可拆卸式荒煤氣熱能回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于煉焦?fàn)t荒煤氣熱量回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可拆卸式荒 煤氣熱能回收裝置，利用熱管技術(shù)直接回收利用焦?fàn)t荒煤氣顯熱的工藝設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在焦?fàn)t生產(chǎn)中，煤在炭化室受熱后失去水分，低沸點有機物受熱揮發(fā)和裂解產(chǎn)生 大量的未經(jīng)凈化的高溫煤氣，煉焦工藝中稱為荒煤氣。荒煤氣中主要成分為：H2，H20， CnHm，C0，單環(huán)，稠環(huán)及雜環(huán)化芳烴。目前，國內(nèi)外煉焦?fàn)t荒煤氣從碳化室頂經(jīng)上升管導(dǎo)出 后，在橋管中用稀氨水噴淋冷卻，將750°C左右荒煤氣通過稀氨水汽化降溫至約80 °C左右， 進入集氣管。再經(jīng)初冷器間接冷卻到33或22°C進入后續(xù)工序。在初冷器中，須通過大量的循 環(huán)水和制冷水間接冷卻，同時消耗大量旳循環(huán)水和制冷水以及電能。據(jù)統(tǒng)計，煉焦?fàn)t能耗中 紅焦帶出的熱能占煉焦總能耗的37%，荒煤氣帶出的熱能占煉焦總能耗的36%，焦?fàn)t加熱排 出的廢煙氣帶出的熱能占焦?fàn)t總能耗的17%，焦?fàn)t散熱帶走的熱能占焦?fàn)t總能耗的10%。紅 焦帶出的熱能現(xiàn)已采用干法熄焦技術(shù)回收利用，效果顯著。廢煙氣帶出的熱能現(xiàn)已采用熱 管式廢熱鍋爐技術(shù)加以回收利用，也取得較好效果。荒煤氣帶出的熱能目前尚沒有得到有 效利用。荒煤氣熱能回收利用曾采用夾套式汽化冷卻器技術(shù)，由于受到材質(zhì)，加工技術(shù)的限 制常發(fā)生夾套裂漏危害爐體。雖經(jīng)多次改革最終仍被淘汰。目前焦化工作者投入大量人力 物力對荒煤氣顯熱利用作了大量研究，有采用夾套螺旋管工藝的，有采用熱管換熱器工藝 的，但都未取得較好成效?，F(xiàn)僅有采用整體式上升管夾套技術(shù)回收荒煤氣顯熱裝置投入了 工業(yè)運行。但該裝置只能回收500°C以上荒煤氣顯熱，理論上約占荒煤氣帶出熱能的30%左 右，實際只回收荒煤氣帶出熱能的15%左右，回收效率低。且裝置制作工藝有一定難度，一次 投資高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型的目的在于提供一種可拆卸式荒煤氣熱能回收裝置，針對上升管內(nèi)熱 輻射強烈，易使冷凝下的瀝青質(zhì)結(jié)焦的缺點，本實用新型在上升管與橋管相接的橫管上安 裝傳熱效率高的熱管技術(shù)作換熱器，通過對上升管的橫管和橋管的改造并利用熱管技術(shù)能 有效地降低荒煤氣的溫度至250Γ以下，使熱回收效率提高至荒煤氣帶出熱能的70%左右， 是一種節(jié)能，降耗，降成本增效益的裝置。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種可拆卸式荒煤氣熱能回收裝置，包括上升管、熱管換熱器和橋管，所述的上升 管的中部為三通管，上升管的上、下部分別為通過上法蘭和下法蘭與三通管的豎管上、下端 分別連接的直管，三通管的橫管橫截面為矩形，三通管的橫管一端面與三通管的豎管焊接， 橫管另一端面通過矩形法蘭與橋管連接，橫管向橋管端下傾斜3° _5°，橋管為矩形口漸縮為 圓型的彎管，橫管中部頂面設(shè)置開口并焊接圓形法蘭，圓形法蘭與熱管換熱器的花板法蘭 通過內(nèi)螺紋連接，熱管換熱器與橫管間夾角為85-90°。
[0006] 所述的橋管上從上至下依次設(shè)置清掃管座i:、噴灑管座和清掃管座0:，橋管內(nèi)壁上 涂覆耐高溫、高熱阻、水性不粘的納米陶瓷涂料，以使凝結(jié)下來的焦油，瀝青質(zhì)能順利地隨 同噴灑氨水一道流入集氣管，納米陶瓷涂料，由納米Si〇2、納米Al2〇3、納米Mg〇2和石墨稀按 一定比例用水調(diào)配而成。
[0007] 所述的熱管換熱器的熱管采用耐壓無縫鋼管與平頭或半球封頭焊接而成，熱管為 重力虹吸式，熱管蒸發(fā)段管壁涂覆有耐高溫、高熱導(dǎo)、能耐高溫氧化和酸堿腐蝕水性不粘納 米陶瓷涂料。
[0008] 為保證換熱面積，本實用新型對上升管三通管橫管和橋管進行了改造，將上升管 的三通管增高和上升管三通管橫管增長，上升管三通管高度參數(shù)H=800mm-1000mm，上升管 三通管橫管長度參數(shù)L=800mm-1100mm，具體參數(shù)按焦?fàn)t爐型計算而定，上升管三通管橫管 為矩形，矩形高H=800-1000mm，寬B=500mm-900mm，參數(shù)按焦?fàn)t爐型計算選定，在三通管橫管 上部開一圓形口，焊接圓形法蘭，圓形法蘭表面加工有密封槽線和內(nèi)螺紋以安裝熱管換熱 器，內(nèi)螺紋螺孔直徑14mm-18mm，螺孔數(shù)量依焦?fàn)t爐型計算而定，圓形法蘭厚度24-32mm，圓 形法蘭直徑參數(shù)D=500mm-900mm，材質(zhì)20#鋼或耐溫合金鋼，上升管三通管橫管與橋管連接 用矩形法蘭，矩形法蘭內(nèi)孔參數(shù)L=800mm-1000mm，B=500mm-900mm按焦?fàn)t爐型計算而定，上 升管三通管橫管由橫管與法蘭焊接而成，為保證冷凝液能順利流入集氣管，橋管入口法蘭 與橫管法蘭配制設(shè)計，橋管設(shè)計為矩形口漸縮為圓型彎管，螺孔直徑與數(shù)量依焦?fàn)t爐型而 異，孔直徑一般為16mm-20mm。橋管高度方向尺寸H=700mm-1000mm，橋管的橫向管矩形法蘭 邊至橋管豎向管中心尺寸200mm-300mm，橋管下口為圓形，外徑D=400mm-500mm,壁厚14mm-20mm，具體尺寸按不同焦?fàn)t爐型計算確定，橋管彎度90°-100°依焦?fàn)t爐型不等。
[0009] 為保證設(shè)備的正常運行，在結(jié)焦后期需對熱管表面進行清掃，在熱管換熱器前端 的三通管橫管入口側(cè)壁上設(shè)計有吹掃孔和噴頭，結(jié)焦后期用高壓氨水或壓縮空氣進行吹 掃。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下特點：
[0011] 1.采用在上升管的三通管與橋管連接的橫管上進行熱量回收，避開了上升管內(nèi)的 強烈熱輻射可能對沉積在上升管或熱管壁表面的瀝青質(zhì)或焦油因高溫?zé)彷椛鋵?dǎo)致結(jié)焦嚴(yán) 重狀況。
[0012] 2.采用熱管換熱器提高了換熱效率，使換熱設(shè)備盡可能小型化能裝于上升管的三 通管橫管中。
[0013] 3.因上升管的三通管橫管內(nèi)無強烈輻射熱加之熱管換熱器熱管外壁與三通管橫 管內(nèi)壁涂有耐溫不粘涂料，荒煤氣的出口溫度將盡可能降低，以便回收更多熱量。冷凝在熱 管外壁上的瀝青質(zhì)，焦油類在極短的時間內(nèi)不會結(jié)焦而是呈液態(tài)具有較強的流動性流入橋 管，隨氨水進入集氣管。此措施解決了限制荒煤氣熱量回收的瓶頸問題一即目前大家認(rèn)為 荒煤氣冷卻溫度不能低于500°C，否則會產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)焦的結(jié)論。
[0014] 4.設(shè)計了清掃裝置，可保證每爐裝煤前換熱器表面清潔。
[0015] 5.熱管換熱器可方便拆卸，檢修維護，更換便捷，不會引響生產(chǎn)。
[0016] 6.熱回收效率高。比現(xiàn)有上升管式熱回收裝置高一倍以上?？偦厥章士蛇_(dá)荒煤氣 帶出熱量的70%以上。一次投資可大為降低，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
[0017] 7.設(shè)備不占平面面積，不致造成對集氣管，上升管的作業(yè)影響。
[0018] 8.設(shè)備造價和總投資相對整體上升管熱回收裝置便宜，易于加工。
[0019] 因此，本實用新型裝置提高了焦?fàn)t的熱回收效率，降低了噸焦單位能耗和水耗，是 具有國際先進水平的焦?fàn)t節(jié)能環(huán)保設(shè)備。并具有顯著的經(jīng)濟效益，單臺設(shè)備可回收1.6MPa 左右蒸汽140_160kg/h。
【附圖說明】
[0020] 圖1 一種可拆卸式荒煤氣熱能回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 其中：1-上升管，2-上法蘭，3-下法蘭，4-橫管，5-圓形法蘭，6-吹掃孔，7-花板法 蘭，8-熱管換熱器，9-進水孔，10-緊固螺栓，11-螺母，12-矩形法蘭，13-清掃管座I:，14-噴灑 管座，15-清掃管座!1:，16-橋管。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)進一步說明：
[0023] 如圖1所示，一種可拆卸式荒煤氣熱能回收裝置，包括上升管1、熱管換熱器8和橋 管16,所述的上升管1的中部為三通管，上升管1的上、下部分別為通過上法蘭2和下法蘭3與 三通管的豎管上、下端分別連接的直管，三通管的橫管4橫截面為矩形，橫管4 一端面與三通 管的豎管焊接，橫管4另一端面通過矩形法