CN220300654U - 一种用于焦炉荒煤气显热回收z型布水*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，属于焦炉荒煤气回收领域。***包括输水模块、一级布水管、上升管换热器、上升管换热器进水管、上升管换热器出水管、回水总管、回水异径接头、布水异径接头；一级布水管的入水口与输水模块的出水口连接，一级布水管的出水口通过上升管换热器进水管连接若干组上升管换热器的入水口；一级布水管的管径沿介质流动方向分级且逐级缩小；若干个布水异径接头设置在一级布水管的分级处，使得一级布水管中水流速恒定；若干组上升管换热器的上升管换热器出水管的出水口均与回水总管的入水口连接，所述回水总管的管径沿介质流动方向分级且逐级增大；若干个回水异径接头在回水总管的分级处。

Description

一种用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***

技术领域

本实用新型属于焦炉荒煤气回收领域，涉及一种用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***。

背景技术

焦化厂炼焦的过程中，荒煤气所带出热量占焦炉总热量的30％以上。因荒煤气产量大、上升管出口荒煤气温度高，高品位热能浪费严重，回收利用这部分热量可降低能源消耗、节约氨水循环量及减少二氧化碳排放量，节能减排潜力十分巨大。

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。该***除氧器出来的除氧水经给水泵供入汽包，汽包通过强制循环泵向焦炉上升管换热装置供水。焦炉炼焦生产过程产生的高温荒煤气通过上升管换热装置内壁传热给换热器，通过换热器吸收热量换热产生的汽水混合物通过汽水连接管道引至汽包进行汽水分离；分离出的蒸汽由蒸汽管道输出，剩下的水在汽包中进入***再循环。

由于焦炉的特殊性，以1座65孔焦炉为例，单座焦炉第一根上升管至末端上升管间距总长约90米，由于循环回路管线阻力大，会导致第一根上升管与末端上升管处阻力、进水量、流速等差异较大，末端上升管出可能会由于进水量及进水动力不足引起的循环停滞，导致鼓包、爆管等。

除此之外，现有工艺中，上升管余热回收布水方式往往存在单一的u型或者Z型布水方式，进出口一致，导致水流量失衡。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，解决了单一的u型或者Z型布水方式，由于进出口一致，导致水流量失衡的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型提供了一种用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，包括输水模块、一级布水管、上升管换热器、上升管换热器进水管、上升管换热器出水管、回水总管、回水异径接头、布水异径接头；

所述一级布水管的入水口与输水模块的出水口连接，所述一级布水管的出水口通过上升管换热器进水管连接若干组上升管换热器的入水口；所述一级布水管的管径沿介质流动方向分级且逐级缩小；若干个所述布水异径接头设置在一级布水管的分级处；

若干组所述上升管换热器的出水口通过上升管换热器出水管与回水总管的入水口连接，所述回水总管的管径沿介质流动方向分级且逐级增大；若干个所述回水异径接头在回水总管的分级处。

在具体实施过程中，所述输水模块包括汽包下降管、强制循环泵、给水总管；

所述汽包下降管的出水口连接给水总管的入水口，所述汽包下降管与给水总管之间的管道上设置有强制循环泵。

在具体实施过程中，所述汽包下降管的出水口连接有第一支路以及第二支路的入水口，所述第一支路以及第二支路上各设有一组强制循环泵，所述第一支路以及第二支路的出水口与给水总管的入水口连接。

在具体实施过程中，相同管径的所述一级布水管所连接的上升管换热器进水管为一进水管组。

在具体实施过程中，所述进水管组的始端以及末端的上升管换热器进水管上设置有节流阀以及远传压力表。

在具体实施过程中，所述回水异径接头与布水异径接头的位置一一对应。

在具体实施过程中，所述回水总管的管径大于一级布水管的管径。

在具体实施过程中，所述回水总管的出水口连接有汽包的入口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，采用一级布水管，仅去掉二级布水管，节约项目投资；一级布水管的管径沿介质流动方向分级且逐级缩小、回水总管的管径沿介质流动方向分级且逐级增大，且在分级处设置有异径接头，通过Z型逐级变径的布水方式能够有效控制水流速基本恒定，防止水流量失衡。

进一步，回水总管的管径大布水管道一级，保证上升管进出口压差相对稳定。

附图说明

图1为本实用新型的用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***的结构示意图。

其中：1-汽包下降管；2-强制循环泵；3-给水总管；4-一级布水管；5-上升管换热器；6-上升管换热器进水管；7-节流阀；8-远传压力表；9-上升管换热器出水管；10-回水总管；11-回水异径接头12-布水异径接头。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

本实用新型提供了一种用于焦炉荒煤气余热回收的Z型布水***，该***汽水流程如图1示，整个上升管余热利用循环***为：汽包、强制循环泵2、上升管换热器5、汽包；循环水经由输水模块即由汽包下降管1至强制循环泵2，在强制循环泵2的动力下经过给水总管3引至焦炉末端位置，然后进入一级布水管4的入水口，***设置两台强制循环泵2，一用一备；一级布水管4铺设完整个焦炉上升管换热器5位置，水由一级布水管4分配至上升管换热器5的上升管换热器进水管6，进入上升管换热器5，即一级布水管4的出水口通过上升管换热器进水管6连接若干组上升管换热器5的入水口；由于水从最远端开始铺向最近段的上升管换热器进水管6，一级布水管4中随着管道延长水流量逐渐变小，设置若干个布水异径接头12，沿介质流动方向管径分级且逐渐变小，布水异径接头12设置在一级布水管4的分级处，保证一级布水管4中水流速基本恒定。

水由上升管换热器进水管6进入上升管换热器5后吸热，变成汽水混合物后经上升管换热器5的上升管换热器出水管9并联进入回水总管10，即若干组上升管换热器5的上升管换热器出水管9的出水口均与回水总管10的入水口连接为防止汽液两相流在管子中产生分层、振动、冲击、异响等现象，介质流速需稳定在合理的范围内，故在回水总管10上与一级布水管4对应的位置设置若干个回水异径接头11，沿介质流动方向管径分级且逐渐变大，保证回水总管10流速恒定在设计值范围内，回水异径接头11在回水总管10的分级处。

具体的，用于焦炉荒煤气余热回收的Z型布水***即上升管余热利用循环***为：输水模块包括汽包下降管1、强制循环泵2、给水总管3；汽包下降管1的出水口连接给水总管3的入水口，汽包下降管1与给水总管3之间的管道上设置有强制循环泵2；汽包下降管1的出水口连接有第一支路以及第二支路的入水口，第一支路以及第二支路上各设有一组强制循环泵2，第一支路以及第二支路的出水口与给水总管3的入水口连接，一级布水管4的入水口与输水模块的出水口连接。

具体的，循环水由汽包下降管1至强制循环泵2，在强制循环泵2的动力下经过给水总管3引至焦炉末端，然后进入一级布水管4，***设置两台强制循环泵2，一用一备；一级布水管4沿焦炉末端铺设至始端上升管换热器5位置，水由一级布水管4再分流至若干根上升管换热器进水管6，由于水从焦炉末端到始端依次进入上升管换热器进水管6，一级布水管4中水流量逐渐变小，故一级布水管4逐级设置若干个布水异径接头12，保证一级布水管4中水流速基本恒定。

规定与相同管径的一级布水管4所连接的上升管换热器进水管6为一进水管组，为保证各个上升管换热器进水管6水流量基本相等，在每组上升管始端和末端两个上升管的上升管换热器进水管6上布置节流阀7及远传压力表8；远传压力表8布置在节流阀7之后；即为了节约投资成本，在一级布水管不同的管径最开始和最末端的上升管换热器进水管6处各安装一组节流阀7及远传压力表8，由于上升管换热器5结构一致，则水流量相同时阻力(进出口压差)一致；调试运行时只需调节上升管换热器进水管6上的节流阀7，调节至每组(相同管径所连接的上升管换热器进水管6为一组)的进出口压差一致，则可保证每根上升管换热器5中进水量基本一致，达到均匀布水的目的。

水由上升管换热器进水管6进入上升管换热器5后吸热，变成汽水混合物后经上升管换热器出水管9并联进入回水总管10，为防止汽液两相流在管子中产生分层、振动、冲击、异响等现象，介质流速需稳定在合理的范围内，故在回水总管10上与一级布水管4对应的位置设置回水异径接头11，管道沿介质流动方向管径逐渐变大，保证管道各段流速稳定在合理的范围内，防止汽液两相流在管子中由于流速过低或过高产生分层、振动、冲击、异响等现象。

为保证要稳定汽液两相流由回水总管10总体比一级布水管4管径大一个等级，如一级布水管4的管径为DN125时，对应的上升管出口的回水总管10的管径为DN150。最终汽液两相流由回水总管10介质流行汽包进行气液分离器。

实施例

汽包下降管1的出水口连接给水总管3的入水口，汽包下降管1与给水总管3之间的管道上设置有强制循环泵2，一级布水管4的入水口与给水总管3的出水口连接，一级布水管4的出水口通过上升管换热器进水管6连接72组上升管换热器5的入水口；一级布水管4的管径沿介质流动方向分为两级且逐级缩小；两个布水异径接头12设置在一级布水管4的分级处，使得一级布水管4中水流速恒定；

72组上升管换热器5的上升管换热器出水管9的出水口均与回水总管10的入水口连接，回水总管10的管径沿介质流动方向分为两级且逐级增大；两个回水异径接头11在回水总管10的分级处。

本实用新型提供了一种用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，采用一级布水管以及Z布水方式，仅去掉二级布水管，节约项目投资；一级布水管的管径沿介质流动方向分级且逐级缩小、回水总管的管径沿介质流动方向分级且逐级增大，且在分级处设置有异径接头，通过Z型逐级变径的布水方式能够有效控制水流速基本恒定，防止水流量失衡。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，其特征在于，包括输水模块、一级布水管(4)、上升管换热器(5)、上升管换热器进水管(6)、上升管换热器出水管(9)、回水总管(10)、回水异径接头(11)、布水异径接头(12)；

所述一级布水管(4)的入水口与输水模块的出水口连接，所述一级布水管(4)的出水口通过上升管换热器进水管(6)连接若干组上升管换热器(5)的入水口；所述一级布水管(4)的管径沿介质流动方向分级且逐级缩小；若干个所述布水异径接头(12)设置在一级布水管(4)的分级处；

若干组所述上升管换热器(5)的出水口通过上升管换热器出水管(9)与回水总管(10)的入水口连接，所述回水总管(10)的管径沿介质流动方向分级且逐级增大；若干个所述回水异径接头(11)在回水总管(10)的分级处。

2.根据权利要求1所述的用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，其特征在于，所述输水模块包括汽包下降管(1)、强制循环泵(2)、给水总管(3)；

所述汽包下降管(1)的出水口连接给水总管(3)的入水口，所述汽包下降管(1)与给水总管(3)之间的管道上设置有强制循环泵(2)。

3.根据权利要求2所述的用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，其特征在于，所述汽包下降管(1)的出水口连接有第一支路以及第二支路的入水口，所述第一支路以及第二支路上各设有一组强制循环泵(2)，所述第一支路以及第二支路的出水口与给水总管(3)的入水口连接。

4.根据权利要求1所述的用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，其特征在于，相同管径的所述一级布水管(4)所连接的上升管换热器进水管(6)为一进水管组。

5.根据权利要求4所述的用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，其特征在于，所述进水管组的始端以及末端的上升管换热器进水管(6)上设置有节流阀(7)以及远传压力表(8)。

6.根据权利要求1所述的用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，其特征在于，所述回水异径接头(11)与布水异径接头(12)的位置一一对应。

7.根据权利要求1所述的用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，其特征在于，所述回水总管(10)的管径大于一级布水管(4)的管径。

8.根据权利要求1所述的用于焦炉荒煤气显热回收Z型布水***，其特征在于，所述回水总管(10)的出水口连接有汽包的入口。