热管式余热锅炉在焦炉行业节能减排中的应用.doc

职称论文发表就找论道论文QQ: 2414909688热管式余热锅炉在焦炉行业节能减排中的应用摘要：本文围绕焦炉工艺及烟气余热的回收利用，通过实际案例分析了热管式余热锅炉在焦炉行业节能减排中的实际应用方法和应用效果。关键词：热管式；余热锅炉；焦炉；余热回收ABSTRACT: This article revolves around technology and flue gas waste heat recovery and utilization of coke oven, through practical case analysis of heat pipe waste heat boiler in energy conservation and emission reduction in the coke oven industry application methods and the practical application of results.KEYWORDS：Heat pipe type; Hrsg; Coke; heat recovery一、焦化工艺概述煤车间送来的配合煤装入煤塔，装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后装入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产生荒煤气。 炭化室内的焦炭成熟后，用推焦车推出，经拦焦车导入熄焦车内，并由电机车牵引熄焦车到熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷却一定时间后送往筛焦工段，经筛分按级别贮存待运。 焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经蓄热室，又格子砖把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气1。 对于其中经总烟道进入烟囱热烟气的仍有较大的余热回收价值。该方案就是为回收这一部分烟气的余热而设计。 二、热管余热锅炉在焦炉余热回收中的应用烟气的余热回收利用在国内已是成熟技术。根据我们的长期从事余热锅炉工程设计经验以及厂家提供的设计条件：一台80万吨焦化炉可利用的烟气量配置一台余热锅炉可产生压力0.7Mpa，温度170的饱和蒸汽9t/h ；项目实施后，可充分利用焦化炉废气的大部分热能，降低能耗，同时改变了焦化炉高温废气排入大气而污染环境的状态，实现“节能减排”的最佳效果。热管余热锅炉技术传热系数高,防积灰、堵灰、抗腐蚀能力强。冷热流体完全隔开，有效防止水汽系统的泄漏。阻力损失小，可以适用于老机组的改造。一般情况下，增加了余热回收设备，热废气的阻力增加在1500Pa左右。 单根或多根热管的损坏不影响设备整体使用。热管制作是采用镍基钎焊翅片管技术，它是一种新型翅片管焊接工艺，由绕片喷粉高温烧结等十余道工序组成2。其利用镍粉的熔化将翅片与基管焊接在一起，形成冶金连接。管片焊着率100%，接触热阻接近零。在翅片管表面烧结一层0.2mm左右致密、光滑的合金保护层，使普通碳钢材料具有不锈钢时性能，其表面硬度高，能在高温、高流速和腐蚀性介质的冲刷下工作，耐低温酸露点腐蚀，较同类产品寿命可提高35倍，表面光滑可减缓积灰。采用该技术的热管换热设备，其使用寿命较普通翅片热管提高了23倍。烟气的余热回收利用在国内已是成熟技术，烟风系统改造方案为：在焦化炉烟气出口的主烟道上开一个烟道口，同时在主烟道设置一台翻板式闸板阀，在新开的烟道口用管道将管道口和余热锅炉的进气口连接，并在进余热锅炉前再设置一台翻板式闸板阀，最后在出余热锅炉的管道上再设置一台闸板阀。运行时，将锅炉进口前的闸板阀打开，主烟道上的闸板阀关闭，通过引风机的作用，将烟气引至锅炉，同时将除盐水引入锅炉水侧，通过换热，产生蒸汽供生产和生活使用。如果是原有焦化炉技改项目，由于涉及到连接管道停车时间的问题，所以，供方通常做如下安排：设备安装时，将其它所有设备安装好，最好只剩下烟气管道的工作内容，安装前，准备好所需要的闸板阀，安装工具等材料。对于在改造的取风管，通过电气控制取风管上的电动蝶阀的开启和关闭，可使余热锅炉项目处于工作模式或检修模式3。当余热锅炉项目处于工作模式时，即打开锅炉进口处和出口处闸板阀，关闭主烟道闸板阀使焦化炉中的高温废气被送入余热锅炉；当余热锅炉项目处于检修模式时，即关闭锅炉进口处和出口处闸板阀，打开主烟道闸板阀，则焦化炉高温废气经烟囱排入大气。三、某焦化厂实例参考1.焦化工艺该焦化厂目前有一台80万吨的焦化炉，焦化炉在生产过程中，一直向大气排放废气和粉尘。烟气出焦化炉时，其温度高达260-280，所有烟气都通过烟囱自拔力排放到空中。2.余热资源表1焦化炉余热数据表序号名 称单 位数 据1焦化炉规模万吨80万吨焦化炉2烟气出焦化炉温度2703废气流量N m3/h1400004废气压力Pa-5004003工艺方案（1）焦化炉余热利用技术方案供余热回收的高温烟气是从大烟道引出进入余热锅炉。为防止系统产生露点腐蚀，必须保证余热锅炉排烟温度要在145170的范围内。两个大烟道上设有切换阀门。可根据实际排烟温度情况选择排入的大烟道。当余热锅炉出现故障停机时，可以关闭余热锅炉前后电动阀门。确保焦化工艺正常生产。（2） 低温余热回收系统 该焦化厂有80万吨焦化炉一台，根据余热资源，此焦化炉可利用余热量为：烟气量14104Nm3/h，温度：280； 热烟气进入余热锅炉，经过过热段、高温蒸发段、低温蒸发段、低温省煤器段共产o.7MPa、175的饱和蒸汽9t/h；余热锅炉系统由电动蝶阀、过热器、除氧器、蒸发器、省煤器、风管、锅炉水泵、软化水箱、水路系统、循环管路系统，配电柜控制系统等组成。水泵需位于锅炉附近，这样可以节省汽水管线，也减少温损和压降。在竖向设计时，根据工厂的现有建筑物及场地标高，合理拟定车间的标高。 4.工艺流程从焦化炉出的烟气经过绝热烟道，进入过热器、高温蒸发器、低温蒸发器、省煤器，烟气降至170，进入引风机作用下经烟囱排向大气。余热锅炉采取直线布置，分成受热面部分和公用部分。蒸发器采用模块化、现场组装，布置在混凝土水泥平台上，平台下设灰斗组件。余热锅炉主要由热管蒸发器组成，作用为将经过换热器的废热烟气降温后加热软水产生151蒸汽，此系统为整套余热锅炉系统的核心技术。 随着近几年来低温余热回收技术的突飞猛进，钢铁、焦化行业的余热回收项目造价大幅度降低，同时余热回收效率大幅度提高。从上述分析可以看出，余热利用项目，不但可以减排大量的烟尘、co2和 so2等，创造巨大的环保效益，同时能够穿凿可观的节能效益和经济效益，本设计方案在不影响烧结主工艺的前提下，采用成熟的专利余热回收技术，实现了一举多得的收益，确实是应该大力提倡的节能减排项