一种焦炉用上升管换热器安全运行系统技术方案

本发明专利技术属于换热器设备技术领域，涉及一种焦炉用上升管换热器安全运行系统。该系统包括壁温监测装置、超温超压泄放装置、流量监测装置和控制系统；上升管换热器包括具有一定壁厚的筒体，壁温监测装置包括上测温元件和下测温元件，上测温元件和下测温元件设置在筒体筒壁内部；超温超压泄放装置包括设置在筒体上的测压装置和泄放装置；流量监测装置包括流量监测元件和进水调节阀组，控制系统分别与上测温元件、下测温元件、测压装置、泄放装置、流量监测元件和进水阀调节组电连接。该安全运行系统可以有效监测上升管换热器内部、外部环境，可以有效预防干烧、超温等情况的发生，保障上升管换热器安全可靠的运行，提高换热装置的安全性和稳定性。和稳定性。和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉用上升管换热器安全运行系统


[0001]本专利技术属于换热器设备
，涉及焦化行业焦炉荒煤气余热回收利用系统，具体涉及一种焦炉用上升管换热器安全运行系统。

技术介绍

[0002]炼焦工艺主要是炼焦煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生产焦炭，同时产生大量挥发出来的荒煤气，从焦炉炭化室推出的950～1050℃红焦带出的显热占焦炉支出热的37％；650～800℃焦炉荒煤气带出显热占焦炉支出热的36％；180～230℃焦炉烟道废气带出热占焦炉支出热的17％；炉体表面热损失占焦炉支出热的10％。
[0003]为了回收高温荒煤气的热量，现有技术中采用上升管换热器利用除盐水与荒煤气进行换热，产生蒸汽供用户使用。但由于焦炉生产工况特殊，受高温、粉尘、煤气等因素的影响，荒煤气余热利用系统大多相对简单。尤其是上升管通常设置表面测温，但无法了解上升管换热器内部漏水、干烧等异常情况，且上升管表面温度无法准确反映内筒的温度，无法确定内筒的实际温度，存在安全隐患。目前急需一种可以确保上升管换热器安全运行的系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本专利技术提供一种焦炉用上升管换热器安全运行系统，可以有效监测上升管换热器内部、外部环境，可以有效预防干烧、超温等情况的发生，保障上升管换热器安全可靠的运行，提高换热装置的安全性和稳定性。
[0005]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案如下：一种焦炉用上升管换热器安全运行系统，用于安装在上升管换热器上，包括壁温监测装置、超温超压泄放装置、流量监测装置和控制系统；
[0006]所述上升管换热器包括具有一定壁厚的筒体、荒煤气进口、荒煤气出口、进水口和出水口，所述筒体上方设有上连接法兰，所述筒体下放设有下连接法兰，所述进水口设置在筒体侧下方，所述出水口设置在筒体侧上方；
[0007]所述壁温监测装置包括上测温元件和下测温元件，所述上测温元件和下测温元件设置在筒体筒壁内部；
[0008]所述超温超压泄放装置包括设置在筒体上的测压装置和泄放装置，所述测压装置设置在筒体筒壁内部，所述泄放装置一端设置在进水口和出水口连通的换热通道中，所述泄放装置穿过筒体侧壁、置于筒体外部；
[0009]所述流量监测装置包括设置在进水口的流量监测元件和进水调节阀组，所述流量监测元件设置在进水控制阀上，所述进水控制阀设置在与进水口连通的进水支管上；所述进水调节阀组设置在进水支管上、偏离进水口的一端；
[0010]所述控制系统分别与上测温元件、下测温元件、测压装置、泄放装置、流量监测元件和进水阀调节组电连接。
[0011]该种上升管换热器安全运行系统对用于焦炉中余热回收的上升管可以实施监测
筒体内壁壁温，当上升管换热器内筒温度超过设计温度时，可以通过增大进水量加强换热，并同时通过流量监测装置调节上升管进口流量，确保换热稳定进行；或者打开泄放装置，泄放压力，确保内筒不带压运行，泄压过程中通过测压装置实时监测内筒内部压力；该运行系统通过壁温检测、超温泄放、流量监控等操作，可确保上升管换热器不超温、不干烧、流量可控，保证上升管余热回收系统安全、平稳运行。
[0012]进一步的，所述筒体筒壁上方具有一容置上测温元件的上凹腔，筒体筒壁下方具有一容置下测温元件的下凹腔；所述上连接法兰上设有与上凹腔连通的上通孔，所述下连接法兰上设有与下凹腔连通的下通孔；所述上测温元件贴合在上凹腔中，所述下测温元件贴合在下凹腔中。引入的上测温元件和下测温元件分别贴合在筒体内，且不与上升管内部荒煤气、以及筒体筒壁中换热介质接触，不易损坏，测量准确性高。
[0013]进一步的，所述泄放装置出口处设有安全瓶和缓冲罐，所述缓冲罐包括罐底、罐顶和设置在罐底和灌顶件可伸缩的伸展部，所述罐底上设有自动排空阀；所述泄放装置出口与安全瓶通过第一连接管连接，所述安全瓶与缓冲罐通过第二连接管连通。
[0014]泄放装置后端引入安全瓶和缓冲罐，缓冲罐的设置在泄压时对压力具有引流作用，同时给操作人员增加处理异常的缓冲时间，避免直接向外部释放压力导致安全事故，在上升管内进行高压泄放时，安全性高，稳定性好。
[0015]更进一步的，所述缓冲罐上还具有压力传感器和报警器，所述压力传感器与报警器电连接，所述压力传感器与报警器与控制系统电连接。缓冲罐上引入的压力传感器和报警器，在缓冲罐内压力达到设定值时，报警提醒操作人员达到警戒值，对上升管换热装置进行强制干预，确保上升管安全运行。
[0016]进一步的，所述进水调节阀组包括进水管电磁阀、第一开度阀、第二开度阀，所述进水管电磁阀上设有与控制系统电连接的控制电机；
[0017]所述进水支管上还设有进水旁管，所述进水旁管上设有第三开度阀。引入进水旁管大量向筒体中注入水，引入进水管电磁阀，在需要精准控制换热量时，自动调节，换热速率快，精准可控。
[0018]进一步的，所述上升管具有若干个，所述壁温监测装置、超温超压泄放装置、流量监测装置与上升管一一对应；若干温监测装置、超温超压泄放装置、流量监测装置分别于控制系统电连接。该种安全运行系统可以同时对多个上升管进行处理，使用效率高。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1、该种上升管换热器安全运行系统对用于焦炉中余热回收的上升管可以实施监测筒体内壁壁温，当上升管换热器内筒温度超过设计温度时，可以通过增大进水量加强换热，并同时通过流量监测装置调节上升管进口流量，确保换热稳定进行；或者打开泄放装置，泄放压力，确保内筒不带压运行，泄压过程中通过测压装置实时监测内筒内部压力；该运行系统通过壁温检测、超温泄放、流量监控等操作，可确保上升管换热器不超温、不干烧、流量可控，保证上升管余热回收系统安全、平稳运行。
[0021]2、引入的上测温元件和下测温元件分别贴合在筒体内，且不与上升管内部荒煤气、以及筒体筒壁中换热介质接触，不易损坏，测量准确性高；泄放装置后端引入安全瓶和缓冲罐，缓冲罐的设置在泄压时对压力具有引流作用，同时给操作人员增加处理异常的缓冲时间，避免直接向外部释放压力导致安全事故，在上升管内进行高压泄放时，安全性高，
稳定性好；缓冲罐上引入的压力传感器和报警器，在缓冲罐内压力达到设定值时，报警提醒操作人员达到警戒值，对上升管换热装置进行强制干预，确保上升管安全运行；引入进水旁管大量向筒体中注入水，引入进水管电磁阀，在需要精准控制换热量时，自动调节，换热速率快，精准可控；该种安全运行系统可以同时对多个上升管进行处理，使用效率高。
附图说明
[0022]通过下面结合附图的详细描述，本专利技术前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
[0023]图1为本专利技术系统结构示意图；
[0024]图2为本专利技术上升管结构示意图；
[0025]图3为本专利技术缓冲罐结构示意图；
[0026]其中：1为上升管，11为筒体，12为荒煤气进口，13为荒煤气出口，14为进水口，15为出水口，16为上连接法兰，161为上通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉用上升管换热器安全运行系统，用于安装在上升管换热器上，其特征在于：包括壁温监测装置、超温超压泄放装置、流量监测装置和控制系统；所述上升管换热器包括具有一定壁厚的筒体、荒煤气进口、荒煤气出口、进水口和出水口，所述筒体上方设有上连接法兰，所述筒体下放设有下连接法兰，所述进水口设置在筒体侧下方，所述出水口设置在筒体侧上方；所述壁温监测装置包括上测温元件和下测温元件，所述上测温元件和下测温元件设置在筒体筒壁内部；所述超温超压泄放装置包括设置在筒体上的测压装置和泄放装置，所述测压装置设置在筒体筒壁内部，所述泄放装置一端设置在进水口和出水口连通的换热通道中，所述泄放装置穿过筒体侧壁、置于筒体外部；所述流量监测装置包括设置在进水口的流量监测元件和进水调节阀组，所述流量监测元件设置在进水控制阀上，所述进水控制阀设置在与进水口连通的进水支管上；所述进水调节阀组设置在进水支管上、偏离进水口的一端；所述控制系统分别与上测温元件、下测温元件、测压装置、泄放装置、流量监测元件和进水阀调节组电连接。2.根据权利要求1所述的一种焦炉用上升管换热器安全运行系统，其特征在于：所述筒体筒壁上方具有一容置上测温元件的上凹腔，筒体筒壁下方具有一容置下测温元件的下凹腔；所述上连接法兰上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：马庆磊，张家立，王贾杰，
申请(专利权)人：常州江南冶金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：