CN206828445U - 采用联合循环的焦炉上升管余热回收*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用联合循环的焦炉上升管余热回收***。包括汽包、与焦炉上升管连通的换热器以及连通换热器和汽包的主路管道，主路管道包括汽包出流管以及换热器入流管，换热器入流管与换热器的入液口连通，汽包出流管与汽包的第一出口连通，余热回收***还包括至少一条支路管道，支路管道的一端与换热器入流管相连，支路管道的另一端与汽包出流管相连，支路管道至少能够在换热器入流管从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时，将汽包出流管的余热回收介质通过该支路管道引导至换热器入流管。通过设置的支路管道，能够提高余热回收效率，且能够消除因停电等情况下造成的安全隐患，提高该回收***的安全性和可靠性。

Description

采用联合循环的焦炉上升管余热回收***

技术领域

本实用新型涉及余热利用技术领域，具体涉及一种采用联合循环的焦炉上升管余热回收***。

背景技术

随着国家对节能减排工作的重视、当前经济形式对焦化厂的影响以及上升管换热设备制造水平和设计水平的提高，各焦化厂对焦炉上升管余热回收***重新重视起来，其回收的热量可直接产蒸汽并网或发电，也可以产热水用于煤调湿工艺，具有良好的经济效益和节能效益。

但是，传统的焦炉上升管余热回收***，普遍存在以下问题：

(1)汽水循环***单纯采用强制循环方式，若强制循环泵停运，***因泵叶片阻力过大而无法形成自然循环，只能停车。

(2)强制循环泵未设置旁通管路。然而，热水***因停泵水击而被破坏的现象是存在的，尤其在高温热水***中，即使循环水量不大，其停泵水击具有很强的破坏性。因此，现有***容易因水击而导致管道变形，甚至爆裂。

(3)汽水循环管路未安装流量计或仅安装普通孔板流量计。汽水管路无流量计，现场人员无法观察汽水流量，也无法分析汽水循环情况；安装普通孔板流量计，汽水管路阻力增大，强制循环泵的耗电量也随的泵的扬程提高而增大，造成电量浪费。

因此，如何设计一种新型结构的焦炉上升管余热回收***成为本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种采用联合循环的焦炉上升管余热回收***。

为了实现上述目的，本实用新型的提供了一种采用联合循环的焦炉上升管余热回收***，所述余热回收***包括汽包、与所述焦炉上升管连通的换热器以及连通所述换热器和所述汽包的主路管道，所述主路管道包括汽包出流管以及换热器入流管，所述换热器入流管与所述换热器的入液口连通，所述汽包出流管与所述汽包的第一出口连通，所述余热回收***还包括至少一条支路管道，所述支路管道的一端与所述换热器入流管相连，所述支路管道的另一端与所述汽包出流管相连，所述支路管道至少能够在所述换热器入流管从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时，将所述汽包出流管的余热回收介质通过该支路管道引导至所述换热器入流管。

优选地，其中一条所述支路管道上设置有开关阀，当所述换热器入流管从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时，所述开关阀开启。

优选地，所述余热回收***包括控制器和所述开关阀的控制源，所述控制器与所述控制源通信连接；

所述控制器能够当所述换热器入流管从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时向所述控制源发出控制信号；

所述控制源能够接收所述控制信号并开启所述开关阀。

优选地，所述开关阀为气动阀。

优选地，其中一条所述支路管道上设置有单向阀，所述单向阀允许所述汽包出流管向所述换热器入流管导通。

优选地，所述支路管道的横截面面积与所述主路管道的横截面面积之比为(0.5～1)：1。

优选地，所述余热回收***还包括超声波流量计，所述超声波流量计设置在所述汽包出流管上。

优选地，所述主路管道还包括回收管，所述回收管分别连通所述换热器的出口以及所述汽包的第一入口，所述汽包内还设置有汽水分离装置，所述汽水分离装置的入口与所述汽包的第一入口连通，所述汽水分离装置的出口与所述汽包的第二出口连通。

优选地，所述余热回收***还包括补给泵，所述主路管道还包括补给管，所述补给管的一端用于与补给源连通，所述补给管的另一端与所述补给泵的入口连通，所述补给泵的出口与所述汽包的第二入口连通。

优选地，所述余热回收***还包括循环泵，所述循环泵的入口与所述汽包出流管连通，所述循环泵的出口与所述换热器入流管连通；

当所述余热回收***包括控制器时，所述控制器与所述循环泵的控制端通信连接。

本实用新型的采用联合循环的焦炉上升管余热回收***，由于该余热回收***还包括至少一条支路管道，该支路管道至少能够在换热器入流管从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时，将汽包出流管的余热回收介质通过该支路管道引导至换热器入流管，实现了联合循环，因此，能够提高余热回收效率。另外，通过设置的支路管道，还能够有效保护主路管道上的其他元件，例如，循环泵，当循环泵因为停电或其他原因停运时，也即此时换热器入流管变为无余热回收介质流入，该支路管道将所述换热器入流管和所述汽包出流管连通，使得余热回收***仍然能够运行，为设备维修和恢复供电提供了操作时间，同时，还提高了该余热回收***的运行效率，为焦化厂提供经济效益。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型一实施例中采用联合循环的焦炉上升管余热回收***的结构示意图。

附图标记说明

100：余热回收***；

110：换热器；

120：汽包；

130：主路管道；

131：汽包出流管；

132：换热器入流管；

133：回收管；

134：补给管；

140：支路管道；

141：开关阀；

142：单向阀；

150：循环泵；

160：超声波流量计；

170：补给泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

参考图1，本实用新型的第一方面，涉及一种采用联合循环的焦炉上升管余热回收***100。其中，所述余热回收***100包括汽包120、与所述焦炉上升管(图中并未示出)连通的换热器110以及连通所述换热器110和所述汽包120的主路管道130。

上述主路管道130包括汽包出流管131以及换热器入流管132。其中，该换热器入流管132与所述换热器110的入液口连通，所述汽包出流管131与所述汽包120的第一出口(未标号)连通。

上述余热回收***100还包括至少一条支路管道140。其中，该支路管道140的一端与所述换热器入流管132相连，所述支路管道140的另一端与所述汽包出流管131相连，所述支路管道140至少能够在所述换热器入流管132从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质的状态时，将所述汽包出流管131的余热回收介质通过该支路管道140引导至所述换热器入流管132，也就是说，此时，换热器入流管132和所述汽包出流管131通过该支路管道140连通。

为了便于说明，下述以所述焦炉上升管中存在焦炉荒煤气以及余热回收介质为饱和水实现余热回收为例进行说明，当然，该余热回收介质也可以为其他介质。

具体地，汽包120内的饱和水通过汽包出流管131流入换热器入流管132，从而进入到换热器110内部。同时，焦炉上升管内的焦炉荒煤气也进入到该换热器110内部，该换热器110包括至少一片换热片(图中并未示出)，由于焦炉荒煤气具有较高的热值，因此，可以在该换热器110内部实行热交换，即利用高热值的焦炉荒煤气加热饱和水，即实现热量转移，该饱和水吸热以后变成汽水混合物，通过回收该汽水混合物，以实现余热回收。例如，可以将该汽水混合物进行汽水分离以后，形成饱和蒸汽，将该饱和蒸汽并入蒸汽管网发电等。

另外，由于本实施例结构的余热回收***100还包括至少一条支路管道140，该支路管道140能够在所述换热器入流管132从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时，将所述汽包出流管131的余热回收介质通过该支路管道140引导至所述换热器入流管132，即可以与主路管道130实现联合循环。另外，设置该支路管道140的目的可以有效保护主路管道130，尤其是该主路管道130包括下述的循环泵150时，该循环泵150主要用于对饱和水进行加压，并将加压后的饱和水送入换热器110内。当循环泵150因为停电或其他原因停运时，此时，换热器入流管132中便无饱和水流入，因此，可以利用支路管道140，使其将汽包出流管131的饱和水通过该支路管道140重新与所述换热器入流管132连通，使得该余热回收***100仍然能够运行，为设备维修和恢复供电提供了操作时间，同时，还提高了该余热回收***100的运行效率，为焦化厂提供经济效益。

其次，在该余热回收***100开工时，通过设置上述的支路管道140，下述的循环泵150无需提前投入使用，只需要控制该支路管道140开启，靠汽水***自身的密度差建立自然循环即可。

优选地，其中一条所述支路管道140上设置有开关阀141，当所述换热器入流管132从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时，所述开关阀141开启。

本实施例结构的余热回收***100，设置有开关阀141，因此，可以便于操作者控制该支路管道140的通断，例如，换热器入流管132无余热回收介质流入时，包括但不限于循环泵150处于停电或其他原因停运时，操作者可以控制该开关阀141，以将该支路管道140分别与换热器入流管132和所述汽包出流管131连通，可以继续实现余热回收。因此，该结构的余热回收***100，不仅操作方便，而且还能够进一步地提高该余热回收***100的运行效率，为焦化厂提升经济效益。

需要说明的是，对于开关阀141的具体种类并没有作出限定，根据所采用的开关阀141的具体种类，操作者可以手动控制该开关阀141的通断或者是自动实现控制其通断等。

优选地，为了便于准确地控制开关阀141的开关状态，所述余热回收***100包括控制器(图中并未示出)和所述开关阀141的控制源(图中并未示出)，所述控制器与所述控制源通信连接。

所述控制器能够当所述换热器入流管132从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时向所述控制源发出控制信号。

所述控制源能够接收所述控制信号并开启所述开关阀141。

需要说明的是，对于控制器的具体结构并没有作出限定，例如，其可以是单片机。当然，该控制器的结构还可以是其他具有控制功能的器件。

优选地，所述开关阀141为气动阀。

本实施例结构的余热回收***100，限定了一种具体结构的开关阀141的种类。相应地，上述的控制源为气源，控制器接收到换热器入流管132无余热回收介质流入时，可以发出控制信号，该控制信号控制气源，进而通过气源可以打开该气动阀。结构简单，操作方便，能够进一步地提高运行效率，为焦化厂提升经济效益。另外，该结构的气动阀，还能够有效保护操作人员，减少安全隐患的发生。

优选地，其中一条所述支路管道140上设置有单向阀142，所述单向阀142允许所述汽包出流管131向所述换热器入流管132导通。

本实施例结构的余热回收***100，在其中一条支路管道140上设置有单向阀142，该单向阀142只允许汽包出流管131内的余热回收介质(例如，饱和水)向所述换热器入流管132导通。也就是说，将汽包120内的饱和水导通至换热器110内，不允许逆向(从换热器110向汽包120)导通。这样，可以有效防止当循环泵150突然停机造成的水击现象，能够消除安全隐患，提高该余热回收***100的安全性。

优选地，所述支路管道140的横截面面积与所述主路管道130的横截面面积之比为(0.5～1)：1。

本实施例结构的余热回收***100，其中支路管道140的横截面面积与所述主路管道130的横截面面积之比为(0.5～1)：1。当下述的循环泵150因为停电或其他原因停机时，由于支路管道140上设置有单向阀142且支路管道140的横截面面积与所述主路管道130的横截面面积之比为(0.5～1)：1，因此，能够进一步地有效避免水击现象，能够消除安全隐患，提高该余热回收***100的安全性。

优选地，所述余热回收***100还包括超声波流量计160，所述超声波流量计160设置在所述汽包出流管131上。

本实施例结构的余热回收***100，在所述汽包出流管131上设置有超声波流量计160，这样，操作人员能够监控流入换热器110内的回收介质(饱和水等)的流量信息，以便当饱和水不足时，及时通过补给装置补充饱和水等。另外，本实施例结构的余热回收***100，采用超声波流量计160，与传统的采用普通孔板流量计相比，超声波流量计160不会增加汽水阻力，可以降低下述循环泵150的扬程，降低电耗，从而可以进一步的提高该余热回收***100的运行效率，能够进一步地提高焦化厂的经济效益。

优选地，所述主路管道130还包括回收管133，所述回收管133分别连通所述换热器110的出口(未标号)以及所述汽包120的第一入口(未标号)，所述汽包120内还设置有汽水分离装置(图中并未示出)，所述汽水分离装置的入口与所述汽包120的第一入口连通，所述汽水分离装置的出口与所述汽包120的第二出口(未标号)连通。

还是以所述焦炉上升管中存在焦炉荒煤气以及利用饱和水这一余热回收介质实现余热回收为例进行说明。具体地，在换热器110内，高热值的焦炉荒煤气进行换热后，饱和水吸收热量，变为汽水混合物，该汽水混合物通过所述回收管133重新流入所述汽包120，并进入到汽包120内的汽水分离装置内，在该汽水分离装置内，实现汽水分离。其中，所分离的饱和蒸汽通过汽水分离装置的出口以及所述汽包120的第二出口排出，所排出的饱和蒸汽可以并入蒸汽管网，以利用该饱和蒸汽进行发电等，实现焦炉荒煤气的余热回收利用；所分离的饱和水可以继续在汽包120内参与循环。

因此，本实施例结构的余热回收***100，可以实现饱和水的循环利用，能够进一步地提高该余热回收***100的运行效率，从而能够进一步地提高焦化厂的经济效益。

优选地，所述余热回收***100还包括补给泵170，所述主路管道130还包括补给管134，所述补给管134的一端用于与补给源(图中并未示出)连通，所述补给管134的另一端与所述补给泵170的入口连通，所述补给泵170的出口与所述汽包120的第二入口(未标号)连通。

具体地，当超声波流量计所监控的饱和水的流量过低时，可以通过该补给管134向所述汽包120内送入补给水，该补给水在汽包120内与剩余的饱和水重新进行混合，因此，可以实现联合循环回收，进一步地提高该余热回收***100的运行效率，提高焦化厂的经济效益。

优选地，所述余热回收***100还包括循环泵150，所述循环泵150的入口与所述汽包出流管131连通，所述循环泵150的出口与所述换热器入流管132连通。

本实施例结构的余热回收***100，对于循环泵150的具体种类并没有作出限定，优选地，该循环泵150可以采用变频泵，这样，可以通过调整循环泵150的流量来调整该余热回收***100的产汽量，可以有效节约电能，提高焦化厂的经济效益。

优选地，为了便于检测该循环泵150的运转状态，该循环泵150的控制端还可以与上述控制器通信连接。这样，控制器可以实时检测循环泵150的运行状态，当循环泵150因为停电或其他原因停运时，也即所述换热器入流管132从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态，此时控制器可以向支路管道140上的开关阀141的控制源发送控制信号，控制源接收到该控制信号以后，将开关阀141打开，使得所述汽包出流管131通过支路管道140与所述换热器入流管132导通，即实现了联合循环，使得该余热回收***100仍然能够运行，为设备维修和恢复供电提供了操作时间，同时，还提高了该余热回收***100的运行效率，为焦化厂提供经济效益。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种采用联合循环的焦炉上升管余热回收***，所述余热回收***包括汽包、与所述焦炉上升管连通的换热器以及连通所述换热器和所述汽包的主路管道，所述主路管道包括汽包出流管以及换热器入流管，所述换热器入流管与所述换热器的入液口连通，所述汽包出流管与所述汽包的第一出口连通，其特征在于，所述余热回收***还包括至少一条支路管道，所述支路管道的一端与所述换热器入流管相连，所述支路管道的另一端与所述汽包出流管相连，所述支路管道至少能够在所述换热器入流管从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时，将所述汽包出流管的余热回收介质通过该支路管道引导至所述换热器入流管。

2.根据权利要求1所述的余热回收***，其特征在于，其中一条所述支路管道上设置有开关阀，当所述换热器入流管从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时，所述开关阀开启。

3.根据权利要求2所述的余热回收***，其特征在于，所述余热回收***包括控制器和所述开关阀的控制源，所述控制器与所述控制源通信连接；

所述控制器能够当所述换热器入流管从有余热回收介质流入的状态转变至无余热回收介质流入的状态时向所述控制源发出控制信号；

所述控制源能够接收所述控制信号并开启所述开关阀。

4.根据权利要求3所述的余热回收***，其特征在于，所述开关阀为气动阀。

5.根据权利要求1所述的余热回收***，其特征在于，其中一条所述支路管道上设置有单向阀，所述单向阀允许所述汽包出流管向所述换热器入流管导通。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的余热回收***，其特征在于，所述支路管道的横截面面积与所述主路管道的横截面面积之比为(0.5～1)：1。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的余热回收***，其特征在于，所述余热回收***还包括超声波流量计，所述超声波流量计设置在所述汽包出流管上。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的余热回收***，其特征在于，所述主路管道还包括回收管，所述回收管分别连通所述换热器的出口以及所述汽包的第一入口，所述汽包内还设置有汽水分离装置，所述汽水分离装置的入口与所述汽包的第一入口连通，所述汽水分离装置的出口与所述汽包的第二出口连通。

9.根据权利要求8所述的余热回收***，其特征在于，所述余热回收***还包括补给泵，所述主路管道还包括补给管，所述补给管的一端用于与补给源连通，所述补给管的另一端与所述补给泵的入口连通，所述补给泵的出口与所述汽包的第二入口连通。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的余热回收***，其特征在于，所述余热回收***还包括循环泵，所述循环泵的入口与所述汽包出流管连通，所述循环泵的出口与所述换热器入流管连通；

当所述余热回收***包括控制器时，所述控制器与所述循环泵的控制端通信连接。