一種焦?fàn)t上升管及應(yīng)用其回收荒煤氣熱量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦化工藝余熱回收領(lǐng)域，特別涉及一種焦?fàn)t上升管及應(yīng)用其回收荒煤氣熱量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]焦化廠在煉焦過程中，從炭化室經(jīng)上升管逸出的荒煤氣溫度約為650°C -750°C,其帶出的熱量占焦?fàn)t輸出總熱量的36%左右，一般情況下，焦化廠會對這部分熱量進(jìn)行回收再利用，以實現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好的目的。
[0003]現(xiàn)在，焦化廠一般采用的荒煤氣熱量回收方式是在焦?fàn)t上升管的內(nèi)壁和外壁之間通入換熱介質(zhì)，形成換熱層；如圖1所示，在焦?fàn)t上升管的內(nèi)壁10和外壁11之間通入換熱介質(zhì)，換熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)入口 12進(jìn)入后，與從焦?fàn)t上升管底部進(jìn)入的荒煤氣進(jìn)行熱交換，并從換熱介質(zhì)出口 13排出，荒煤氣從焦?fàn)t上升管頂部的荒煤氣出口 14排出，通過熱交換從而將荒煤氣中的熱量進(jìn)行回收。但是實際應(yīng)用中，由于靠近焦?fàn)t上升管中心部分的荒煤氣與換熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換比較慢，往往還未來得及充分進(jìn)行熱交換，就已經(jīng)從焦?fàn)t上升管逸出，所以這種熱量回收方式換熱效率較低，回收熱量的能力有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例公開了一種焦?fàn)t上升管及應(yīng)用其回收荒煤氣熱量的方法，以提高焦?fàn)t上升管中荒煤氣的換熱效率，進(jìn)而提高荒煤氣熱量的回收利用率。技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明首先提供了一種焦?fàn)t上升管，包括內(nèi)壁和外壁，還包括:懸桿固定架、懸桿及固定于所述懸桿上的至少一個擾流片；
[0006]所述懸桿固定架，安裝于焦?fàn)t上升管中；
[0007]所述懸桿與所述懸桿固定架活動連接，以使所述懸桿懸垂于焦?fàn)t上升管內(nèi)，并能夠旋轉(zhuǎn)；
[0008]所述焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有貫穿所述內(nèi)壁和外壁的至少一個外流體入口，以使外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，并驅(qū)動所述懸桿及擾流片旋轉(zhuǎn)。
[0009]在發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述懸桿固定架安裝于焦?fàn)t上升管內(nèi)上部。
[0010]在發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述懸桿固定架為鏤空圓盤狀，所述懸桿通過輻條狀連接部件連接于圓盤內(nèi)。
[0011]在發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述擾流片與焦?fàn)t上升管內(nèi)壁留有預(yù)設(shè)距離。
[0012]在發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述懸桿位于所述焦?fàn)t上升管的軸線上。
[0013]在發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述擾流片沿懸桿的軸向分布。
[0014]在發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，所述擾流片包括葉片及折流板中的至少一種。
[0015]本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用上述的焦?fàn)t上升管進(jìn)行荒煤氣熱量回收的方法，包括:
[0016]在預(yù)設(shè)的周期通過外流體入口向焦?fàn)t上升管內(nèi)部噴入外流體，驅(qū)動所述懸桿及擾流片旋轉(zhuǎn)，以改變焦?fàn)t上升管中荒煤氣的流場。
[0017]其中，所述外流體可以是氣體或能夠在焦?fàn)t上升管內(nèi)轉(zhuǎn)化成氣體的液體。
[0018]所述外流體優(yōu)選為荒煤氣或氨水。
[0019]由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明通過在焦?fàn)t上升管內(nèi)增加可自由轉(zhuǎn)動的懸桿及固定于懸桿上的至少一個擾流片，并在焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有外流體入口，以使外流體通過外流體入口噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，并驅(qū)動所述懸桿及擾流片旋轉(zhuǎn)；以此改變荒煤氣的流場，增加了荒煤氣流動的雷諾數(shù)，提高了上升管中荒煤氣的換熱效率，進(jìn)而提高了荒煤氣熱量的回收利用率，增強了焦?fàn)t的運行效能。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種焦?fàn)t上升管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種焦?fàn)t上升管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種螺旋形擾流片結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種三葉旋槳式擾流片結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種焦?fàn)t上升管，包括內(nèi)壁10和外壁11，還包括:懸桿固定架20、懸桿21及固定于所述懸桿上的至少一個擾流片22 ；
[0027]所述懸桿固定架20，安裝于焦?fàn)t上升管中；
[0028]所述懸桿21與所述懸桿固定架20活動連接，以使所述懸桿21懸垂于焦?fàn)t上升管內(nèi)，并能夠旋轉(zhuǎn)；
[0029]所述焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有貫穿所述內(nèi)壁10和外壁11的至少一個外流體入口30，以使外流體通過外流體入口 30噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，并驅(qū)動所述懸桿21及擾流片22旋轉(zhuǎn)。
[0030]在實際應(yīng)用中，內(nèi)壁10和外壁11之間可以形成換熱層，并通入換熱介質(zhì)，例如導(dǎo)熱油、冷卻水、空氣等，換熱介質(zhì)從換熱介質(zhì)入口 12進(jìn)入后，與從焦?fàn)t上升管底部進(jìn)入的荒煤氣進(jìn)行熱交換，并從換熱介質(zhì)出口 13排出，荒煤氣從焦?fàn)t上升管頂部的荒煤氣出口 14排出，從而實現(xiàn)荒煤氣熱量回收的目的。
[0031]需要說明的是，圖2只是一種焦?fàn)t上升管的結(jié)構(gòu)示意圖，雖然圖2中出現(xiàn)了多個擾流片22和多個外流體入口 30，但并不表示本發(fā)明的技術(shù)方案中就存在相應(yīng)數(shù)量的擾流片22和相應(yīng)數(shù)量的外流體入口 30，圖2只能表示本發(fā)明的技術(shù)方案中存在擾流片22和外流體入口 30，圖中顯示的擾流片22和外流體入口 30的具體數(shù)量不能成為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定。
[0032]本發(fā)明實施例通過在焦?fàn)t上升管內(nèi)增加可自由轉(zhuǎn)動的懸桿21及固定于懸桿21上的至少一個擾流片22，并在焦?fàn)t上升管側(cè)壁設(shè)置有外流體入口 30，以使外流體通過外流體入口 30噴入焦?fàn)t上升管內(nèi)部，并驅(qū)動所述懸桿21及擾流片22旋轉(zhuǎn)；以此改變荒煤氣的流場，增加了荒煤氣流動的雷諾數(shù)，提高了焦?fàn)t上升管中荒煤氣的換熱效率，進(jìn)而提高了荒煤氣熱量的回收利用率，增強了焦?fàn)t的運行效能。
[0033]所說的懸桿21與所述懸桿固定架20活動連接，可以理解為懸桿固定架20能夠使懸桿21相對于焦?fàn)t上升管的相對位置不變，同時又使得懸桿21能夠自由旋轉(zhuǎn)。在實際應(yīng)用中，可以采用軸承連接的方式將懸桿21連接于懸桿固定架20。
[0034]懸桿固定架20在焦?fàn)t上升管內(nèi)的位置是可以由技術(shù)人員根據(jù)生產(chǎn)的實際需要來確定的，本發(fā)明在此不作具體限定。例如，懸桿固定架20可以安裝于焦?fàn)t上升管內(nèi)上部，這樣可以更好的防止懸桿21及擾流片22晃動。懸桿固定架20的具體形式可以由技術(shù)人員來確定，以不影響焦?fàn)t上升管的操作，保證頂部水封蓋能夠正常打開為宜。例如，懸桿固定架可以設(shè)計成鏤空圓盤狀，懸桿通過輻條狀連接部件連接于該圓盤內(nèi)。
[0035]另外，所說的懸桿固定架20可以設(shè)計成相對焦?fàn)t上升管是可拆卸的，這樣在需要的情況下，可以將懸桿固定架20連同懸桿21及擾流片22從焦?fàn)t上升管中分離出來，進(jìn)行檢修或其它的操作。
[0036]在實際應(yīng)用中，焦?fàn)t上升管內(nèi)可以設(shè)置有承接懸桿固定架20的底座。底座的具體形式可以由技術(shù)人員來確定，較簡單的，可以在焦?fàn)t上升管內(nèi)根據(jù)懸桿固定架20的具體形式設(shè)置有水平方向的突起部件，并將懸桿固定架20安放其上達(dá)到固定的目的。
[0037]懸桿21的作用在于負(fù)載擾流片22，在實際應(yīng)用中，懸桿21可以位于所述焦?fàn)t上升管的軸線上。其一端通過懸桿固定架20與焦?fàn)t上升管相對固定，另一端懸垂于焦?fàn)t上升管內(nèi)。
[0038]本發(fā)明的一個關(guān)鍵之處在于擾