一种荒煤气高温余热回收方法及其装置与流程

2021-02-28 05:02:58|

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本发明涉及一种荒煤气高温余热回收方法及其装置，主要用于焦炉荒煤气余热回收，属于热工节能(锅炉)技术领域。

背景技术：

炼焦煤在焦炉中的多个被隔绝空气加热干馏，生成焦炭，同时，大量的挥发份挥发出来产生荒煤气，焦炉有多个干馏室(碳化室)并列而成，每个碳化室都有一个或两个上升管，碳化室干馏出来的高达850℃带出显热约占焦炉支出热的36％焦炉荒煤气，经过上升管送入桥管，在桥管喷砂大量高压氨水，氨水汽化后将荒煤气温度快速降至80℃左右，荒煤气高温热量白白浪费且耗费大量氨水及其循环使用的机械能，为了回收利用荒煤气高温余热，荒煤气余热回收上升管正在推广应用于焦炉荒煤气的余热回收。荒煤气高温显热是高品质能量，对于焦炉荒煤气带出的高品质显热，国内外开发了许多技术进行余热回收，典型结构有夹套式，为解决夹套结构漏水、可靠性低等问题又开发了夹套加盘管式(如焦炉上升管余热回收装置，专利号：zl201410051124.2)、内部插入式(如专利号：201410309838.9)和螺旋盘管式结构。焦炉荒煤气余热回收通常生产的是饱和蒸汽，生产过热蒸汽的方法是：全炉部分上升管生产的饱和蒸汽，剩余部分上升管生产的过热蒸汽，部分上升管管壁取热器或插入式取热器中的工质水与荒煤气换热后经过汽包分离后，部分饱和蒸汽送到专门生产过热蒸汽的上升管进行蒸汽过热，显然饱和蒸汽与荒煤气传热换热，显著降低了荒煤气余热回收效率。

总的来说，当前上升管余热回收遇到的问题是：

1、任何一种余热回收方法都没有解决上升管内部取热器壁端边界层以外的高温荒煤气高温余热的回收问题，也就是说目前的荒煤气余热回收只回收了余热回收换热器边界层厚度区域部分荒煤气的热量，边界层厚度以外区域部分的荒煤气的热量没有也不能够回收利用；

2、不能够全部上升管用来生产饱和蒸汽的同时生产过热蒸汽，如果需要需要生产过热蒸汽停掉部分上升管生产饱和蒸汽，改为生产过热蒸汽，使得这部分效率更低，更多的浪费了本该回收的荒煤气余热，使得本来效率低下的上升管余热回收的效能变得更低；

3、荒煤气低于450℃时开始结焦，结焦会给安全生产带来隐患；

4、高温荒煤气具有严重的高温腐蚀性，裸露于荒煤气的金属会造成快速高温腐蚀；

5、荒煤气上升管余热回收只能生产低中压蒸汽，使荒煤气高品质余热只能低品质回收利用，浪费了高品质荒煤气余热的能效，是对荒煤气高品质余热资源的浪费性回收。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种荒煤气高温余热回收方法及其装置，其在全部上升管用于生产高压饱和蒸汽的同时，能够将生产的高压饱和蒸汽回送至上升管内取热器生产过热蒸汽，大大提高了荒煤气的余热回收效率。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种荒煤气高温余热回收方法，所述方法包括以下步骤：由焦炉各碳化室来的荒煤气分别通入各自余热回收上升管的荒煤气通道内，所述余热回收上升管包括上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器，荒煤气在上升管的荒煤气通道内分别与上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器进行换热取热，所述上升管内取热器插装于上升管管壁取热器的内径di与上升管内取热器的外径do之差：di-do≥200mm的中心区域内，循环水泵进水口与汽包相连接，循环水泵出水口连接给水总管，给水总管通过多个并联的给水分管分别将水输送至各上升管管壁取热器的管壁取热器进水口，经上升管管壁取热器与荒煤气换热后形成的汽水从各上升管管壁取热器的管壁取热器回水口出来后分别通过多个并联的回水分管汇集至回水总管，再通过回水总管输送至汽包，在汽包内分离出饱和蒸汽，汽包顶部分离出的饱和蒸汽经过汽包自压力送入给汽总管，给汽总管通过多个并联的给汽分管将饱和蒸汽分别输送至各上升管内取热器的内取热器进汽口，经上升管内取热器与荒煤气换热后形成的过热蒸汽从各上升管内取热器的内取热器出汽口出来后通过多个回汽分管汇集至过热蒸汽输送管，然后再通过过热蒸汽输送管输送至需要的位置。

一种荒煤气高温余热回收方法，所述方法包括以下步骤：由焦炉各碳化室来的荒煤气分别通入各自余热回收上升管的荒煤气通道内，所述余热回收上升管包括上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器，荒煤气在上升管的荒煤气通道内分别与上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器进行换热取热，所述上升管内取热器插装于上升管管壁取热器的内径di与上升管内取热器的外径do之差：di-do≥200mm的中心区域内，循环水泵进水口与汽包相连接，循环水泵出水口连接给水总管，给水总管通过多个并联的给水分管分别将水输送至各上升管管壁取热器的管壁取热器进水口以及各上升管内取热器的内取热器进水口，经上升管管壁取热器和上升管内取热器与荒煤气换热后形成的汽水从各上升管管壁取热器的管壁取热器回水口以及各上升管内取热器的内取热器回水口出来后分别通过多个并联的回水分管汇集至回水总管，再通过回水总管输送至汽包，在汽包内分离出饱和蒸汽，汽包顶部分离出的饱和蒸汽自压送入饱和蒸汽输送管，然后再通过饱和蒸汽输送管输送至需要位置。

一种荒煤气高温余热回收装置，它包括余热回收上升管、循环水泵和汽包，所述余热回收上升管包括上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器，所述上升管管壁取热器包括管壁取热器进水口和管壁取热器回水口，所述上升管内取热器包括内取热器进汽口和内取热器回汽口，所述循环水泵进水口通过管道连接汽包，所述循环水泵出水口连接给水总管，所述给水总管通过多个并联的给水分管分别与各上升管管壁取热器的管壁取热器进水口相连接，各上升管管壁取热器的管壁取热器回水口分别通过多个并联的回水分管连接至回水总管，所述回水总管与汽包相连接，所述汽包顶部的饱和蒸汽出口连接给汽总管，所述给汽总管通过多个并联的给汽分管分别与各上升管内取热器的内取热器进汽口相连接，各上升管内取热器的内取热器回汽口分别通过多个并联的回汽分管连接至过热蒸汽输送管，所述过热蒸汽输送管将过热蒸汽输送至需要的位置。

一种荒煤气高温余热回收装置，它包括余热回收上升管、循环水泵和汽包，所述余热回收上升管包括上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器，所述上升管管壁取热器包括管壁取热器进水口和管壁取热器回水口，所述上升管内取热器包括内取热器进水口和内取热器回水口，所述循环水泵进水口通过管道连接汽包，所述循环水泵出水口连接给水总管，所述给水总管通过多个并联的给水分管分别与各上升管管壁取热器的管壁取热器进水口以及各上升管内取热器的内取热器进水口相连接，各上升管管壁取热器的管壁取热器回水口以及各上升管内取热器的内取热器回水口分别通过多个并联的回水分管连接至回水总管，所述回水总管与汽包相连接，所述汽包的饱和蒸汽出口连接饱和蒸汽输送管，所述蒸汽输送管将饱和蒸汽输送至需要位置。

优选的，所述上升管内取热器插装于上升管管壁取热器的内径di与上升管内取热器的外径do之差：di-do≥200mm的中心区域内。

优选的，所述上升管内取热器包括多组换热管，所述换热管采用套管式结构，套管式的换热管包括细管(芯管)和粗管(外管)，所述外管下端封闭，所述细管(芯管)下端开口，所述细管(芯管)下端插装于粗管(外管)内，多组换热管上端外围设置有芯管集合管和外管集合管，多组换热管的细管(芯管)上端均与细管(芯管)集合管相连通，多组换热管的粗管(外管)上端均与外管集合管相连通，所述细管(芯管)集合管上设置有内取热器进汽/水口，所述粗管(外管)集合管上设置有内取热器回汽/水口。

优选的，所述上升管内取热器包括多组换热管，所述换热管采用蛇形管式结构，蛇形管式的换热管包括细管和粗管，所述细管通过大小头变径串接于粗管，多组换热管上端外围设置有细管集合管和粗管集合管，多组换热管的细管上端均与细管集合管相连通，多组换热管的粗管上端均与粗管集合管相连通，所述细管集合管上设置有内取热器进汽/水口，所述粗管集合管上设置有内取热器回汽/水口。

优选的，同组换热管的细管和粗管沿环向布置或沿径向布置。

优选的，所述多组换热管的细管(芯管)管径选为dn15～dn40，粗管(外管)管径选为dn40～dn66，多组换热管在上升管内di-do≥200mm的中心区域内的多组换热管组，选用3组至12组数量的换热管组，使在有限空间内最大化增加换热面积。

优选的，所述余热回收上升管下部旋向相切向下斜插设置有一含硫污水热解处理管口，所述含硫污水热解处理管口的出口插入上升管管座内；所述含硫污水热解处理管口插入上升管管座的端部开有斜面口，所述斜面口朝向上升管管座的中心。

优选的，上升管管壁取热器、上升管内取热器和含硫污水热解处理管口裸露与荒煤气的表面均涂有防腐层，用防腐层厚度控制其中上升管管壁取热器、上升管内取热器与荒煤气温度接触表面温度≥450℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明根据荒煤气在上升管内流动状态分布的特点，设置适用于荒煤气流态形成的温度场分布相适应的管壁余热回收器和上升管内取热器结构，实现最大化荒煤气余热回收；

2、本发明可以同时全部上升管在生产高压饱和蒸汽的同时，还可以生产高压过热蒸汽，实现高温荒煤气显热的高品质余热回收；或者可以同时全部上升管在生产高压饱和蒸汽的同时，还可以将荒煤气余热回收过程中的边界层厚度以外的全部荒煤气余热全部回收，用于最大化生产高压饱和蒸汽，实现高温荒煤气显热的高品质高效率余热回收利用；

3、本发明通过在裸露和可能裸露于荒煤气侧的金属表面全部实现全陶瓷覆盖，消除了高温腐蚀的荒煤气余热回收技术瓶颈；同时增加了热阻，消除了荒煤气结焦的低于450℃条件，余热回收的同时不结焦，降低了上升管维护的劳动强度；

4、本发明采用螺旋管取热器和套管式内取热器相结合，受力状态协调，消除了加工使用过程的附加应力，显著提高了设备的可靠性和安全性；

5、本发明可以利用上升管荒煤气高温余热全部热解处理焦炉含硫污水，消除了含硫污水难处理的技术瓶颈，降低焦炉含硫污水处理成本，并可以资源化回收硫。

附图说明

图1为本发明一种荒煤气高温余热回收方法及装置实施例1的示意图。

图2为本发明一种荒煤气高温余热回收方法及装置实施例2的示意图。

图3为图1或图2中余热回收上升管的结构示意图。

图4为图3的仰视图。

图5为图3中螺旋管取热器的结构示意图。

图6为图5的仰视图。

图7为图3中上升管内取热器一种实施例的结构示意图。

图8为图7的仰视图。

图9为图3中上升管内取热器另一实施例的结构示意图。

图10为图9的仰视图。

图11为图3中上升管内取热器又一实施例的结构示意图。

图12为图11的仰视图。

其中：

上升管管壁取热器1

上升管筒体1-1

上升管上法兰1-2

上升管下法兰1-3

螺旋管取热器1-4

螺旋管筒体1-4-1

上集合管1-4-2

下集合管1-4-3

管壁取热器进水口1-4-4

管壁取热器回水口1-4-5

保温层1-5

桥管三通2

上升管内取热器3

内取热器筒体3-1

内取热器上法兰3-2

内取热器下法兰3-3

导向滑动支架3-4

换热管3-5

细管3-5-1

粗管3-5-2

大小头3-5-3

细管集合管3-6

粗管集合管3-7

内取热器进汽/水口3-8

内取热器回汽/水口3-9

螺旋片3-10

上升管水封盖4

循环水泵5

汽包6

给水总管7

回水总管8

给汽总管9

过热蒸汽输送管10

饱和蒸汽输送管11

上升管管座12

含硫污水热解处理管口13。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：利用荒煤气高温余热生产过热蒸汽

本发明涉及的一种利用荒煤气高温余热生产过热蒸汽的方法，所述方法包括以下步骤：

由焦炉各碳化室来的荒煤气分别通入各自余热回收上升管的荒煤气流通通道内，所述余热回收上升管包括上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器，荒煤气在上升管的荒煤气通道内分别与上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器进行换热取热，循环水泵进水口与汽包相连接，循环水泵出水口连接给水总管，给水总管通过多个并联的给水分管分别将水输送至各上升管管壁取热器的管壁取热器进水口，经上升管管壁取热器换热后形成的汽水从各上升管管壁取热器的管壁取热器回水口出来后分别通过多个并联的回水分管汇集至回水总管，再通过回水总管输送至汽包，在汽包内分离出饱和蒸汽，汽包顶部分离出的饱和蒸汽经过汽包压力送入给汽总管，给汽总管通过多个并联的给汽分管将饱和蒸汽分别输送至各上升管内取热器的内取热器进汽口，经上升管内取热器换热后形成的过热蒸汽从各上升管内取热器的内取热器出汽口出来后通过多个回汽分管汇集至过热蒸汽输送管，然后再通过过热蒸汽输送管输送至需要的位置；

所述上升管管壁取热器优选但不限于螺旋管弹簧式结构，该螺旋管弹簧式结构受力合理可以自动协调消除运行过程的附加应力；所述上升管内取热器和上升管管壁取热器的表面均涂有防腐层，防腐层消除了荒煤气对裸露于其中的金属的高温腐蚀，调整防腐层厚度控制使防腐层与荒煤气接触层面温度≥450℃，防止了荒煤气低于450℃开始大面积结焦的技术瓶颈。随着防腐层和其他技术的发展，未来甚至可以突破450℃下限至300℃左右。

参见图1，本发明涉及的一种利用荒煤气高温余热生产过热蒸汽的装置，它包括余热回收上升管、循环水泵5和汽包6，所述余热回收上升管包括自下而上依次布置的上升管管壁取热器1、桥管三通2、上升管内取热器3和上升管水封盖4，所述上升管管壁取热器1包括管壁取热器进水口1-4-4和管壁取热器回水口1-4-5，所述上升管内取热器3包括内取热器进汽口3-8和内取热器回汽口3-9，所述循环水泵5进水口通过管道连接汽包6，所述循环水泵5出水口连接给水总管7，所述给水总管7通过多个并联的给水分管分别与各上升管管壁取热器1的管壁取热器进水口1-4-4相连接，各上升管管壁取热器的管壁取热器回水口1-4-5分别通过多个并联的回水分管连接至回水总管8，所述回水总管8与汽包6相连接，所述汽包6顶部的饱和蒸汽出口连接给汽总管9，所述给汽总管9通过多个并联的给汽分管分别与各上升管内取热器3的内取热器进汽口3-8相连接，各上升管内取热器3的内取热器回汽口3-9分别通过多个并联的回汽分管连接至过热蒸汽输送管10，所述过热蒸汽输送管10将过热蒸汽输送至需要的位置。

所述上升管内取热器3插装于上升管管壁取热器1的内径di与上升管内取热器3的外径do之差：di-do≥200mm的中心区域内。经过实验研究发现上升管管壁取热器边界层厚度在100mm左右，为了不影响管壁取热器的取热热传递动力，选择在di-do≥200mm的中心区域内管壁取热器边界层厚度以外区域的高温荒煤气，也是没有余热回收的部分区域采用内取热器进行余热回收，这则可以实现全上升管荒煤气流通截面的全部热源的换热利用。

实施例2：利用荒煤气高温余热最大化生产饱和蒸汽

本发明涉及的一种利用荒煤气高温余热最大化生产饱和蒸汽的方法，所述方法包括以下步骤：

由焦炉各碳化室来的荒煤气分别通入各自余热回收上升管的荒煤气流通通道内，所述余热回收上升管包括上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器，荒煤气在上升管的荒煤气通道内分别与上升管管壁取热器和设置于其内的上升管内取热器进行换热取热，循环水泵进水口与汽包相连接，循环水泵出水口连接给水总管，给水总管通过多个并联的给水分管分别将水输送至各上升管管壁取热器的管壁取热器进水口以及各上升管内取热器的内取热器进水口，经上升管管壁取热器和上升管内取热器换热后形成的汽水从各上升管管壁取热器的管壁取热器回水口以及各上升管内取热器的内取热器回水口出来后分别通过多个并联的回水分管汇集至回水总管，再通过回水总管输送至汽包进行汽水分离，汽包分离出的饱和蒸汽从汽包顶部经过汽包压力送入饱和蒸汽输送管，然后再通过饱和蒸汽输送管输送至需要位置；

所述上升管管壁取热器优选但不限于螺旋管弹簧式结构；该螺旋管弹簧式结构受力合理可以自动协调消除运行过程的附加应力；所述上升管内取热器和上升管管壁取热器的表面均涂有防腐层，防腐层消除了荒煤气对裸露于其中的金属的高温腐蚀，调整防腐层厚度控制使防腐层与荒煤气接界层面温度≥450℃，防止了荒煤气低于450℃开始大面积结焦的技术瓶颈。随着防腐层技术的发展，未来甚至可以突破450℃下限至300℃左右。

参见图2，本发明涉及一种利用荒煤气高温余热最大化生产饱和蒸汽的装置，它包括余热回收上升管、循环水泵5和汽包6，所述余热回收上升管包括自下而上依次布置的上升管管壁取热器1、桥管三通2、上升管内取热器3和上升管水封盖4，所述上升管管壁取热器1包括管壁取热器进水口1-4-4和管壁取热器回水口1-4-5，所述上升管内取热器3包括内取热器进水口3-8和内取热器回水口3-9，所述循环水泵5进水口通过管道连接汽包6，所述循环水泵5出水口连接给水总管7，所述给水总管7通过多个并联的给水分管分别与各上升管管壁取热器1的管壁取热器进水口1-4-4以及各上升管内取热器3的内取热器进水口3-8相连接，各上升管管壁取热器1的管壁取热器回水口1-4-5以及各上升管内取热器3的内取热器回水口3-9分别通过多个并联的回水分管连接至回水总管8，所述回水总管8与汽包6相连接，所述汽包6的饱和蒸汽出口连接饱和蒸汽输送管11，所述蒸汽输送管11将饱和蒸汽输送至需要位置。

所述上升管内取热器3插装于上升管管壁取热器1的内径di与上升管内取热器3的外径do之差：di-do≥200mm的中心区域内。经过实验研究发现上升管管壁取热器边界层厚度在100mm左右，为了不影响管壁取热器的取热热传递动力，选择在di-do≥200mm的中心区域内管壁取热器边界层厚度以外区域的高温荒煤气，也是没有余热回收的部分区域，采用内取热器进行余热回收，这则可以实现全上升管荒煤气流通截面的全部热源的换热利用。

参见图3～图6，所述余热回收上升管包括上升管管座12，所述上升管管座12上自下而上依次设置有上升管管壁取热器1、桥管三通2、上升管内取热器3和上升管水封盖4，所述上升管内取热器3通过桥管三通2插装于上升管管壁取热器1内；

所述上升管管壁取热器1包括上升管筒体1-1，所述上升管筒体1-1上下两端分别设置有上升管上法兰1-2和上升管下法兰1-3，所述上升管筒体1-1内设置有螺旋管取热器1-4，所述上升管筒体1-1与螺旋管取热器1-4之间设置有保温层1-5，所述上升管上法兰1-2与桥管三通2下端相连接，所述上升管下法兰1-3与上升管管座12相连接；

所述螺旋管取热器1-4包括由多路盘管制成的螺旋管筒体1-4-1，所述螺旋管筒体1-4-1上下两端分别设置有上集合管1-4-2和下集合管1-4-3，所述螺旋管筒体1-4-1的多路盘管上下两端分别与上集合管1-4-2和下集合管1-4-3相连通，所述上集合管1-4-2上设置有管壁取热器回水口1-4-5，所述下集合管1-4-3上设置有管壁取热器进水口1-4-4；

所述螺旋管筒体1-4-1、上集合管1-4-2和下集合管1-4-3的内外全部表面均涂有防腐陶瓷层；

参见图7、图8，本实施例中的上升管内取热器3包括内取热器筒体3-1，所述内取热器筒体3-1上下两端分别设置有内取热器上法兰3-2和内取热器下法兰3-3，所述内取热器下法兰3-3与桥管三通2上端相连接，所述内取热器上法兰3-2与上升管水封盖4相连接；

所述内取热器筒体3-1下方设置有上下两个导向滑动支架3-4，上下两个导向滑动支架3-4之间设置有多组换热管3-5，所述换热管3-5采用套管式结构，套管式的换热管3-5包括细管(芯管)3-5-1和粗管(外管)3-5-2，所述细管(芯管)3-5-1为给汽管，所述粗管(外管)3-5-2为取热管，所述粗管(外管)3-5-2下端封闭，所述细管(芯管)3-5-1下端开口，所述细管(芯管)3-5-1下端插装于粗管(外管)3-5-2内，所述内取热器筒体3-1外围设置有细管(芯管)集合管3-6和粗管(外管)集合管3-7，多组换热管3-5的细管(芯管)3-5-1上端均与细管(芯管)集合管3-6相连通，多组换热管3-5的粗管(外管)3-5-2上端均与粗管(外管)集合管3-7相连通，所述细管(芯管)集合管3-6上设置有内取热器进汽(水)口3-8，所述粗管(外管)集合管3-7上设置有内取热器回汽(水)口3-9；

多组换热管3-5呈环向布置；

所述粗管(外管)3-5-2外表面涂有防腐陶瓷层；

所述粗管(外管)3-5-2外壁上还可以设置有翅片或钉头，所述翅片或钉头全部外露表面涂有防腐陶瓷层；

所述换热管3-5的细管(芯管)3-5-1管径选为dn15～dn40，粗管(外管)3-5-2管径选为dn40～dn65；在上升管内di-do≥200mm的中心区域内选用6组至12组数量的换热管组，使在有限空间内最大化增加换热面积；

上下两个导向滑动支架3-4全部外露表面涂有防腐陶瓷层；

所述芯管3-5-1外壁上缠绕有螺旋片3-10，螺旋片既可以增加流体紊流度，提高传热系数，强化传热又可以作为内管支撑，防止内管震动；

所述芯管3-5-1外壁上也可以设置w形滑动支架，采用w形可以实现支撑的弹性压紧式，这种预紧式弹力支撑可以防止芯管震动；

所述芯管3-5-1下端开口处设置有旋流分布器，所述旋流分布器顶于外管3-5-2下端封头内壁上，旋流分布器可以解决来汽(水)折流的均匀性增加取热效果，防止局部过热；

上升管管壁取热器和上升管内取热器外露表面均涂有防腐陶瓷层，既解决了荒煤气高温腐蚀金属的问题，同时利用陶瓷的热阻性能，使得低于450℃的荒煤气不再取热换热，保持荒煤气温度高于450℃，这样彻底解决了低于450℃的荒煤气结焦问题。随着防腐层和其他技术的发展，未来甚至可以突破450℃下限至300℃左右。

本方法提出利用荒煤气在上升管内荒煤气流场分布形成的温度场的试验研究分析结论，所采用上升管壁取热器只能回收荒煤气通道边缘的热量，还有流经上升管中心部分区域的高温荒煤气没有得到与管壁取热器的换热，其中心区域温度仍然是出焦炉的高温温度，利用流场形成温度场的试验研究分析，采用上升管内取热器回收荒煤气中心部位的荒煤气高温余热，这样可以充分回收荒煤气450℃以上的全部余热。试验研究分析可知：边缘区域荒煤气流体厚度在100mm左右的余热可以由上升管管壁取热器完成回收，考虑荒煤气流体边界层作用，中心区域的上升管内取热器设置于上升管管壁取热器内径di与上升管内取热器外径do之差：di-do≥200mm的上升管中心区域，上升管内取热器置于此区域可以形成荒煤气与取热水工质的最大温差，即形成最大的传热动力，为增大传热面积并充分利用这一有限尺寸区域，所以，上升管内取热器不宜过多，为了增加换热表面积，可以根据上升管内径尺寸设置六组及以下直至一组取热套管形成的内取热器，都是合适的。

参见图9、图10，本实施例中的上升管内取热器3包括内取热器筒体3-1，所述内取热器筒体3-1上下两端分别设置有内取热器上法兰3-2和内取热器下法兰3-3，所述内取热器下法兰3-3与桥管三通2上端相连接，所述内取热器上法兰3-2与上升管水封盖4相连接；

所述内取热器筒体3-1下方设置有上下两个导向滑动支架3-4，上下两个导向滑动支架3-4之间设置有多组换热管3-5，所述换热管3-5采用蛇形管式结构，蛇形管式的换热管3-5包括细管3-5-1和粗管3-5-2，所述细管3-5-1通过大小头3-5-3变径串接于粗管3-5-2，所述内取热器筒体3-1外围设置有细管集合管3-6和粗管集合管3-7，多组换热管3-5的细管3-5-1上端均与细管集合管3-6相连通，多组换热管3-5的粗管3-5-2上端均与粗管集合管3-7相连通，所述细管集合管3-6上设置有内取热器进汽(水)口3-8，所述粗管集合管3-7上设置有内取热器回汽(水)口3-9；

多组换热管3-5在上升管内呈环向布置；

同组换热管3-5的细管3-5-1和粗管3-5-2位于同一圆周上；

所述换热管3-5的细管3-5-1管径选为dn15～dn40，粗管3-5-2管径选为dn40～dn65；在上升管内di-do≥200mm的中心区域内选用3组至6组数量的换热管组，使在有限空间内最大化增加换热面积。

参见图11、图12，本实施例中的上升管内取热器3包括内取热器筒体3-1，所述内取热器筒体3-1上下两端分别设置有内取热器上法兰3-2和内取热器下法兰3-3，所述内取热器下法兰3-3与桥管三通2上端相连接，所述内取热器上法兰3-2与上升管水封盖4相连接；

多组换热管3-5在上升管内呈环向布置；

同组的换热管3-5的细管3-5-1和粗管3-5-2沿径向布置，所述细管3-5-1位于粗管3-5-2内侧；

所述换热管3-5的细管3-5-1管径选为dn15～dn40，粗管3-5-2管径选为dn40～dn65；在上升管内di-do≥200mm的中心区域内选用6组至12组数量的换热管组，使在有限空间内最大化增加换热面积；

为了充分利用荒煤气上升管内余热和焦化含硫污水的特性，将焦化含硫污水压力送入上升管下部进行热解处理。余热回收上升管旋向相切向下斜插一含硫污水热解处理管口13，所述含硫污水热解处理管口13的出口插入上升管管座11内；所述含硫污水热解处理管口13插入上升管管座11的端部开有斜面口，斜面口朝向上升管管座11的中心，在含硫污水热解处理管口13汽化的含硫污水蒸汽后喷射入上升管管座11内，含硫污水热解处理管口13中心线延长后相交于上升管管座11的下口底面，保证污水蒸汽不会进入焦炉内，而是进入上升管管座11后失压随着荒煤气流体流入余热回收上升管，旋流的污水蒸汽可以增加荒煤气在余热回收上升管内的紊流度，强化上升管管壁取热器1对荒煤气的取热，含硫污水热解处理管口13进入余热回收上升管和上升管管座11的部分外表面全部涂以防腐陶瓷层，其内表面全部涂以防腐陶瓷层，以防荒煤气高温腐蚀。

上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

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