一种上升管换热器系统的制作方法

    专利2024-12-11  11


    本技术涉及上升管换热,具体为一种上升管换热器系统。


    背景技术:

    1、现有荒煤气显热回收技术是在上升管位置安装上升管换热器,回收荒煤气的显热,系统产生的都是饱和蒸汽,或者参数可调性比较差的过热蒸汽。

    2、炼焦过程中,从炭化室上升管逸出的750℃~850℃荒煤气带出热量占焦炉总热量的30~36%。该荒煤气为冷却荒煤气,必须喷洒大量70℃~75℃循环氨水,循环氨水大量蒸发将高温荒煤气冷却到82~85℃,再经初冷器冷却到22℃~35℃,大量热能白白损失:其中约75%~80%用于蒸发氨水、10%~15%用于氨水升温,其余10%为集气管散热损失,因荒煤气产量大、上升管出口温度高,高品位热能浪费严重,因此亟需要一种上升管换热器系统对所损失的热量进行换热。


    技术实现思路

    1、为了克服上述现有技术存在的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种上升管换热器系统,以解决现有技术中荒煤气产量大、上升管出口温度高,高品位热能浪费严重的技术问题。

    2、本实用新型是通过以下技术方案来实现:

    3、一种上升管换热器系统,包括汽包、强制循环泵、饱和蒸汽上升管组和过热蒸汽上升管单元组;所述汽包设有第一输出端和第二输出端;所述第一输出端连接强制循环泵的输入端,所述强制循环泵的输出端分支设置,其中一支路连接饱和蒸汽上升管组的输入端,另一支路连接过热蒸汽上升管单元组的输入端,所述第二输出端分支为第二输出一支路和第二输出二支路,其中第二输出一支路连接至饱和蒸汽管网,第二输出二支路分支为循环管路和过热蒸汽上升管路,所述循环管路经蒸汽上升管组的输出端连接至汽包的输入端,所述过热蒸汽上升管路连接至过热蒸汽上升管单元组上,所述热蒸汽上升管单元组的输出端连接至过热蒸汽管网处。

    4、优选的,饱和蒸汽上升管组包括若干个饱和蒸汽上升管,若干个饱和蒸汽上升管的输入端连接至强制循环泵输出端的一支路,若干个饱和蒸汽上升管的输出端经循环管路连接至汽包的输入端。

    5、优选的,若干个饱和蒸汽上升管的输入端和输出端均对应设置阀门。

    6、优选的,过热蒸汽上升管单元组包括第一过热蒸汽上升管组、第二过热蒸汽上升管组和第三过热蒸汽上升管组;所述第一过热蒸汽上升管组、第二过热蒸汽上升管组和第三过热蒸汽上升管组的输入端分别连接至强制循环泵输出端的一支路,所述第一过热蒸汽上升管组、第二过热蒸汽上升管组和第三过热蒸汽上升管组的一端经管路连接至过热蒸汽上升管路上,其中第一过热蒸汽上升管组经过管路与第二过热蒸汽上升管组连接,第二过热蒸汽上升管组经管路与第三过热蒸汽上升管组连接,第三过热蒸汽上升管组的输出端连接至过热蒸汽管网处。

    7、进一步的,第一过热蒸汽上升管组、第二过热蒸汽上升管组和第三过热蒸汽上升管组的两端端口处分别设置阀门,且第一过热蒸汽上升管组的输入端与强制循环泵输出端的一支路之间设有第一阀门;第二过热蒸汽上升管组的输入端与强制循环泵输出端的一支路之间设有第二阀门;第三过热蒸汽上升管组的输入端与强制循环泵输出端的一支路之间设有第三阀门。

    8、进一步的,第一过热蒸汽上升管组的一侧还设有第一过热管路,第一过热管路的一端与第一过热蒸汽上升管组的输入端均连接至强制循环泵输出端的一支路,另一端连接至过热蒸汽上升管路上,且第一过热管路上均设置第四阀门和第六阀门;所述第二过热蒸汽上升管组的一侧还设有第二过热管路,所述第二过热管路的一端与第二过热蒸汽上升管组的输入端均连接至强制循环泵输出端的一支路,另一端连接至过热蒸汽上升管路上,且第二过热管路上均设置第五阀门和第七阀门。

    9、更进一步的,过热蒸汽上升管路包括第一管路和第二管路,所述第一管路的输入端连接至循环管路,输出端依次经过第二过热管路、第一过热管路以及第一过热蒸汽上升管组的端口后连接至循环管路上,所述第二管路的输入端连接至循环管路,输出端依次经过第二过热蒸汽上升管组的端口以及第一过热管路后并入第一管路设置。

    10、更进一步的,第一管路的输入端处设置第十阀门,第一管路的输入端处设置第八阀门。

    11、更进一步的,第二管路的输入端连接第九阀门。

    12、更进一步的,循环管路上沿着汽包的输出端至输入端的方向上依次设置第十一阀门、第十四阀门、第十三阀门和第十二阀门,其中第十一阀门设置在靠近汽包的输出端一侧处,第十四阀门设置在第一管路的输入端和第二管路的输入端之间,第十三阀门设置在第二管路的输入端和第一管路的输出端之间,第十二阀门设置在靠近汽包的输入端一侧处。

    13、与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:

    14、本实用新型提供了一种上升管换热器系统,通过在系统内设置饱和蒸汽上升管组和过热蒸汽上升管单元组;其中,汽包设置第一输出端和第二输出端,第一输出端经过强制循环泵后与饱和蒸汽上升管组连接后连接至汽包的输入端,第二输出端连接至饱和蒸汽管网,实现饱和蒸汽上升管的换热方式,同时汽包的第一输出端可经过强制循环泵后与过热蒸汽上升管单元组的输入端连接,同时汽包的第二输出端又可通过过热蒸汽上升管路连接至过热蒸汽上升管单元组上,过热蒸汽上升管单元组的输出端连接至过热蒸汽管网处,实现了过热蒸汽上升管的换热方式,降低了荒煤气的热能浪费,同时提高了换热效率。

    15、进一步的,饱和蒸汽上升管组包括若干个饱和蒸汽上升管,若干个饱和蒸汽上升管的输入端连接至强制循环泵输出端的一支路,若干个饱和蒸汽上升管的输出端经循环管路连接至汽包的输入端,提高了饱和蒸汽上升管的换热效率。

    16、更进一步的,若干个饱和蒸汽上升管的输入端和输出端均对应设置阀门,便于对饱和蒸汽上升管内的蒸汽进行控制,提高了饱和蒸汽上升管的换热效率。

    17、进一步的,过热蒸汽上升管单元组包括第一过热蒸汽上升管组、第二过热蒸汽上升管组和第三过热蒸汽上升管组,第一过热蒸汽上升管组、第二过热蒸汽上升管组和第三过热蒸汽上升管组的输入端分别连接至强制循环泵输出端的一支路,第一过热蒸汽上升管组、第二过热蒸汽上升管组和第三过热蒸汽上升管组的一端经管路连接至过热蒸汽上升管路上,其中第一过热蒸汽上升管组经过管路与第二过热蒸汽上升管组连接,第二过热蒸汽上升管组经管路与第三过热蒸汽上升管组连接,第三过热蒸汽上升管组的输出端连接至过热蒸汽管网处,使得第一过热蒸汽上升管组、第二过热蒸汽上升管组和第三过热蒸汽上升管组能够依次进行过热蒸汽换热,提高了过热蒸汽换热效率。

    18、进一步的,第一过热蒸汽上升管组的一侧还设有第一过热管路,第一过热管路的一端与第一过热蒸汽上升管组的输入端均连接至强制循环泵输出端的一支路,另一端连接至过热蒸汽上升管路上,且第一过热管路上均设置第四阀门和第六阀门;第二过热蒸汽上升管组的一侧还设有第二过热管路,第二过热管路的一端与第二过热蒸汽上升管组的输入端均连接至强制循环泵输出端的一支路,另一端连接至过热蒸汽上升管路上,且第二过热管路上均设置第五阀门和第七阀门,通过调整阀门来控制过热蒸汽上升管的数量以此来调节过热蒸汽的温度,实现了热蒸汽上升管温度的可控性。

    19、更进一步的,蒸汽上升管路包括第一管路和第二管路,第一管路的输入端连接至循环管路,输出端依次经过第二过热管路、第一过热管路以及第一过热蒸汽上升管组的端口后连接至循环管路上,第二管路的输入端连接至循环管路,输出端依次经过第二过热蒸汽上升管组的端口以及第一过热管路后并入第一管路设置,第一管路的输入端处设置第十阀门,第一管路的输入端处设置第八阀门,第二管路的输入端连接第九阀门,通过阀门实现对蒸汽上升管路的控制依次来实现对蒸汽上升管的温度控制,提高了蒸汽上升管的换热效率。

    20、更进一步的,循环管路上沿着汽包的输出端至输入端的方向上依次设置第十一阀门、第十四阀门、第十三阀门和第十二阀门,其中第十一阀门设置在靠近汽包的输出端一侧处,第十四阀门设置在第一管路的输入端和第二管路的输入端之间,第十三阀门设置在第二管路的输入端和第一管路的输出端之间,第十二阀门设置在靠近汽包的输入端一侧处,通过阀门实现对饱和蒸汽上升管组和过热蒸汽上升管之间的温度调整,便于实现过热蒸汽上升管也可以作为饱和蒸汽上升管使用,且可以通过调整过热蒸汽上升管的数量来调节过热蒸汽的温度。


    技术特征:

    1.一种上升管换热器系统,其特征在于,包括汽包(1)、强制循环泵(2)、饱和蒸汽上升管组(3)和过热蒸汽上升管单元组;所述汽包(1)设有第一输出端和第二输出端;所述第一输出端连接强制循环泵(2)的输入端,所述强制循环泵(2)的输出端分支设置,其中一支路连接饱和蒸汽上升管组(3)的输入端,另一支路连接过热蒸汽上升管单元组的输入端,所述第二输出端分支为第二输出一支路和第二输出二支路,其中第二输出一支路连接至饱和蒸汽管网,第二输出二支路分支为循环管路和过热蒸汽上升管路,所述循环管路经蒸汽上升管组(3)的输出端连接至汽包(1)的输入端,所述过热蒸汽上升管路连接至过热蒸汽上升管单元组上,所述热蒸汽上升管单元组的输出端连接至过热蒸汽管网处。

    2.根据权利要求1所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述饱和蒸汽上升管组(3)包括若干个饱和蒸汽上升管,若干个饱和蒸汽上升管的输入端连接至强制循环泵(2)输出端的一支路,若干个饱和蒸汽上升管的输出端经循环管路连接至汽包(1)的输入端。

    3.根据权利要求2所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述若干个饱和蒸汽上升管的输入端和输出端均对应设置阀门。

    4.根据权利要求1所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述过热蒸汽上升管单元组包括第一过热蒸汽上升管组(4)、第二过热蒸汽上升管组(19)和第三过热蒸汽上升管组(20);所述第一过热蒸汽上升管组(4)、第二过热蒸汽上升管组(19)和第三过热蒸汽上升管组(20)的输入端分别连接至强制循环泵(2)输出端的一支路,所述第一过热蒸汽上升管组(4)、第二过热蒸汽上升管组(19)和第三过热蒸汽上升管组(20)的一端经管路连接至过热蒸汽上升管路上,其中第一过热蒸汽上升管组(4)经过管路与第二过热蒸汽上升管组(19)连接,第二过热蒸汽上升管组(19)经管路与第三过热蒸汽上升管组(20)连接,第三过热蒸汽上升管组(20)的输出端连接至过热蒸汽管网处。

    5.根据权利要求4所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述第一过热蒸汽上升管组(4)、第二过热蒸汽上升管组(19)和第三过热蒸汽上升管组(20)的两端端口处分别设置阀门,且第一过热蒸汽上升管组(4)的输入端与强制循环泵(2)输出端的一支路之间设有第一阀门(5);第二过热蒸汽上升管组(19)的输入端与强制循环泵(2)输出端的一支路之间设有第二阀门(6);第三过热蒸汽上升管组(20)的输入端与强制循环泵(2)输出端的一支路之间设有第三阀门(7)。

    6.根据权利要求4所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述第一过热蒸汽上升管组(4)的一侧还设有第一过热管路,第一过热管路的一端与第一过热蒸汽上升管组(4)的输入端均连接至强制循环泵(2)输出端的一支路,另一端连接至过热蒸汽上升管路上,且第一过热管路上均设置第四阀门(8)和第六阀门(10);所述第二过热蒸汽上升管组(19)的一侧还设有第二过热管路,所述第二过热管路的一端与第二过热蒸汽上升管组(19)的输入端均连接至强制循环泵(2)输出端的一支路,另一端连接至过热蒸汽上升管路上,且第二过热管路上均设置第五阀门(9)和第七阀门(11)。

    7.根据权利要求6所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述过热蒸汽上升管路包括第一管路和第二管路,所述第一管路的输入端连接至循环管路,输出端依次经过第二过热管路、第一过热管路以及第一过热蒸汽上升管组(4)的端口后连接至循环管路上,所述第二管路的输入端连接至循环管路,输出端依次经过第二过热蒸汽上升管组(19)的端口以及第一过热管路后并入第一管路设置。

    8.根据权利要求7所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述第一管路的输入端处设置第十阀门(14),第一管路的输入端处设置第八阀门(12)。

    9.根据权利要求7所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述第二管路的输入端连接第九阀门(13)。

    10.根据权利要求7所述的一种上升管换热器系统,其特征在于,所述循环管路上沿着汽包(1)的输出端至输入端的方向上依次设置第十一阀门(15)、第十四阀门(18)、第十三阀门(17)和第十二阀门(16),其中第十一阀门(15)设置在靠近汽包(1)的输出端一侧处,第十四阀门(18)设置在第一管路的输入端和第二管路的输入端之间,第十三阀门(17)设置在第二管路的输入端和第一管路的输出端之间,第十二阀门(16)设置在靠近汽包(1)的输入端一侧处。


    技术总结
    本技术涉及上升管换热技术领域,公开了一种上升管换热器系统,通过在系统内设置饱和蒸汽上升管组和过热蒸汽上升管单元组;其中,汽包设置第一输出端和第二输出端,第一输出端经过强制循环泵后与饱和蒸汽上升管组连接后连接至汽包的输入端,第二输出端连接至饱和蒸汽管网,实现饱和蒸汽上升管的换热方式,同时汽包的第一输出端可经过强制循环泵后与过热蒸汽上升管单元组的输入端连接,同时汽包的第二输出端又可通过过热蒸汽上升管路连接至过热蒸汽上升管单元组上,过热蒸汽上升管单元组的输出端连接至过热蒸汽管网处,实现了过热蒸汽上升管的换热方式,降低了荒煤气的热能浪费,同时提高了换热效率。

    技术研发人员:陈力群,陈学西,刘慧芳,张力
    受保护的技术使用者:陕西驭腾能源环保科技股份有限公司
    技术研发日:20230914
    技术公布日:2024/4/29
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