塞,且避免了荒煤氣冷凝物對(duì)單排組件、底部絕熱板16等壁面的腐蝕現(xiàn) 象,提高了管束換熱裝置2的使用壽命。需要說(shuō)明的是,由于每個(gè)單排組件上均連接有進(jìn)水 管8,從而保證在使用過(guò)程中單排組件內(nèi)始終充滿足夠的換熱工質(zhì),從而將單排組件的溫度 始終維持在較低的溫度值(200°C以下),能夠很好地保護(hù)單排組件外壁的不粘涂層,這也是 該不粘涂層能夠直接應(yīng)用在單排組件上的前提條件;當(dāng)單排組件外壁的溫度過(guò)高,不粘涂 層則極易損毀脫落,使用壽命很短,難以滿足實(shí)際工業(yè)應(yīng)用的需要。
[0040] 異型連接管3上設(shè)置有高壓氨水噴嘴11、低壓氨水噴嘴13和窺視孔12,高壓氨水噴 嘴11的正下方為異型連接管3的出口,異型連接管3的出口相對(duì)于絕熱箱體10的出口距離上 升管1的水平距離更近,異型連接管3出口處的中心點(diǎn)為C點(diǎn),絕熱箱體10出口處的中心點(diǎn)為 B點(diǎn),B點(diǎn)、C點(diǎn)的連線與垂直線的夾角為15~45° (具體本實(shí)施例中取15°),異型連接管3的出 口與集氣管相連通。其中,將B點(diǎn)、C點(diǎn)的連線與垂直線的夾角設(shè)置為15°,一方面使得異型連 接管3整體向上升管1所在方向傾斜安裝,在穩(wěn)定支撐管束換熱裝置2的前提下有效地利用 空間(當(dāng)B點(diǎn)、C點(diǎn)的連線與垂直線的夾角過(guò)大時(shí),異型連接管3無(wú)法穩(wěn)定地支撐管束換熱裝 置2;當(dāng)B點(diǎn)、C點(diǎn)的連線與垂直線的夾角過(guò)小時(shí),空間的利用效率就比較低);另一方面使得 異型連接管3內(nèi)壁上匯集的焦油能夠沿著異型連接管3的內(nèi)壁平緩流下。其中,高壓氨水噴 嘴11和低壓氨水噴嘴13可以對(duì)異型連接管3內(nèi)的荒煤氣起到進(jìn)一步降溫作用,且氨水的噴 淋還將對(duì)荒煤氣的流動(dòng)產(chǎn)生一定的推動(dòng)作用,保證荒煤氣流動(dòng)的順暢性。
[0041 ]本實(shí)施例的抗粘結(jié)荒煤氣的管束式余熱回收系統(tǒng),其工作原理為:650~750°C的 荒煤氣先通過(guò)上升管1頂端豎直向上設(shè)置的上升管延伸段101進(jìn)入管束換熱裝置2,管束換 熱裝置2中內(nèi)部換熱豎管之間形成荒煤氣流通空間,荒煤氣通過(guò)對(duì)流換熱和導(dǎo)熱將單排組 件內(nèi)的換熱工質(zhì)加熱汽化,工質(zhì)汽化后沿著蒸汽排出管9進(jìn)入汽包,通過(guò)與汽包中的汽水混 合物發(fā)生沸騰換熱后,產(chǎn)生180~200°C的蒸汽,再進(jìn)入管網(wǎng),單排組件內(nèi)換熱工質(zhì)由進(jìn)水總 管15集中補(bǔ)充;650~750 °C荒煤氣經(jīng)過(guò)管束換熱裝置2后降到240~280 °C,再通過(guò)異型連接 管3內(nèi)噴入氨水降溫處理后進(jìn)入集氣管。在換熱降溫過(guò)程中,荒煤氣中的焦油析出并在不粘 涂層表面形成焦油液滴,在重力的作用下流向底部絕熱板16的內(nèi)壁,再通過(guò)一定形狀的異 型連接管3匯集流向集氣管,由于單排組件的外壁、絕熱箱體10的內(nèi)壁、底部絕熱板16的內(nèi) 壁以及異型連接管3的內(nèi)壁均涂有不粘涂層,所以可以有效地防止冷凝的焦油粘結(jié)堵塞,也 能有效地回收冷凝的焦油等組分。
[0042]本實(shí)施例的抗粘結(jié)荒煤氣的管束式余熱回收系統(tǒng),充分利用了荒煤氣的高品質(zhì)余 熱,余熱回收后將荒煤氣的溫度降低至240~280°C,相較于現(xiàn)有技術(shù)中上升管余熱回收工 藝僅回收荒煤氣480~500°C以上的高溫顯熱而言,更多地回收了荒煤氣的顯熱和潛熱,并 且提出了回收荒煤氣潛熱所引發(fā)的焦油冷凝結(jié)焦問(wèn)題的解決方法,從根本上實(shí)現(xiàn)了安全、 經(jīng)濟(jì)、高效回收荒煤氣余熱的目標(biāo)。
[0043] 總結(jié)現(xiàn)有的焦?fàn)t荒煤氣余熱回收技術(shù),主要分為三種類型:
[0044] 第一種是在上升管內(nèi)安裝換熱裝置,由于上升管下方即是高溫的炭化室,上升管 內(nèi)發(fā)生任何小的故障,均會(huì)直接干涉到炭化室,嚴(yán)重影響焦炭生產(chǎn)的連續(xù)性及安全性;因 此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員研究在上升管內(nèi)安裝換熱裝置時(shí),其主要的出發(fā)點(diǎn)和關(guān)注點(diǎn)就是如 何進(jìn)一步提高裝置的安全性,以適應(yīng)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的需求,但由于上升管所處位置的制約 (即與炭化室直接連通),這個(gè)問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好的解決。
[0045] 第二種是將荒煤氣集中引出,另外設(shè)置集中的余熱回收系統(tǒng),這種方法雖然理論 上可行,但另外設(shè)置集中的余熱回收系統(tǒng)存在系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)設(shè)備要求高和投資大等問(wèn)題, 一直難以取得成功的商業(yè)應(yīng)用,即實(shí)際應(yīng)用不經(jīng)濟(jì)。
[0046] 第三種是在橋管內(nèi)設(shè)置換熱裝置,但是實(shí)際生產(chǎn)中,橋管僅僅是連接上升管和集 氣管之間的一段管道,橋管處的空間結(jié)構(gòu)狹小,受熱面布置受到影響,無(wú)法充分回收荒煤氣 余熱資源,導(dǎo)致難以推廣,即余熱回收效率不高。
[0047]本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研究焦?fàn)t荒煤氣余熱回收技術(shù)的時(shí)候,均是沿著上述三種類 型的方向進(jìn)行的,而上述三種類型的焦?fàn)t荒煤氣余熱回收技術(shù),均存在難以克服的技術(shù)缺 陷,因此,如何突破上述技術(shù)缺陷,更加安全、經(jīng)濟(jì)、高效地回收荒煤氣余熱資源,是現(xiàn)有技 術(shù)中亟需解決的技術(shù)難題。
[0048] 本實(shí)施例中,上升管1的頂端豎直向上設(shè)有上升管延伸段101,該上升管延伸段101 通過(guò)管束換熱裝置2與異型連接管3連通,上升管1內(nèi)不設(shè)有任何換熱裝置;其中,上升管1內(nèi) 不設(shè)有任何換熱裝置,完全摒除了現(xiàn)有技術(shù)中在上升管處安裝換熱裝置的研究思路,從而 使得裝置的安全性得到可靠保證;由于本實(shí)施例中,上升管1內(nèi)不設(shè)有任何換熱裝置,因此, 回收荒煤氣余熱的任務(wù)主要由管束換熱裝置2承擔(dān),這種將荒煤氣從上升管延伸段101引出 而直接用管束換熱裝置2回收余熱的系統(tǒng),能夠回收荒煤氣的高品質(zhì)熱量,取熱溫度范圍加 大,不僅限于回收荒煤氣480°C以上的高溫顯熱,且熱回收效率高,經(jīng)計(jì)算可達(dá)到70%左右; 同時(shí)該系統(tǒng)可以大量減少氨水的使用量,節(jié)約了資源和能源。與此同時(shí),上升管1的頂端豎 直向上設(shè)有上升管延伸段101,上升管延伸段101的設(shè)置為管束換熱裝置2預(yù)留了足夠的安 裝空間,使得管束換熱裝置2不同于空間結(jié)構(gòu)狹小的橋管,該管束換熱裝置2能夠充分回收 荒煤氣余熱資源,余熱回收效率較高;而且余熱利用后的焦?fàn)t荒煤氣通過(guò)異型連接管3的出 口重新回到原有的集氣管,不影響原有上升管、集氣管的結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是,本領(lǐng)域的技 術(shù)人員在現(xiàn)有技術(shù)的指引下,要么在上升管內(nèi)安裝換熱裝置來(lái)回收荒煤氣余熱資源,要么 在橋管內(nèi)設(shè)置換熱裝置來(lái)回收荒煤氣余熱資源,但是上述兩種方法均存在難以克服的技術(shù) 缺陷,而本實(shí)施例的抗粘結(jié)荒煤氣的管束式余熱回收系統(tǒng),打破了現(xiàn)有技術(shù)中的慣常思維, 在上升管1的頂端豎直向上設(shè)置上升管延伸段101,克服了現(xiàn)有技術(shù)中將關(guān)注點(diǎn)局限在上升 管1內(nèi)部和橋管內(nèi)部的技術(shù)偏見(jiàn),上升管延伸段101的設(shè)置為管束換熱裝置2的安裝提供了 可能。
[0049] 本實(shí)施例中,絕熱箱體10的入口位于該絕熱箱體10的側(cè)面,絕熱箱體10的出口位 于該絕熱箱體10的底面,且絕熱箱體10的入口與絕熱箱體10的出口之間通過(guò)傾斜設(shè)置的底 部絕熱板16連接,且該底部絕熱板16可拆卸地固定在絕熱箱體10的底面;其中,絕熱箱體10 的入口與絕熱箱體10的出口之間通過(guò)傾斜設(shè)置的底部絕熱板16連接,便于絕熱箱體10內(nèi)部 冷凝的焦油等物質(zhì)順著傾斜設(shè)置的底部絕熱板16自動(dòng)匯流進(jìn)異型連接管3,最終在異型連 接管3出口處被收集再利用;其中,底部絕熱板16可拆卸地固定在絕熱箱體10的底面,便于 定期將底部絕熱板16拆除,對(duì)底部絕熱板16和絕熱箱體10內(nèi)部進(jìn)行清洗。
[0050]本實(shí)施例中,絕熱箱體10入口的延長(zhǎng)線和絕熱箱體