一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置的制作方法

1.本实用新型涉及熄焦余热回收利用技术领域，具体涉及一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置。


背景技术：

2.在炼焦过程中，从炼焦炉出炉的高温焦炭，需经熄焦、凉焦、筛焦、贮焦等一系列处理，熄焦时常采用湿法熄焦的方式进行，湿法熄焦就是用熄焦车将出炉的红焦载往熄焦塔，采用大量的水喷洒到刚出炉的红焦上，进而达到熄灭焦炭降温熄焦的目的。在湿法熄焦时，从焦炉中推出的焦炭温度达1000℃左右，经水喷淋冷却至150℃左右后进行凉焦，在熄焦的过程中，水受热汽化产生大量蒸汽，直接排放无疑会造成能源的浪费和损失，还会对环境造成污染。
3.目前，为了避免能源的浪费，会采用余热回收利用装置对湿法熄焦过程中的余热进行回收利用，但在回收利用过程中还存在以下问题：由于熄焦过程的间断性，蒸汽的产生具有间歇、不连续、蒸汽量不稳定等特点，而余热回收装置无法对瞬间产生的大量蒸汽余热进行回收，蒸汽余热的回收率不高，还是存在蒸汽余热的浪费；其次，吸收的热能在输出时也是间断不连续的，不利于后续热量的利用；另外，现有余热回收装置的工作效率不高，不能很好的满足余热回收的需求。因此，研制开发一种余热回收率高，能持续输出热能，工作效率高的湿法熄焦系统的余热回收利用装置是客观需要的。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种余热回收率高，能持续输出热能，工作效率高的湿法熄焦系统的余热回收利用装置。
5.本实用新型的目的是这样实现的，包括洗涤塔和设置在洗涤塔下部的进气口，进气口通过管线连接有蓄热器，进气口下方的洗涤塔侧壁上设置有排水口，排水口通过管线连接有热水缓冲罐，洗涤塔的顶部通过管线连接有冷水缓冲罐，洗涤塔的外侧设置有换热器，热水缓冲罐的出水口通过管线与换热器的热水进口连通，冷水缓冲罐的进水口通过管线与换热器的冷水出口连通，洗涤塔内的上部设置有隔板，隔板将洗涤塔的内部分隔成进水腔和洗涤腔，洗涤腔的竖心线上设置有两端封堵的竖管，竖管上设置有若干喷管，每根喷管的底部均设置有若干喷头，竖管的上端伸入到进水腔内，且竖管与隔板之间密封转动连接，洗涤塔的顶部安装有电机，电机的输出轴伸入进水腔内后与竖管的上端固定连接。
6.进一步的，蓄热器的数量为两个，两个蓄热器之间为并联结构。
7.进一步的，蓄热器和洗涤塔的底部分别通过管线连接有渣池，渣池内设置有换热管，洗涤塔的外壁上设置有夹套，洗涤塔的外侧设置有储水池，储水池的出水口通过管线与换热管的进口端连通，换热管的出口端通过管线与夹套的底部连通，夹套的顶部通过管线与热水缓冲罐的进水口连通。
8.进一步的，隔板下方的洗涤塔侧壁上设置有不凝气出气管，不凝气出气管上设置
有除湿器，除湿器的出水口通过管线与洗涤塔连通。
9.进一步的，竖管的外侧设置有螺旋管，螺旋管的两端与竖管连通，螺旋管上加工有若干喷水孔。
10.进一步的，进气口切向设置在洗涤塔的侧壁上，且进气口的进气方向与电机输出轴的转向相反。
11.本实用新型运行时，水蒸汽先通入蓄热器储存，然后稳定持续地送入洗涤塔，同时冷水缓冲罐内的冷水从洗涤塔的顶部进入进水腔，再从通水孔进入竖管，沿竖管向下流动，进入各根喷管，最后从喷头喷出，同时启动电机，电机带动竖管、喷管和喷头一同转动，当水蒸汽进入洗涤塔内后不断上升，与喷头喷出的水雾撞击和接触，水蒸汽中的热能不断被吸收，温度下降，水蒸汽不断冷凝成水滴下落，吸收了热量的水雾以及冷凝得到的水滴汇集到洗涤塔的底部，从排水口排出到热水缓冲罐中，再从热水缓冲罐通入换热器，换热器中的换热介质吸收热水中的热量，降低热水温度得到温度相对较低的冷水，冷水通入冷水缓冲罐，再从冷水缓冲罐送入进水腔，以此类推，不断循环。在上述过程中，通过蓄热器对水蒸汽进行储存，并稳定持续送入洗涤塔，通过热水缓冲罐对热水进行储存，并稳定持续送入换热器，通过冷水缓冲罐对冷水进行储存，并稳定持续送入进水腔，对间歇、阵发性产生的波动较大的水蒸汽热量进行回收，转化为可连续提供的热能，便于后续热能的利用，且能充分回收所有水蒸汽的热量，余热的回收率较高；其次，冷水从喷头喷出时，喷头处于旋转过程中，可提高水雾的扩散分布面积，进而提高水蒸汽中热能的回收效率。本实用新型余热回收率高，能持续输出热能，工作效率高，具有显著的经济价值和社会价值。
附图说明
12.图1为本实用新型的整体结构示意图；
13.图中：1-洗涤塔，2-进气口，3-蓄热器，4-排水口，5-热水缓冲罐，6-冷水缓冲罐，7-换热器，8-隔板，9-进水腔，10-洗涤腔，11-竖管，12-喷管，13-电机，14-渣池，15-换热管，16-储水池，17-不凝气出气管，18-除湿器，19-螺旋管，20-夹套。
实施方式
14.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
15.如图1所示，本实用新型包括洗涤塔1和设置在洗涤塔1下部的进气口2，进气口2通过管线连接有蓄热器3，蓄热器3为现有技术，用于存储湿法熄焦系统产生的水蒸汽，并将水蒸汽稳定输出，进气口2下方的洗涤塔1侧壁上设置有排水口4，排水口4通过管线连接有热水缓冲罐5，洗涤塔1的顶部通过管线连接有冷水缓冲罐6，洗涤塔1的外侧设置有换热器7，换热器7为现有技术，可使用管壳式换热器，通过换热介质吸收热水的热量，热水缓冲罐5的出水口通过管线与换热器7的热水进口连通，冷水缓冲罐6的进水口通过管线与换热器7的冷水出口连通，洗涤塔1内的上部设置有隔板8，隔板8将洗涤塔1的内部分隔成进水腔9和洗涤腔10，洗涤腔10的竖心线上设置有两端封堵的竖管11，竖管11上设置有若干喷管12，每根喷管12的底部均设置有若干喷头，竖管11的上端伸入到进水腔9内，进水腔9内的竖管11上加工有通水孔，竖管11与隔板8之间密封转动连接，洗涤塔1的顶部安装有电机13，电机13的
输出轴伸入进水腔9内后与竖管11的上端固定连接。
16.本实用新型运行时，水蒸汽先通入蓄热器3储存，然后稳定持续地送入洗涤塔1，同时冷水缓冲罐6内的冷水从洗涤塔1的顶部进入进水腔9，再从通水孔进入竖管11，沿竖管11向下流动，进入各根喷管12，最后从喷头喷出，同时启动电机13，电机13带动竖管11、喷管12和喷头一同转动，当水蒸汽进入洗涤塔1内后不断上升，与喷头喷出的水雾撞击和接触，水蒸汽中的热能不断被吸收，温度下降，水蒸汽不断冷凝成水滴下落，吸收了热量的水雾以及冷凝得到的水滴汇集到洗涤塔1的底部，从排水口4排出到热水缓冲罐5中，再从热水缓冲罐5通入换热器7，换热器7中的换热介质吸收热水中的热量，降低热水温度得到温度相对较低的冷水，冷水通入冷水缓冲罐6，再从冷水缓冲罐6送入进水腔9，以此类推，不断循环。在上述过程中，通过蓄热器3对水蒸汽进行储存，并稳定持续送入洗涤塔1，通过热水缓冲罐5对热水进行储存，并稳定持续送入换热器7，通过冷水缓冲罐6对冷水进行储存，并稳定持续送入进水腔9，对间歇、阵发性产生的波动较大的水蒸汽热量进行回收，转化为可连续提供的热能，便于后续热能的利用，且能充分回收所有水蒸汽的热量，余热的回收率较高；其次，冷水从喷头喷出时，喷头处于旋转过程中，可提高水雾的扩散分布面积，进而提高水蒸汽中热能的回收效率。
17.蓄热器3的数量为两个，两个蓄热器3之间为并联结构，两个蓄热器3可分别单独使用，也可同时使用，在单独使用时，一个处于运行状态，一个处于备用状态，可在故障以及需要检修时，使用备用的蓄热器3，进而确保系统能够正常运行；在同时使用时，可以成倍的提高水蒸汽的储量，防止水蒸汽产量激增时不能对其储存，造成热量的损失。
18.蓄热器3和洗涤塔1的底部分别通过管线连接有渣池14，渣池14内设置有换热管15，洗涤塔1的外壁上设置有夹套20，洗涤塔1的外侧设置有储水池16，储水池16的出水口通过管线与换热管15的进口端连通，换热管15的出口端通过管线与夹套20的底部连通，夹套20的顶部通过管线与热水缓冲罐5的进水口连通，由于水蒸汽中含有一定量的焦粉等杂质，在系统长期运行过程中，会不断的沉积到蓄热器3和洗涤塔1的底部，为了便于对这些沉淀进行排放和处理而设置了渣池14，定期将沉淀排入渣池14，确保系统的正常运行，沉淀中含有大量热量，在换热管15中通入冷水，冷水可吸收沉淀中的热量，进而降低热量的浪费，随后，再将冷水通入夹套20，吸收洗涤塔1内的水蒸汽中的热量，提高水蒸汽的降温速度，吸收了沉淀和洗涤塔1内水蒸汽热量的冷水温度上升，得到热水，将其通入热水缓冲罐5及后续的换热器7，可提高热量的利用率。
19.隔板8下方的洗涤塔1侧壁上设置有不凝气出气管17，不凝气出气管17上设置有除湿器18，除湿器18的出水口通过管线与洗涤塔1连通，在水蒸汽中含有一部分不凝气体，可通过不凝气出气管17排出，由于这些不凝气中含有大量的水分，通过除湿器18将这些水分分离出来，并返回到洗涤塔1中继续参与循环利用，通过上述过程一方面可以降低不凝气体的湿度，便于后续的利用和处理，另一方面可以提高水资源的利用率，降低水资源的浪费。
20.竖管11的外侧设置有螺旋管19，螺旋管19的两端与竖管11连通，螺旋管19上加工有若干喷水孔，螺旋管19的两端与竖管11连通，竖管11内的水会在压力下流入螺旋管19，并从螺旋管19上的喷水孔喷出，运行时，螺旋管19还会随同竖管11转动，增加了水雾喷出时的无规律性和随机性，可确保水雾均匀分散在洗涤腔10内的各个部位，进而提高水雾和水蒸汽的换热效率。
21.进气口2切向设置在洗涤塔1的侧壁上，且进气口2的进气方向与电机13输出轴的转向相反，蓄热器3内的水蒸汽稳定地从进气口2进入洗涤塔1，并在洗涤塔1内呈螺旋状上升，一方面可以增加水蒸汽向上流动的路程，另一方面也可以提高水蒸汽和水雾的接触几率，其次，水蒸汽的螺旋转动方向与电机13输出轴的转动方向相仿，即水蒸汽与水雾的转向相反，可以提高水蒸汽与水雾的撞击力度，提高水蒸汽与水雾的换热效率，快速降低水蒸汽的温度。

技术特征：
1.一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置，包括洗涤塔（1）和设置在洗涤塔（1）下部的进气口（2），其特征在于:所述进气口（2）通过管线连接有蓄热器（3），所述进气口（2）下方的洗涤塔（1）侧壁上设置有排水口（4），排水口（4）通过管线连接有热水缓冲罐（5），所述洗涤塔（1）的顶部通过管线连接有冷水缓冲罐（6），所述洗涤塔（1）的外侧设置有换热器（7），热水缓冲罐（5）的出水口通过管线与换热器（7）的热水进口连通，冷水缓冲罐（6）的进水口通过管线与换热器（7）的冷水出口连通，所述洗涤塔（1）内的上部设置有隔板（8），隔板（8）将洗涤塔（1）的内部分隔成进水腔（9）和洗涤腔（10），洗涤腔（10）的竖心线上设置有两端封堵的竖管（11），竖管（11）上设置有若干喷管（12），每根喷管（12）的底部均设置有若干喷头，所述竖管（11）的上端伸入到进水腔（9）内，进水腔（9）内的竖管（11）上加工有通水孔，竖管（11）与隔板（8）之间密封转动连接，所述洗涤塔（1）的顶部安装有电机（13），电机（13）的输出轴伸入进水腔（9）内后与竖管（11）的上端固定连接。2.根据权利要求1所述的一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置，其特征在于:所述蓄热器（3）的数量为两个，两个蓄热器（3）之间为并联结构。3.根据权利要求1所述的一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置，其特征在于: 所述蓄热器（3）和洗涤塔（1）的底部分别通过管线连接有渣池（14），所述渣池（14）内设置有换热管（15），洗涤塔（1）的外壁上设置有夹套（20），所述洗涤塔（1）的外侧设置有储水池（16），储水池（16）的出水口通过管线与换热管（15）的进口端连通，所述换热管（15）的出口端通过管线与夹套（20）的底部连通，夹套（20）的顶部通过管线与热水缓冲罐（5）的进水口连通。4.根据权利要求1所述的一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置，其特征在于:所述隔板（8）下方的洗涤塔（1）侧壁上设置有不凝气出气管（17），不凝气出气管（17）上设置有除湿器（18），除湿器（18）的出水口通过管线与洗涤塔（1）连通。5.根据权利要求1所述的一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置，其特征在于:所述竖管（11）的外侧设置有螺旋管（19），螺旋管（19）的两端与竖管（11）连通，所述螺旋管（19）上加工有若干喷水孔。6.根据权利要求1所述的一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置，其特征在于:所述进气口（2）切向设置在洗涤塔（1）的侧壁上，且进气口（2）的进气方向与电机（13）输出轴的转向相反。

技术总结
本实用新型公开了一种湿法熄焦系统的余热回收利用装置，包括洗涤塔和设置在洗涤塔下部的进气口，进气口通过管线连接有蓄热器，洗涤塔的排水口连接有热水缓冲罐，洗涤塔的顶部连接有冷水缓冲罐，洗涤塔的外侧设置有换热器，热水缓冲罐的出水口与换热器的热水进口连通，冷水缓冲罐的进水口与换热器的冷水出口连通，洗涤塔内通过隔板分隔成进水腔和洗涤腔，洗涤腔内设置有竖管，竖管上设置有若干带喷头的喷管，竖管的上端伸入到进水腔内，洗涤塔的顶部安装有电机，电机的输出轴伸入进水腔内后与竖管的上端固定连接。本实用新型余热回收率高，能持续输出热能，工作效率高，具有显著的经济价值和社会价值。济价值和社会价值。济价值和社会价值。


技术研发人员：蔡志锋 杨庆 赵庆平 黄云会
受保护的技术使用者：曲靖市盛凯焦化有限责任公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/12