科学与工程的完美融合
YD-焦炉余热回收技术
(1)焦炉上升管荒煤气余热回收技术
传统冷却高温荒煤气的工艺流程:自焦炉炭化室→上升管→桥管→集气管冷却→煤气净化车间。
本技术将焦炉原上升管的直管段拆除,在原位置更换为上升管荒煤气余热回收利用装置并配套相应的辅助设施,利用焦炉炭化室产生的高温荒煤气流经上升管高效换热器时,发生热交换产生蒸汽以实现对焦炉荒煤气的余热回收。
本技术荒煤气流程为:自焦炉炭化室→上升管荒煤气余热回收利用装置→桥管→集气管冷却→煤气净化车间。
技术优势:
①新型耐高温耐磨合金材料,确保余热回收利用装置在高温、温度变化区间大和腐蚀(氧化、还原、H2S等)运行工况正常运行。
②设备内部结构排列科学、换热材料选择合理,保证了装置的换热效果。
③纳米保温材料有效的减少了热量的损失;采用抗氧化和腐蚀的不锈钢材质外壁,最大程度的适应焦炉运行环境。
④内壁借用三通桥管与集气管阀座之间的承插及外壁加装膨胀节,以适应因荒煤气温度变化引起的热胀冷缩,确保了装置的安全稳定运行。
⑤通过强制循环泵,大流量低扬程,充分保证了每个上升管余热回收利用装置进水的相对平均。
⑥三层内筒内壁确保上升管不会漏水。
⑦装置内壁采用耐高温进口纳米导热材料,耐热温度为1800℃,温度达到500℃左右后,内表面形成均匀光滑而又坚固的釉面,无死角,不易造成结焦和焦油凝结,即使有凝结,但不易附着,也易于清除。
⑧通过进水流量的调节,控制上升管的进出口温度差,减少内壁的结焦和焦油;
⑨合理的换热型式、导热系数的选择及出口荒煤气温度的控制(不低于450℃),减缓石墨的形成和焦油及其他成分的附积。
利用焦炉上升管荒煤气余热回收利用装置,焦化吨焦工序能耗降低8~10kg标煤,减少循环氨水量约15-30%,减少煤气回收初冷器热负荷约15-30%,减少煤气初冷器循环水约15-30%,减少循环水系统电耗和补充水消耗约15%。
(2)焦炉烟气余热回收技术
烟气余热回收技术流程为:将热烟气从 两条地下分烟道路引出,经地下分烟道,汇聚到主烟道,再经余热回收系统换热降温后,将热烟气降至要求温度,经锅炉引风机再经钢制烟道排入主烟道翻阀后的地下烟道,经烟囱排空。
余热锅炉回收系统组成:该系统由蒸气发生器、热管省煤器、热管低压力软水预热器、汽包、上升管、下降管、外连管路和控制仪表等组成,并且互相独立。
水汽系统流程为:原水经软化水装置制备软水,合格软水进入软水箱,软水经除氧水泵除氧合格除盐水进入到除盐水箱,经除氧水泵加压进入热力除氧器除氧。合格除氧水经锅炉给水泵加压补入热管省煤器,出省煤器热水进入锅炉汽包,汽包水和蒸汽发生器内水自然循环,在汽包内蒸汽与水分离产生饱和蒸汽;饱和水回流到热力除氧器加热冷水,使其温度升高到所需温度;

    在炼焦过程中,炭化室产出大量的荒煤气,荒煤气经过焦炉上升管时温度高达400~800℃,含有大量的显热,为降低焦炉荒煤气温度便于后续焦化工艺处理,传统工艺采用喷氨水急冷的工艺冷却高温荒煤气,使荒煤气急剧降温至80-85℃。该工艺流程不仅浪费了大量的荒煤气显热,而且需要大量的循环冷却水和冷却电力,导致能源浪费。同时,焦炉加热用的焦炉煤气,经预热后送到焦炉地下室,进入燃烧室立火道底部与空气汇合燃烧,燃烧后的废气进入下降气流的立火道,再经蓄热室和格子砖把废气的部分显热回收,最后经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气,对于其中经总烟道进入烟囱的热烟气仍有较大的余热回收价值。
     我们针对传统的喷氨水急冷高温荒煤气工艺,开发了焦炉上升管荒煤气余热回收利用新技术,该技术核心在余热回收利用装置上,重点在于解决上升管堵塞、结焦及防止上升管漏水等问题;同时开发了配套的焦炉烟气预热回收技术,回收热烟气的余热。
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