一種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置，包括由多個直立段殼體和傾斜段殼體上下串接組合而成的直立折線型殼體，殼體中設換熱管束，換熱管束連通外部的汽包，底部設有冷凝液排出口和進氣口，頂部設有出氣口，不僅實現(xiàn)了熱解氣的冷卻降溫和焦油的冷凝分離，同時還有效回收了高溫熱解氣的顯熱；采用直立折線型殼體構(gòu)形，有效避免在傳統(tǒng)直立結(jié)構(gòu)冷卻裝置中，由于上部冷凝的焦油下落至下部換熱管表面，并在此沉積，進而影響冷卻水和熱解氣的換熱，加大沖洗的難度和沖洗液的消耗量；采用洗油為沖洗液，不僅可減少對水資源的消耗，同時大大減少了含有多種有害有機物且難以處理的廢水生成量，有助于降低運行成本以及對環(huán)境的影響。
【專利說明】
一種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于煤化工技術領域，具體涉及一種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)行的許多煤熱解工藝系統(tǒng)中，煤熱解產(chǎn)生的熱解氣溫度可達400?550°C，有的甚至更高。目前，煤熱解行業(yè)多傾向于先采用高溫氣體過濾技術濾去熱解氣中的顆粒物，之后再將含有焦油氣的熱解氣送至后部冷卻，使焦油冷凝并和氣體分離。
[0003]然而，現(xiàn)有冷卻工藝中多采用氨水或其它介質(zhì)直接噴灑于高溫氣體，借此達到使氣體降溫和焦油分離的目的。顯而易見，這一過程不僅產(chǎn)生大量含酚及氨氮等有害物質(zhì)的廢水需進行處理，而且高溫氣體的余熱也末能有效回收，白白浪費了寶貴的熱能。
[0004]多年來人們進行了多種型式的高溫煤氣余熱回收方法的研究和探討，如間壁套法、上升管法、余熱鍋爐法及熱管法等。但由于均未能很好解決氣體中冷凝焦油在換熱體表面的沉積，進而影響傳熱的問題，因而這一問題一直也沒有得以解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是鑒于現(xiàn)有熱解氣冷卻技術的不足，提出了一種采用直立折線型構(gòu)形的熱解氣余熱回收和冷卻裝置，借此實現(xiàn)對熱解氣的余熱回收，同時又使其冷卻下來，并實現(xiàn)焦油的冷凝分離。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置，包括直立折線型殼體，所述的直立折線型殼體是由多個直立段殼體和傾斜段殼體上下間隔串接組合而成，所述的直立段殼體和傾斜段殼體中均設有換熱管束，該換熱管束連通位于直立折線型殼體外部的汽包，直立折線型殼體底部設有冷凝液排出口和進氣口，直立折線型殼體頂部設有出氣口。
[0007]所述的換熱管束包括位于直立折線型殼體內(nèi)上部的預熱換熱管和位于直立折線型殼體各段殼體內(nèi)的蒸發(fā)換熱管；
所述的預熱換熱管的進口通入除氧軟化水，出口連通至汽包;所述的蒸發(fā)換熱管的出口和入口均連通汽包;所述的汽包上還設有蒸汽出口。
[0008]所述的直立折線型殼體底部的冷凝液排出口通過排流管連通至沉降槽，沉降槽通過溢流管連通至溢流槽。
[0009]所述的直立折線型殼體內(nèi)沿其高度方向上分布有多個沖洗管(11)，沖洗管出口位于換熱管束正上方。
[0010]所述的沖洗管內(nèi)為60?70°C的熱洗油。
[0011]所述的直立段殼體和傾斜段殼體的連接處設置有傾斜的導流板，導流板位于直立段殼體內(nèi)部下端，并且與其下方的傾斜段殼體的傾斜方向相反。
[0012]所述的直立折線型殼體內(nèi)頂部設有捕霧器。
[0013]所述的相鄰的直立段殼體和傾斜段殼體通過焊接連接，傾斜段殼體與水平面的夾角為40?65°。
[0014]所述的直立折線型殼體的外表面包設有保溫材料。
[0015]所述的保溫材料為硅酸鋁或巖棉。
[0016]本發(fā)明提供的這種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置的有益效果:
(I)通過本裝置，不僅實現(xiàn)了熱解氣的冷卻降溫和焦油的冷凝分離，同時還有效回收了高溫熱解氣的顯熱。換熱過程中產(chǎn)生的蒸汽可供生產(chǎn)線使用或它用，由此也提高了整個工藝系統(tǒng)的能效。
[0017](2)采用直立折線型殼體構(gòu)形，可有效避免在傳統(tǒng)直立結(jié)構(gòu)冷卻裝置中，由于上部冷凝的焦油下落至下部換熱管表面，并在此沉積，進而影響冷卻水和熱解氣的換熱，同時也加大了沖洗的難度和沖洗液的消耗量。
[0018](3)采用洗油為沖洗液，不僅可減少對水資源的消耗，同時大大減少了含有多種有害有機物且難以處理的廢水生成量，有助于降低運行成本以及對環(huán)境的影響。
【附圖說明】
[0019]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是幾種不同的實施方式中殼體的構(gòu)形。
[0022]附圖標記說明:1、直立段殼體;2、預熱換熱管;3、導流板;4、蒸發(fā)換熱管;5、傾斜段殼體;6、排流管;7、沉降槽;8、溢流管;9、溢流槽;1、汽包;11、沖洗管；12、蒸汽出口。
【具體實施方式】
[0023]鑒于現(xiàn)有熱解氣冷卻技術的不足，本發(fā)明提出了一種采用直立折線型構(gòu)形的熱解氣余熱回收和冷卻裝置，借此實現(xiàn)對熱解氣的余熱回收，同時又使其冷卻下來，并實現(xiàn)焦油的冷凝分離。
[0024]實施例1:
本實施例提供一種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置，如圖1所示，包括直立折線型殼體，所述的直立折線型殼體是由多個直立段殼體I和傾斜段殼體5上下間隔串接組合而成，所述的直立段殼體I和傾斜段殼體5中均設有換熱管束，該換熱管束連通位于直立折線型殼體外部的汽包10，直立折線型殼體底部設有冷凝液排出口和進氣口，直立折線型殼體頂部設有出氣口。
[0025]工作時，溫度為400?550°C的高溫熱解氣由折線型殼體的底部進氣口進入，然后向上運動。在此過程中，熱解氣與各換熱管束中的冷卻水實現(xiàn)間接換熱，溫度不斷降低，熱解氣中的焦油也逐步冷凝析出。至殼體頂部時，熱解氣溫度降至60?90 °C，并由出氣口排出至后部工序。
[0026]實施例2:
在實施例1的框架結(jié)構(gòu)下，本實施例進一步進行說明，除了上述實施例1中的特征外，本實施例中，換熱管束包括位于直立折線型殼體內(nèi)上部的預熱換熱管2和位于直立折線型殼體各段殼體內(nèi)的蒸發(fā)換熱管4; 預熱換熱管2的進口通入除氧軟化水，出口連通至汽包10;所述的蒸發(fā)換熱管4的出口和入口均連通汽包10;所述的汽包1上還設有蒸汽出口 12。
[0027]經(jīng)除氧軟化處理的冷卻水，由殼體上部進入預熱換熱管2內(nèi)部，在經(jīng)過升溫至70°C?90°C后，進入汽包10。之后，來自汽包10的飽和水，再分別經(jīng)過各蒸發(fā)換熱管4換熱升溫，生成的汽水混合物在汽包內(nèi)經(jīng)汽液分離后，蒸汽外排至工藝管線，飽和水繼續(xù)在換熱系統(tǒng)循環(huán)。
[0028]實施例3:
在實施例1的框架結(jié)構(gòu)下，本實施例進一步進行改進，直立折線型殼體底部的冷凝液排出口通過排流管6連通至沉降槽7，沉降槽7通過溢流管8連通至溢流槽9，直立折線型殼體底部收焦的沖洗液和冷凝焦油通過管路進入收焦沉降槽，焦油沉降分離后沖洗液可循環(huán)使用。
[0029]收焦在殼體底部的沖洗液及焦油混合物，通過排流管6進入沉降槽7，靜置分離后焦油送至焦油收焦槽，上部輕質(zhì)部分通過溢流管8進入溢流槽9，可循環(huán)用作沖洗液。
[0030]實施例4:
結(jié)合上述三個實施例，本實施例在其基礎上進一步改進，本實施例中，直立折線型殼體內(nèi)沿其高度方向上分布有多個沖洗管11，沖洗管11出口位于換熱管束正上方，沖洗管11內(nèi)為60?70°C的熱洗油，采用熱洗油定期對換熱管表面及殼體側(cè)壁進行噴吹沖洗，以免焦油沉積固化，影響換熱。
[0031]直立段殼體I和傾斜段殼體5的連接處設置有傾斜的導流板3，導流板3位于直立段殼體I內(nèi)部下端，并且與其下方的傾斜段殼體5的傾斜方向相反。
[0032]在熱解氣和換熱管內(nèi)的冷卻水換熱過程中冷凝析出的焦油，一部分會沉積在換熱管的外表面及殼體內(nèi)壁上。為使其不影響傳熱，通過分段設置的沖洗管11，此處的沖洗管11為噴吹管組，將溫度達60?70 °C的洗油定期噴向各換熱管外表面及殼體內(nèi)壁上，沖洗液及焦油向下運動至每一個直立段和傾斜段連接處，通過設置在此處的導流板3，使其沿傾斜段的底部向下流動。依次類推，通過折線型殼體，可大大減緩，甚至消除上部沖洗焦油沉積在下部管束表面，便于對下部管束的沖洗。
[0033]實施例5:
進一步地，本實施例中，直立折線型殼體的內(nèi)部，自上而下布置有多組的換熱管束，借助于流過換熱管的冷卻水與殼體內(nèi)通過的熱解氣實現(xiàn)換熱，殼體頂部設有捕霧器，以減少排出氣體中的液體成分。
[0034]相鄰的直立段殼體I和傾斜段殼體5通過焊接連接，傾斜段殼體5與水平面的夾角為40?65°。
[0035]直立折線型殼體的外表面采用硅酸鋁或巖棉等保溫材料進行保溫處理，以防燙人并減少經(jīng)由殼體表面的熱損失。
[0036]本發(fā)明的【具體實施方式】不只局限于前述的實施實例。除去上述殼體構(gòu)形，根據(jù)各種具體工藝情況，還可采用圖2中給出的各種構(gòu)形。總之，在權(quán)利要求所限定的發(fā)明范圍內(nèi)，在不改變發(fā)明原理的基礎上，可以有多種變化的實施方法。
[0037]綜上所述，本發(fā)明提供的這種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置，不僅實現(xiàn)了熱解氣的冷卻降溫和焦油的冷凝分離，同時還有效回收了高溫熱解氣的顯熱。換熱過程中產(chǎn)生的蒸汽可供生產(chǎn)線使用或它用，由此也提高了整個工藝系統(tǒng)的能效;采用直立折線型殼體構(gòu)形，可有效避免在傳統(tǒng)直立結(jié)構(gòu)冷卻裝置中，由于上部冷凝的焦油下落至下部換熱管表面，并在此沉積，進而影響冷卻水和熱解氣的換熱，同時也加大了沖洗的難度和沖洗液的消耗量;采用洗油為沖洗液，不僅可減少對水資源的消耗，同時大大減少了含有多種有害有機物且難以處理的廢水生成量，有助于降低運行成本以及對環(huán)境的影響。
[0038]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種直立折線型高溫熱解氣冷卻及余熱回收裝置，包括直立折線型殼體，其特征在于:所述的直立折線型殼體是由多個直立段殼體(I)和傾斜段殼體(5)上下間隔串接組合而成，所述的直立段殼體(I)和傾斜段殼體(5)中均設有換熱管束，該換熱管束連通位于直立折線型殼體外部的汽包(10)，直立折線型殼體底部設有冷凝液排出口和進氣口，直立折線型殼體頂部設有出氣口。2.如權(quán)利要求1所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的換熱管束包括位于直立折線型殼體內(nèi)上部的預熱換熱管(2)和位于直立折線型殼體各段殼體內(nèi)的蒸發(fā)換熱管(4)； 所述的預熱換熱管(2)的進口通入除氧軟化水，出口連通至汽包(10);所述的蒸發(fā)換熱管(4 )的出口和入口均連通汽包(10);所述的汽包(1 )上還設有蒸汽出口( 12 )。3.如權(quán)利要求1所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的直立折線型殼體底部的冷凝液排出口通過排流管(6)連通至沉降槽(7)，沉降槽(7)通過溢流管(8)連通至溢流槽(9)04.如權(quán)利要求1或2或3所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的直立折線型殼體內(nèi)沿其高度方向上分布有多個沖洗管(11)，沖洗管(11)出口位于換熱管束正上方。5.如權(quán)利要求4所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的沖洗管(11)內(nèi)為60?70 °C的熱洗油。6.如權(quán)利要求4或5所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的直立段殼體(I)和傾斜段殼體(5)的連接處設置有傾斜的導流板(3)，導流板(3)位于直立段殼體(I)內(nèi)部下端，并且與其下方的傾斜段殼體(5)的傾斜方向相反。7.如權(quán)利要求1所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的直立折線型殼體內(nèi)頂部設有捕霧器。8.如權(quán)利要求1所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的相鄰的直立段殼體(I)和傾斜段殼體(5)通過焊接連接，傾斜段殼體(5)與水平面的夾角為40?65°。9.如權(quán)利要求1所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的直立折線型殼體的外表面包設有保溫材料。10.如權(quán)利要求9所述的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于:所述的保溫材料為硅酸鋁或巖棉。
【文檔編號】F28D7/08GK105925322SQ201610274943
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】趙玉良, 王高鋒, 姜永濤, 師浩浩, 李國莉, 呂江
【申請人】中國重型機械研究院股份公司