿圖1中B-B線的剖面圖。

附圖標(biāo)記：

100：換熱器；

1：殼體；10：氣化劑流道；10a：煤氣進(jìn)口；10b：煤氣出口；10c：換熱介質(zhì)進(jìn)口；10d：換熱介質(zhì)出口；10e：氣化劑進(jìn)口；10f：氣化劑出口；

2：換熱套管；20：換熱流道；21：第一換熱管；22：第二換熱管；

31：第一煤氣分布板；31a：第一煤氣連通口；32：第二煤氣分布板；32a：第二煤氣連通口；33：第一換熱介質(zhì)分布板；33a：第一換熱介質(zhì)連通口；34：第二換熱介質(zhì)分布板；34a：第二換熱介質(zhì)連通口；35：折流擋板；

4：煤氣性質(zhì)檢測(cè)部件。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱器。換熱器可以用于煤化工行業(yè)的煤氣等易燃易爆氣體的冷卻降溫及其顯熱的回收利用，也可以用于其他能源化工行業(yè)例如石油化工行業(yè)等的易燃易爆氣體的冷卻降溫及氣體顯熱的回收利用。

可以理解的是，換熱器可以是管式換熱器，也可以是板式換熱器等其他形式的換熱器。而且，當(dāng)換熱器為管式換熱器時(shí)，換熱器可以是單管程或多管程，同時(shí)換熱器也可以是單殼程或多殼程。在本申請(qǐng)下面的描述中，以換熱器為管式換熱器為例進(jìn)行說(shuō)明，且管式換熱器為單管程、單殼程。

如圖1-圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱器100例如管式換熱器，包括殼體1和至少一個(gè)換熱套管2。

殼體1上形成有煤氣進(jìn)口10a和煤氣出口10b、換熱介質(zhì)進(jìn)口10c和換熱介質(zhì)出口10d、以及氣化劑進(jìn)口10e和氣化劑出口10f，至少一個(gè)換熱套管2設(shè)在殼體1內(nèi)，換熱套管2包括與煤氣進(jìn)口10a和煤氣出口10b相通的第一換熱管21和套設(shè)在第一換熱管21外且與第一換熱管21之間限定出換熱流道20的第二換熱管22，換熱流道20與換熱介質(zhì)進(jìn)口10c和換熱介質(zhì)出口10d相通，第二換熱管22與殼體1之間限定出與氣化劑進(jìn)口10e和氣化劑出口10f相通的氣化劑流道10。

例如，如圖1-圖3所示，第一換熱管21和第二換熱管22可以均為圓筒形管，且第一換熱管21和第二換熱管22優(yōu)選同軸設(shè)置，從而位于第一換熱管21的外部、第二換熱管22的內(nèi)部的換熱流道20為圓筒形狀，氣化劑流道10位于第二換熱管22的外部、殼體1的內(nèi)部。由此，通過(guò)設(shè)置換熱套管2，使得換熱器100例如管式換熱器內(nèi)發(fā)生煤氣和換熱介質(zhì)、換熱介質(zhì)和氣化劑的連續(xù)兩次換熱，即煤氣與氣化劑的間接換熱，將高溫煤氣冷卻成滿足使用要求或者除塵等后續(xù)處理的低溫煤氣，當(dāng)換熱器100例如管式換熱器內(nèi)的換熱部件例如第一換熱管21破損導(dǎo)致泄露時(shí)，煤氣與氣化劑不會(huì)直接接觸，從而避免了煤氣與氣化劑混合發(fā)生爆燃或爆炸事故，保證了換熱器100例如管式換熱器的安全運(yùn)行。同時(shí)，采用氣化劑回收了高溫煤氣的顯熱，并可以將氣化劑重新用于氣化爐內(nèi)參與煤氣生產(chǎn)，提高了煤氣化能源的利用率。

具體地，高溫煤氣從煤氣進(jìn)口10a流入第一換熱管21內(nèi)，低溫?fù)Q熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)進(jìn)口10c進(jìn)入換熱流道20內(nèi)，低溫氣化劑從氣化劑進(jìn)口10e流入氣化劑流道10內(nèi)，高溫煤氣與換熱介質(zhì)發(fā)生熱交換，高溫煤氣將其熱量傳遞給換熱介質(zhì)，從而高溫煤氣被冷卻降溫成低溫煤氣，低溫?fù)Q熱介質(zhì)吸收熱量成為高溫?fù)Q熱介質(zhì)，最終低溫煤氣從煤氣出口10b流出以使用或進(jìn)行除塵等后續(xù)處理，而高溫?fù)Q熱介質(zhì)與低溫氣化劑發(fā)生熱交換，高溫?fù)Q熱介質(zhì)的一部分熱量傳遞給低溫氣化劑，使得低溫氣化劑轉(zhuǎn)換成為高溫氣化劑，最終高溫?fù)Q熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)出口10d流出，高溫氣化劑從氣化劑出口10f流出并可以通過(guò)管道等裝置流入氣化爐內(nèi)重新用于氣化反應(yīng)。

在換熱器100例如管式換熱器的整個(gè)換熱過(guò)程中，煤氣和氣化劑之間通過(guò)換熱介質(zhì)間接換熱，將高溫煤氣冷卻成低溫煤氣，從而使得低溫煤氣滿足使用要求或者除塵等后續(xù)處理，當(dāng)換熱器100內(nèi)的換熱部件例如第一換熱管21因煤氣內(nèi)灰分對(duì)其磨損而破損導(dǎo)致泄露時(shí)，煤氣與氣化劑不會(huì)直接接觸，從而避免了煤氣與氣化劑混合發(fā)生爆燃或爆炸事故，保證了換熱器100例如管式換熱器的安全運(yùn)行，確保了生產(chǎn)的安全性，而且保證了用戶的安全，并使財(cái)產(chǎn)得到了保障。同時(shí)，采用氣化劑回收了高溫煤氣的顯熱，并將氣化劑重新用于氣化爐內(nèi)參與煤氣生產(chǎn)，提高了煤氣化能源的利用率。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱器100例如管式換熱器，通過(guò)在換熱器100例如管式換熱器內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)換熱套管2，使得換熱器100例如管式換熱器內(nèi)發(fā)生煤氣和換熱介質(zhì)、換熱介質(zhì)和氣化劑的連續(xù)兩次換熱，當(dāng)換熱器100例如管式換熱器內(nèi)的換熱部件例如第一換熱管21破損導(dǎo)致泄露時(shí)，煤氣與氣化劑不會(huì)直接接觸，從而避免了煤氣與氣化劑混合發(fā)生爆燃或爆炸事故，保證了換熱器100例如管式換熱器的安全運(yùn)行。同時(shí)，采用氣化劑回收了高溫煤氣的顯熱，并可以將氣化劑重新用于氣化爐內(nèi)參與煤氣生產(chǎn)，提高了煤氣化能源的利用率。

在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，換熱介質(zhì)進(jìn)口10c和氣化劑進(jìn)口10e與煤氣出口10b相鄰設(shè)置，換熱介質(zhì)出口10d和氣化劑出口10f與煤氣進(jìn)口10a相鄰設(shè)置。例如，如圖1所示，換熱介質(zhì)進(jìn)口10c、氣化劑進(jìn)口10e和煤氣出口10b可以均設(shè)在換熱器100例如管式換熱器100的右端，換熱介質(zhì)出口10d、氣化劑出口10f和煤氣進(jìn)口10a可以均設(shè)在換熱器100例如管式換熱器100的左端，由此，換熱介質(zhì)與煤氣逆向流動(dòng)，使得煤氣與換熱介質(zhì)之間的換熱效率較高。而且，通過(guò)使氣化劑與換熱介質(zhì)同向流動(dòng)，換熱介質(zhì)換熱后的熱量可以更好地傳遞給溫度較低的氣化劑，換熱效率高。

在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，煤氣進(jìn)口10a和煤氣出口10b分別位于第一換熱管21的兩端，換熱介質(zhì)進(jìn)口10c和換熱介質(zhì)出口10d分別位于第二換熱管22的兩端，氣化劑進(jìn)口10e和氣化劑出口10f分別位于殼體1的沿?fù)Q熱套管2的軸向上的兩端。例如，在圖1的示例中，換熱器100為單管程、單殼程的管式換熱器，殼體1可以為圓筒形，且換熱套管2和殼體1的軸線平行設(shè)置，煤氣進(jìn)口10a和煤氣出口10b分別位于第一換熱管21的左右兩端，氣化劑進(jìn)口10e和氣化劑出口10f分別位于殼體1的左右兩端，換熱介質(zhì)進(jìn)口10c和換熱介質(zhì)出口10d分別位于第二換熱管22的左右兩端，由此，換熱器100的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便。

在本實(shí)用新型的進(jìn)一步實(shí)施例中，換熱器100進(jìn)一步包括多個(gè)折流擋板35，多個(gè)折流擋板35沿氣化劑的流動(dòng)方向在殼體1內(nèi)彼此間隔設(shè)置，且多個(gè)折流擋板35使氣化劑流道10大致呈S形延伸。例如，如圖1和圖2所示，多個(gè)折流擋板35設(shè)在殼體1內(nèi)且沿殼體1的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)置，且每個(gè)折流擋板35的橫截面積比殼體1內(nèi)部空間的橫截面積小，例如，每個(gè)折流擋板35可以為非完整的圓形，即每個(gè)折流擋板35的邊緣具有缺口(如圖2所示)，氣化劑在流經(jīng)多個(gè)折流擋板35的過(guò)程中可以通過(guò)缺口流向下一個(gè)折流擋板35，相鄰兩個(gè)折流擋板35分別固定在殼體1內(nèi)壁的上部和下部，此時(shí)多個(gè)折流擋板35的缺口沿殼體1的長(zhǎng)度方向上下交錯(cuò)布置，從而將氣化劑流道10大致分割成S形。由此，通過(guò)設(shè)置多個(gè)折流擋板35，氣化劑沿氣化劑流道10大致呈S形流動(dòng)，延長(zhǎng)了氣化劑流道10的流程，改善了氣化劑的流動(dòng)特性，提高了換熱介質(zhì)與氣化劑之間的換熱效率。

其中，折流擋板35可以通過(guò)拉桿和定距管(圖未示出)固定在殼體1內(nèi)，具體地，拉桿可以與殼體1的兩端相連，定距管置于相鄰兩個(gè)折流擋板35之間以保證相連兩個(gè)折流擋板35之間的間距。

進(jìn)一步地，折流擋板35上形成有至少一個(gè)通孔，以穿過(guò)換熱套管2。當(dāng)換熱套管2為多個(gè)時(shí)，折流擋板35上形成有多個(gè)通孔，換熱套管2分別穿過(guò)與其對(duì)應(yīng)的通孔。由此，折流擋板35對(duì)換熱套管2可以起到支撐固定作用，從而減小了換熱套管2的振動(dòng)。

例如在圖1和圖2的示例中示出了4個(gè)折流擋板35，且4個(gè)折流擋板35均勻間隔設(shè)置，殼體1為圓筒形，折流擋板35可以為圓缺形。煤氣進(jìn)口10a和煤氣出口10b分別位于殼體1的左端和右端，第二換熱管22穿過(guò)折流板上的對(duì)應(yīng)的通孔將換熱介質(zhì)進(jìn)口10c和換熱介質(zhì)出口10d相連，換熱介質(zhì)進(jìn)口10c和氣化劑進(jìn)口10e可以均位于換熱器100的右下端，換熱介質(zhì)出口10d和氣化劑出口10f可以均位于換熱器100的左上端，且與氣化劑進(jìn)口10e相鄰的折流擋板35固定在殼體1的下端，與氣化劑出口10f相鄰的折流擋板35固定在殼體1的上端，由此，通過(guò)將氣化劑進(jìn)口10e和與氣化劑進(jìn)口10e相鄰的折流擋板35同時(shí)設(shè)在殼體1的同一端(例如，圖1中的下端)，且將氣化劑出口10f和與氣化劑出口10f相鄰的折流擋板35同時(shí)設(shè)在殼體1的另一端(例如，圖1中的上端)，改善了氣化劑的流動(dòng)特性，提高了換熱介質(zhì)與氣化劑之間的換熱效率，而且減小了換熱套管2的振動(dòng)，同時(shí)提高了折流擋板35的利用率。

可以理解的是，折流擋板35的個(gè)數(shù)及布置形式可以根據(jù)實(shí)際要求設(shè)置，以更好地滿足實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)然，換熱器100內(nèi)還可以不設(shè)置折流擋板35，例如，當(dāng)換熱器100在其軸向上的長(zhǎng)度較短時(shí)，換熱器100內(nèi)可以不設(shè)置折流擋板35。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，煤氣進(jìn)口10a和煤氣出口10b上分別設(shè)有煤氣性質(zhì)檢測(cè)部件4，以分別檢測(cè)流經(jīng)煤氣進(jìn)口10a和煤氣出口10b的煤氣組成物性參數(shù)或者煤氣溫度等狀態(tài)參數(shù)，由此，可以根據(jù)上述參數(shù)的變化判斷換熱套管2發(fā)生泄漏，從而及時(shí)使換熱器100停止運(yùn)行，并對(duì)換熱器100進(jìn)行檢修，進(jìn)一步避免了危險(xiǎn)事故的發(fā)生，保證了用戶的人身財(cái)產(chǎn)安全。

可選地，如圖1-圖3所示，換熱套管2為多個(gè)，且多個(gè)換熱套管2間隔排布，使得換熱器100達(dá)到一定的換熱面積，從而換熱器100具有一定的換熱效率。例如，在圖1-圖3的示例中，換熱器100內(nèi)設(shè)有13個(gè)換熱套管2，且這13個(gè)換熱套管2大致呈三角形排布，這種換熱套管2的排布形式在相同空間的殼體1內(nèi)可以排布更多的換熱套管2，從而可以減小換熱器100的占用空間。可以理解的是，換熱套管2的個(gè)數(shù)及其排布形式可以根據(jù)實(shí)際要求設(shè)置，以更好地滿足實(shí)際應(yīng)用，例如多個(gè)(超過(guò)4個(gè))換熱套管2還可以呈四邊形排布。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，殼體1內(nèi)設(shè)有第一煤氣分布板31，第一煤氣分布板31鄰近煤氣進(jìn)口10a設(shè)置，第一煤氣分布板31上形成有間隔設(shè)置的多個(gè)第一煤氣連通口31a，多個(gè)換熱套管2的第一換熱管21分別通過(guò)多個(gè)第一煤氣連通口31a與煤氣進(jìn)口10a連通；殼體1內(nèi)設(shè)有第二煤氣分布板32，第二煤氣分布板32鄰近煤氣出口10b設(shè)置，第二煤氣分布板32上形成有間隔設(shè)置的多個(gè)第二煤氣連通口32a，多個(gè)換熱套管2的第一換熱管21分別通過(guò)多個(gè)第二煤氣連通口32a與煤氣出口10b連通。

例如，如圖1所示，第一換熱管21的一端(例如，圖1中的左端)穿設(shè)在對(duì)應(yīng)的第一煤氣連通口31a內(nèi)，第一換熱管21的另一端(例如，圖1中的右端)穿設(shè)在對(duì)應(yīng)的第二煤氣連通口32a內(nèi)，煤氣進(jìn)口10a通過(guò)第一換熱管21與煤氣出口10b連通，高溫煤氣從煤氣進(jìn)口10a流入換熱器100，第一煤氣分布板31將高溫煤氣分配到多個(gè)第一換熱管21內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱完成后的低溫煤氣從多個(gè)第一換熱管21內(nèi)流出，并聚集在第二煤氣分布板32的一側(cè)(例如，圖1中的右側(cè))，最終低溫煤氣從煤氣出口10b流出。由此，通過(guò)設(shè)置第一煤氣分布板31和第二煤氣分布板32，實(shí)現(xiàn)了煤氣的收集與分配，使得煤氣與換熱介質(zhì)可以充分換熱，換熱效果好。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，殼體1內(nèi)設(shè)有第一換熱介質(zhì)分布板33，第一換熱介質(zhì)分布板33設(shè)在第一煤氣分布板31的遠(yuǎn)離煤氣進(jìn)口10a的一側(cè)，第一換熱介質(zhì)分布板33上形成有間隔設(shè)置的多個(gè)第一換熱介質(zhì)連通口33a，多個(gè)換熱套管2的第二換熱管22分別通過(guò)多個(gè)第一換熱介質(zhì)連通口33a與換熱介質(zhì)出口10d連通；殼體1內(nèi)設(shè)有第二換熱介質(zhì)分布板34，第二換熱介質(zhì)分布板34設(shè)在第二煤氣分布板32的遠(yuǎn)離煤氣出口10b的一側(cè)，第二換熱介質(zhì)分布板34上形成有間隔設(shè)置的多個(gè)第二換熱介質(zhì)連通口34a，多個(gè)換熱套管2的第二換熱管22分別通過(guò)多個(gè)第二換熱介質(zhì)連通口34a與換熱介質(zhì)進(jìn)口10c連通。

例如，如圖1所示，煤氣進(jìn)口10a可以位于第一煤氣分布板31的左側(cè)，第一換熱介質(zhì)分布板33位于第一煤氣分布板31的右側(cè)，煤氣出口10b位于可以第二煤氣分布板32的右側(cè)，第二換熱介質(zhì)位于第二煤氣分布板32的左側(cè)。第二換熱管22的一端(例如，圖1中的左端)穿設(shè)在對(duì)應(yīng)的第一換熱介質(zhì)連通口33a內(nèi)，第二換熱管22的另一端(例如，圖1中的右端)穿設(shè)在對(duì)應(yīng)的第二換熱介質(zhì)連通口34a內(nèi)，換熱介質(zhì)進(jìn)口10c通過(guò)第二換熱管22與換熱介質(zhì)出口10d連通，低溫?fù)Q熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)進(jìn)口10c流入換熱器100，第一換熱介質(zhì)分布板33將低溫?fù)Q熱介質(zhì)分配到多個(gè)第二換熱管22內(nèi)進(jìn)行換熱，換熱完成后的高溫?fù)Q熱介質(zhì)從多個(gè)第二換熱管22內(nèi)流出，并聚集在第二換熱介質(zhì)分布板34的一側(cè)(例如，圖1中的左側(cè))，最終高溫?fù)Q熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)出口10d流出。由此，通過(guò)設(shè)置第一換熱介質(zhì)分布板33和第二換熱介質(zhì)分布板34，實(shí)現(xiàn)了換熱介質(zhì)的收集與分配，在保證換熱介質(zhì)與高溫煤氣充分換熱的前提下，使得換熱介質(zhì)與氣化劑可以充分換熱，提升了換熱器100的換熱效果。

在本實(shí)用新型的一個(gè)可選實(shí)施例中，換熱介質(zhì)不與煤氣反應(yīng)，也就是說(shuō)，當(dāng)換熱介質(zhì)與煤氣混合時(shí)，換熱介質(zhì)與煤氣不發(fā)生反應(yīng)，例如，換熱介質(zhì)可以為惰性氣體或水蒸汽等。當(dāng)換熱介質(zhì)為惰性氣體例如氮?dú)鈺r(shí)，換熱介質(zhì)不能參加氣化反應(yīng)，則從換熱器100中流出的高溫?fù)Q熱介質(zhì)可以經(jīng)過(guò)處理后變成低溫?fù)Q熱介質(zhì)循環(huán)利用。當(dāng)換熱介質(zhì)為水蒸汽時(shí)，換熱介質(zhì)可以參加氣化反應(yīng)，則從換熱器100中流出的高溫?fù)Q熱介質(zhì)可以與從換熱器100中流出的高溫氣化劑混合后一起通入氣化爐內(nèi)參與氣化反應(yīng)。由此，換熱介質(zhì)可以循環(huán)利用或參與氣化反應(yīng)，從而提高了煤氣化系統(tǒng)的能源利用率?？梢岳斫獾氖?，換熱介質(zhì)還可以為其他介質(zhì)，只要換熱介質(zhì)不與煤氣、氣化劑發(fā)生反應(yīng)，且能滿足換熱需求即可。

下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。

換熱器100包括殼體1和13個(gè)換熱套管2，且13個(gè)換熱套管2呈三角形排列，每個(gè)換熱套管2均包括第一換熱管21和套設(shè)在第一換熱管21外的第二換熱管22，殼體1上形成有煤氣進(jìn)口10a和煤氣出口10b、換熱介質(zhì)進(jìn)口10c和換熱介質(zhì)出口10d、以及氣化劑進(jìn)口10e和氣化劑出口10f，其中煤氣進(jìn)口10a位于殼體1的左端，煤氣出口10b位于殼體1的右端，換熱介質(zhì)進(jìn)口10c位于殼體1的右下端，換熱介質(zhì)出口10d位于殼體1的左上端，氣化劑進(jìn)口10e位于殼體1的右下端，氣化劑出口10f位于殼體1的左上端。

殼體1內(nèi)設(shè)有第一煤氣分布板31、第二煤氣分布板32、第一換熱介質(zhì)分布板33、第二換熱介質(zhì)分布板34和4個(gè)折流擋板35，其中，煤氣進(jìn)口10a和第一換熱介質(zhì)分布板33分別位于第一煤氣分布板31的左側(cè)和右側(cè)，煤氣出口10b和第二換熱介質(zhì)分布板34分別位于第二煤氣分布板32的右側(cè)和左側(cè)，且4個(gè)折流擋板35等間距排列。

煤氣進(jìn)口10a處設(shè)有高溫煤氣進(jìn)口管，煤氣出口10b處設(shè)有低溫煤氣出口管，換熱介質(zhì)進(jìn)口10c處設(shè)有低溫?fù)Q熱介質(zhì)進(jìn)口管，換熱介質(zhì)出口10d處設(shè)有高溫?fù)Q熱介質(zhì)出口管，且氣化劑進(jìn)口10e處設(shè)有低溫氣化劑進(jìn)口管，氣化劑出口10f處設(shè)有高溫氣化劑出口管。

其中，殼體1為總長(zhǎng)為7000mm、內(nèi)徑為2200mm的管材，折流擋板35為高1650mm、直徑為2200mm的圓缺形結(jié)構(gòu)，第一煤氣分布板31距離殼體1的左端面為500mm，第一換熱介質(zhì)分布板33與第一煤氣分布板31相距500mm，第二煤氣分布板32距離殼體1的右端面為500mm，第二換熱介質(zhì)分布板34與第二煤氣分布板32相距500mm；第一換熱管21為長(zhǎng)5000mm、DN200mm的管材，第二換熱管22為長(zhǎng)5000mm、DN250mm的管材，高溫煤氣進(jìn)口管為DN800mm的管材，低溫煤氣出口管為DN800mm的管材，低溫?fù)Q熱介質(zhì)進(jìn)口管為DN150mm的管材，高溫?fù)Q熱介質(zhì)出口管為DN200mm的管材，低溫氣化劑進(jìn)口管為DN600mm的管材，高溫氣化劑出口管為DN800mm的管材。

換熱器100的工作過(guò)程如下：將從氣化爐排出的20000Nm³/h(標(biāo)準(zhǔn)立方米，表示在0℃、101kPa大氣壓下的氣體的流量)、800℃的高溫煤氣通過(guò)高溫煤氣進(jìn)口管從煤氣進(jìn)口10a通入換熱器100內(nèi)，同時(shí)600kg/h溫度較低的133℃的飽和蒸汽通過(guò)低溫?fù)Q熱介質(zhì)進(jìn)口管從換熱介質(zhì)進(jìn)口10c進(jìn)入換熱器100內(nèi)，將流量為13000Nm³/h、溫度為25℃的低溫空氣通過(guò)低溫氣化劑進(jìn)口管從氣化劑進(jìn)口10e通入換熱器100內(nèi)，高溫煤氣通過(guò)第一煤氣分布板31將高溫煤氣均勻地分布至第一換熱管21內(nèi)，飽和蒸汽通過(guò)第一換熱介質(zhì)分布板33將飽和蒸汽均勻分布至第二換熱管22內(nèi)的換熱流道20內(nèi)，低溫空氣在氣化劑流道10內(nèi)由于折流擋板35的導(dǎo)流作用大致呈S形流動(dòng)；高溫煤氣被冷卻降溫成298℃的低溫煤氣，低溫煤氣從第一換熱管21內(nèi)流出從煤氣出口10b通過(guò)低溫煤氣出口管排出后進(jìn)行后續(xù)處理或使用；而低溫飽和蒸汽換熱后由133℃上升至453℃，變成高溫過(guò)熱蒸汽，高溫過(guò)熱蒸汽從換熱流道20流出從換熱介質(zhì)出口10d通過(guò)高溫?fù)Q熱介質(zhì)出口管排出；低溫空氣換熱后變?yōu)榧s為410℃的高溫空氣，高溫空氣從氣化劑出口10f通過(guò)高溫氣化劑出口管排出。從換熱器100內(nèi)排出的高溫過(guò)熱蒸汽和高溫空氣可以混合后作為混合氣化劑通入氣化爐內(nèi)參與氣化反應(yīng)。

煤氣性質(zhì)檢測(cè)部件4可以設(shè)在高溫煤氣進(jìn)口管和低溫煤氣出口管上，以對(duì)高溫煤氣進(jìn)口管和低溫煤氣出口管內(nèi)的煤氣的物性參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，可以根據(jù)上述參數(shù)的變化判斷換熱器100的泄露，從而可以及時(shí)使換熱器100停止運(yùn)行。例如，當(dāng)高溫煤氣進(jìn)口管和低溫煤氣出口管上的煤氣性質(zhì)檢測(cè)部件4檢測(cè)到的煤氣的組分出現(xiàn)不同時(shí)，則表明第一換熱管21可能發(fā)生了泄露，致使換熱流道20內(nèi)的換熱介質(zhì)例如蒸汽進(jìn)入到第一換熱管21內(nèi)，使煤氣中的水分含量急劇增加，此時(shí)，須停止換熱器100的運(yùn)行，并對(duì)換熱器100進(jìn)行檢修。由此，避免了煤氣與氣化劑接觸導(dǎo)致的爆燃甚至爆炸事故，保證了用戶的人身及財(cái)產(chǎn)安全，且采用氣化劑回收高溫煤氣的顯示，并將氣化劑用于氣化爐內(nèi)參與氣化反應(yīng)，提高了煤氣化過(guò)程的能源的回收利用率。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的換熱器100的其他構(gòu)成以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。