一种焦炉上升管换热器分组母管给水系统的制作方法

本实用新型涉及冶金焦化技术领域，尤其是涉及一种焦炉上升管换热器分组母管给水系统。

背景技术：

焦炉上升管换热器是回收荒煤气热量生产蒸汽的换热器。在焦炉上升管换热器工作周期内，荒煤气温度波动大，荒煤气量波动大。目前主流的给水系统分成两种。

一种是单母管给水系统，在上升管换热器的整个工作周期内，其给水量是相同的。这种系统的问题是不能很好的解决在煤气温度低和煤气量少的阶段，上升管换热器内壁焦油析出问题，而后在打开水封盖阶段，焦油与空气接触燃烧过程中产生黑烟，污染环境，而在煤气温度高和煤气量大的阶段，没有充分回收煤气的热量。

另一种是每一个上升管换热器均设置温度计和调节阀，使得给水量和出口煤气温度连锁，根据出口煤气温度调节给水量，在煤气温度低和煤气量少时减小给水量，在煤气温度高和煤气量多时增大给水量。这种系统的问题是每个上升管换热器设置一个温度计和调节阀，投资增加很多，且系统过于复杂。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种焦炉上升管换热器分组母管给水系统，在煤气量少和煤气温度低的阶段，避免上升管换热器内壁焦油析出；在煤气温度高和煤气量大的阶段，回收尽可能多的热量；同时避免设置过多的仪表和阀门。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种焦炉上升管换热器分组母管给水系统，包括汽包、强制循环泵、母管与上升管换热器；装煤时间相差4～5个小时以内炭化室的多个上升管换热器共用一根母管；共用一根母管的上升管换热器的进水接口通过管道与母管相连，接收母管供水；汽包一端通过管道与上升管换热器相连，汽包的另一端通过管道与母管相连，汽包与母管相连的管道上设有强制循环泵。

还包括流量调节阀与温度传感器，在每根母管上设置流量调节阀，在与每根母管连接的首尾两个上升管换热器上设置温度传感器。

还包括plc控制器，plc控制器与温度传感器和流量调节阀电气相连；温度传感器用于测量首尾两个上升管换热器的煤气温度，plc控制器依据测量的煤气温度调整母管上流量调节阀的开度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)装煤时间相差四～五个小时以内的上升管换热器内的煤气温度差异较小，煤气量差异也较小，则这些上升管换热器所需供水量差异也较小，所以将这些上升管换热器设置为共用一根母管；在煤气温度低和煤气量少时，回收适量的热量，避免换热器内壁焦油析出，以及由此引起的水封盖打开阶段产生黑烟的环境污染问题；在煤气温度高和煤气量大的阶段，回收尽可能多的热量。

2)在每根母管上设置一个调节阀，在该母管连接的两端的上升管换热器煤气出口设置温度表测量煤气温度，根据出口煤气温度调节该母管给水量，使得上升管换热器出口煤气温度低时，减小水量，避免焦油析出。而在出口煤气温度高时，增加给水量，回收尽可能多的热量，提高经济效益。

附图说明

图1是本实用新型实施例1结构示意及工艺原理图；

图2是本实用新型实施例2结构示意及工艺原理图。

图中：1-汽包2-强制循环泵3-上升管换热器4-1#母管5-2#母管6-3#母管7-4#母管8-5#母管9-流量调节阀t-温度传感器

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

实施例1：

以2×60孔焦炉组为例，该焦炉组采用2-1串序，如图1所示，一种焦炉上升管换热器分组母管给水系统，包括汽包1、强制循环泵2、上升管换热器3与母管，共有120个上升管换热器3，编号为1#至120#，共设4根母管，分别为1#母管4、2#母管5、3#母管6与4#母管7。

1、3、5、……、59#上升管换热器3使用一根1#母管4；61、63、65、……、119#上升管换热器3使用一根2#母管5；2、4、6、……、60#上升管换热器3使用一根3#母管6；62、64、66、……、120#上升管换热器3使用一根4#母管7。装煤时间相差4～5个小时以内炭化室的多个上升管换热器3共用一根母管；共用一根母管的上升管换热器3的进水接口通过管道与母管相连，接收母管供水，母管供水量大时，支管供水量大，母管供水量小时，支管供水量小，支管流量随主管流量的增减而增减。

汽包1一端通过管道与上升管换热器3相连，另一端通过管道与母管相连，汽包1与母管相连的管道上设有强制循环泵2。

在每根母管上设置流量调节阀9，在每根母管连接的首尾两个上升管换热器3上设置温度传感器t。

本实用新型还包括plc控制器，plc控制器与温度传感器t和流量调节阀9电气相连；温度传感器t用于测量首尾两个上升管换热器的煤气温度，plc控制器依据测量的煤气温度调整母管上流量调节阀9的开度。

实施例2：

以2×60孔焦炉组为例，该焦炉组采用5-2串序，如图2所示，一种焦炉上升管换热器分组母管给水系统，包括汽包1、强制循环泵2、上升管换热器3与母管，共有120个上升管换热器3，编号为1#至120#，共设5根母管，分别为1#母管4、2#母管5、3#母管6、4#母管7与5#母管8。

1、6、11、……、116使用一根1#母管4；3、8、13、···、118使用一根2#母管5；5、10、15、……、120使用一根3#母管6，2、7、12、……、117使用一根4#母管7，4、9、14、……、119使用一根5#母管8。装煤时间相差4～5个小时以内炭化室的多个上升管换热器3共用一根母管；共用一根母管的上升管换热器3的进水接口通过管道与母管相连，接收母管供水，母管供水量大时，支管供水量大，母管供水量小时，支管供水量小，支管流量随主管流量的增减而增减。

汽包1一端通过管道与上升管换热器3相连，另一端通过管道与母管相连，汽包1与母管相连的管道上设有强制循环泵2。

在每根母管上设置流量调节阀9，在每根母管连接的首尾两个上升管换热器3上设置温度传感器t。

本实用新型还包括plc控制器，plc控制器与温度传感器t和流量调节阀9电气相连；温度传感器t用于测量首尾两个上升管换热器的煤气温度，plc控制器依据测量的煤气温度调整母管上流量调节阀9的开度。

在生产过程中操作顺序相邻的炭化室的工作状态相似，根据工程数据采集和分析处理后发现，对于结焦周期为二十几个小时的炭化室而言，装煤时间相差四～五个小时以内的上升管换热器3内的煤气温度差异较小，煤气量差异也较小，则这些上升管换热器3所需供水量差异也较小，所以将这些上升管换热器3设置为共用一根母管。从水力学理论计算可知，一根母管上由压力损失引起的上升管换热器3之间的流量差异极小。

在每根母管上设置一个流量调节阀9，在该母管连接的两端的上升管换热器3煤气出口设置温度传感器t测量煤气温度，plc根据出口煤气温度调节该母管给水量，使得上升管换热器3出口煤气温度低时，减小水量，避免焦油析出。而在出口煤气温度高时，增加给水量，回收尽可能多的热量，提高经济效益。

本实用新型专利的有益效果如下：在煤气温度低和煤气量少时，回收适量的热量，避免换热器内壁焦油析出，以及由此引起的水封盖打开阶段产生黑烟的环境污染问题；在煤气温度高和煤气量大的阶段，回收尽可能多的热量。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。