本實用新型涉及焦爐余熱回收，特別涉及一種焦爐荒煤氣的余熱回收裝置。
背景技術：
鋼鐵行業(yè)屬于高能耗行業(yè)。其中，焦化工序能耗約占鋼鐵行業(yè)能耗的8％，節(jié)能降耗一直是焦化行業(yè)追求的目標。在煉焦過程中，從焦爐的炭化室經(jīng)上升管逸出的荒煤氣溫度為650℃～700℃，該部分熱量占焦爐總支出熱量的36％，對上升管荒煤氣余熱的回收是焦化工序節(jié)能降耗研究的主要方向。鋼鐵企業(yè)普遍采用噴灑氨水的方式冷卻荒煤氣，將荒煤氣溫度降低到80℃以下，再送到化產回收系統(tǒng)。吸熱后的氨水通過自然冷卻降溫，大量余熱資源未能得到回收利用。
上個世紀70年代，我國開發(fā)過上升管汽化冷卻裝置，首鋼、太鋼等鋼鐵企業(yè)均采用過該方法。但是，實際應用起來存在很多問題，主要是系統(tǒng)安全問題，裝置泄露容易導致水進入上升管內，產生安全事故。此后，日本新日鐵公司于1982年開發(fā)了利用導熱油一聯(lián)苯醚夾套技術回收焦爐荒煤氣顯熱用于煤調濕；江蘇中顯集團采用上升管夾套生產中壓蒸汽，外壁貼太陽能電池板發(fā)電。利用套管、鍋爐和半導體溫差發(fā)電等技術，回收荒煤氣帶出的余熱，雖然取得一定效果，但因其結構布局、改造及其換熱介質成本較高等原因，在實際應用中存在較多問題。
專利CN101196385A公開了一種水夾套換熱裝置。該裝置存在明顯缺點：一、容易產生夾套根部結焦問題；二、水夾套易發(fā)生泄露問題，產生安全事故。專利CN201045567Y公開了一種采用導熱油作為傳熱介質的換熱裝置。導熱油代替水作為傳熱介質存在優(yōu)勢，但是同樣存在問題。導熱油在使用過程中容易發(fā)生變質，影響系統(tǒng)的操作運行；導熱油的循環(huán)需要消耗電能，增加運行成本；導熱油泄漏會造成較嚴重的污染；投資和運行費用較高。專利CN101614498B公開了一種采用分離式熱管回收上升管余熱裝置。該裝置分離式熱管吸熱段為直管，傳熱系數(shù)較螺旋管小，且直管與荒煤氣流動方向平行，不利于對流傳熱。而且，水從下聯(lián)箱進入熱管會出現(xiàn)每根熱管水量分配不均的情況，影響熱管工作。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種焦爐荒煤氣的余熱回收裝置，解決荒煤氣在余熱回收過程中的結焦問題，有效增加荒煤氣余熱回收效率。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現(xiàn)：
一種焦爐荒煤氣的余熱回收裝置，包括在焦爐上升管內設置分離式熱管螺旋管吸熱端，分離式熱管螺旋管吸熱端由多根吸熱管并排構成，每根吸熱管外包覆防腐涂層，分離式熱管螺旋吸熱端的進出管分別與分離式熱管放熱端的兩端連接，分離式熱管放熱端位于熱交換裝置內，熱交換裝置內通入水。
所述的分離式熱管螺旋管吸熱端的吸熱管為4～6根。
所述的分離式熱管螺旋管吸熱端為不銹鋼管。
所述的防腐涂層為SiC涂層，厚度為100-200μm。
所述的熱交換裝置設有進水管和出水管。
與現(xiàn)有的技術相比，本實用新型的有益效果是：
本實用新型有效增加荒煤氣余熱回收效率，解決焦爐荒煤氣余熱利用率低的問題。解決荒煤氣在余熱回收過程中的結焦問題，設備造價低，耐腐蝕，安全性高。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖中：焦爐上升管1、分離式熱管螺旋管吸熱端2、分離式熱管放熱端3、熱交換裝置4、連接管路5、出水管6、進水管7。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進一步說明：
如圖1，一種焦爐荒煤氣的余熱回收裝置，包括在焦爐上升管1內設置分離式熱管螺旋管吸熱端2，分離式熱管螺旋管吸熱端2由4～6根吸熱管并排構成，分離式熱管螺旋管吸熱端2為不銹鋼管，每根吸熱管外包覆SiC涂層，厚度100-200μm。分離式熱管螺旋管吸熱端2的兩端通過連接管路5分別與熱管放熱裝置3的兩端連接，熱管放熱裝置3內通入水，熱管放熱裝置3位于熱交換裝置4內。熱交換裝置4設有進水管7和出水管6。
實施例：
由焦爐汽化室產生的700℃高溫荒煤氣經(jīng)由焦爐上升管的底部進入換熱系統(tǒng)，通過與分離式熱管螺旋管吸熱端內水換熱。分離式熱管螺旋管吸熱端由4根并排的不銹鋼螺旋管組成，其由Ф15mm×1mm的直管彎制而成，且沿上升管內壁布置，降低對荒煤氣流動的影響。每根吸熱管外包覆采用包埋浸滲或氣相沉積方法制備的SiC涂層，可有效防止荒煤氣對熱管的腐蝕。由于涂層較薄，僅有100-200μm，不會影響傳熱。4根螺旋管分別與連接管路在上升管外焊接在一起，不易損壞，保證安全性?；拿簹鉁囟冉抵?00℃以上離開系統(tǒng)，通過提高熱交換裝置產汽壓力進而提高吸熱內部溫度，從而保證荒煤氣溫度在焦油露點之上，水吸熱產生蒸汽上升通過連接管路進入熱管放熱裝置，連接管路用保溫材料包裹，以減少熱損失。熱管放熱裝置位于熱交換裝置內，將熱量傳給熱交換裝置，水冷凝之后又回到分離式熱管螺旋管吸熱端，形成熱交換的循環(huán)。熱交換裝置裝有進水管和出水管，與熱管放熱裝置換熱產生蒸汽，供給用戶。
以4.3m焦爐為例，上升管內襯耐火磚后內徑約為0.4m，分離式熱管螺旋管吸熱端圈數(shù)為8圈，吸熱段換熱面積約為1.9m2。在滿足最佳充液率的條件下，臨界熱流密度大于40kW/m2。按照煤按含水量7％計算，荒煤氣產量約為300kg/t煤，在保證荒煤氣出口溫度500℃以上的條件下，從荒煤氣中可交換的最大熱量為260000kJ/h，單位面積熱流量為38kW/m2，小于該裝置臨界熱流密度。通過控制熱管放熱裝置放熱強度，提高冷凝水溫度，能夠保證荒煤氣出口溫度在500℃以上，避免結焦，說明該裝置能夠滿足換熱要求。
吸熱管外包覆防腐SiC涂層,可有效防止荒煤氣對分離式熱管螺旋管吸熱端的腐蝕。由于涂層較薄，僅有100-200μm，不會影響傳熱。通過連接管路與熱管放熱裝置的兩端相連，熱管放熱裝置位于熱交換裝置內。通過提高熱交換裝置內產汽壓力，可以保證熱管壁溫在荒煤氣焦油露點之上，因此不會產生結焦問題。分離式熱管螺旋管吸熱端焊點較直管分離式熱管少，維修方便，不易發(fā)生工作介質大量泄露等問題，并且在相同的空間內較直管有更大的傳熱面積，提高換熱效率。
上面所述僅是本實用新型的基本原理，并非對本實用新型作任何限制，凡是依據(jù)本實用新型對其進行等同變化和修飾，均在本專利技術保護方案的范疇之內。