焦炉荒煤气显热回收利用技术的应用课件

1、焦炉荒煤气显热回收利用技术的应用目录1、焦炉荒煤气显热利用技术2、焦炉荒煤气显热利用应用介绍3、研发历程和第五代上升管新品试验4、经济效益和发展前景第一部分 焦炉荒煤气显热利用技术 “节能降耗和环境保护”作为十三五规划的重点工作，钢铁工业是我国重点的耗能大户，节能降耗潜力巨大。目前钢铁企业尚有30的余热、余能未被回收利用。其中，包括焦化过程50千克标煤/吨焦。 在2015年炼焦生产过程中，有 44800万吨（机焦）50千克/吨焦 2240万吨标煤的余热未被回收利用 行业节能前景焦炉输出热量的组成和应用高效回收利用在炼焦过程中产生的余热资源是资源节约、环境友好的绿色焦化厂节能的主要方向和潜力所在

2、，也是提高 效率的主要途径之一。通过对炼焦过程输入端和输出端能量流分析得出：喷洒氨水65080082852235初步冷却器冷却水传统的焦炉荒煤气冷却工艺焦 炉几种研发的上升管技术-特殊结构水套管技术450C500C荒煤气去净化车间 上升管除氧水0.60.8MPa蒸汽80100kg/吨焦汽包4、几何态构体水套管3、金属导热体特点：1、纳米导热最大程度避免大面积结焦； 2、耐磨耐腐合金保证设备使用寿命； 3、无缝钢管形式的金属导热体保证无水渗漏； 4、几何态构体水套管保证换热稳定可靠； 5、纳米保温层保证热交换效率和降低环境温度。 汽水混合物汽包未汽化的水1、纳米导热层750C900C荒煤气2、耐

3、磨耐腐合金5、纳米保温层6、外保护层焦化厂担心的焦点问题漏水问题-水漏入上升管内部进入炭化室；上升管内部堵塞的问题-焦油凝析和石墨结附；焦点问题的防止和解决-漏水整个换热器为一个整体结构的无缝钢管，内筒内壁为纳米导热层，导热层耐磨耐热，是防止漏水的第一层保护；在纳米导热层的外侧是耐磨耐腐耐高温的合金材料，经过2600以上高温熔化成型的一种无缝管结构型式，是防止漏水的第二层保护；在合金材料层的外侧是金属导热体材料，也就是无缝钢管，是防止漏水的第三层保护；水-汽换热在封闭空间内进行，封闭空间在上升管内筒外侧，经过三层保护，水汽不会渗漏至炭化室。新上升管换热器的内壁采用耐高温进口纳米导热材料，耐热温

4、度为1800，经过500的高温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，即使结焦，但不易附着，也易于清除；通过进水流量和出口荒煤气温度的自动调节控制，一定程度上控制了上升管的除盐水进出口温度差，出口荒煤气温度的合理控制（不低于450C）减缓焦油的凝析形成，及其他成分的附积。焦点问题的防止和解决-堵塞新型的耐高温耐磨合金材料：通过对传统材料的生产工艺和配方进行改良，从而解决了在正常运行工况下必须面对的问题：高温、温度变化区间大、腐蚀（氧化、还原、H2S等）。充分利用了特殊材料的耐磨和耐高温性，又利用了钢管的强度，二者有机结合；纳米导热材料的选择最大限度合理的调节了换热效果；纳米保

5、温材料的选择最大限度的保护了热量不外散，使得换热在有限的封闭空间进行，同时降低了环境温度；换热器外壁采用抗氧化和腐蚀的不锈钢材质，最大程度的适应了焦炉的运行环境。研发的上升管特点-材料的合理利用换热器内部通过科学的结构排列以及合理换热材料的选择，形成了拥有自身专有专利技术的几何态构体结构。最大程度的获取换热效果，特别是纳米导热材料的应用，很好的调节了换热器的导热系数；通过强制循环泵，大流量低扬程，充分保证了每个上升管换热器的进水相对平均；通过对上升管换热器的进水管路进行合理梯级管径配置，再一步保证了每个上升管换热器的进水出水相对平均。研发的上升管特点-结构和系统的合理配置公司概况 常州江南冶金

6、科技有限公司是常州江南电力设备集团旗下研发和制造冶金、焦化行业节能技术、废水、废气综合利用设备的企业，目前公司成功申报和获得国家发明专利6项，实用新型专利10项；其中焦炉上升管方面的发明专利6项，已经授权1项，实用新型10项全部授权。并且成功开发了用于焦炉荒煤气余热利用的先进技术的系列产品。 公司主打产品为焦炉上升管换热器及系统，覆盖了国内所有焦炉（4.3米、5.5米、6米、7米和7.63米）。 集团子公司常州江南电力节能科技有限公司于2014年在福建三钢实现了4.3米捣固焦炉上升管余热利用改造，取得成功。2014年集团将常州江南电力节能科技有限公司重组成立常州江南冶金科技有限公司，并于201

7、5年在河北钢铁集团邯郸分公司焦化厂成功改造了6米顶装焦炉的上升管余热利用，产生0.6MPa的饱和蒸汽近100KG/吨焦。开创了国内第一个且是唯一一家成功进行6米焦炉上升管余热利用的先河。同时于2106年6月28日-30日在邯钢现场召开了技术鉴定和推广交流会，得到与会150多位专家的一致认可。2016年7月成功签订了邯宝焦化7米焦炉上升管改造项目。 第二部分 焦炉荒煤气显热利用应用介绍系统改造流程图改造过程-上升管与底座及桥管连接首先将整个外围系统全部安装到位；准备好备用的底座；将上升管换热器与备用底座进行组装。将上升管换热器与备用三通桥管进行组装。改造过程-原上升管拆除和新上升管安装在推焦前2

8、小时左右将原上升管连同三通桥管和底座一起拔除；将组装好的新上升管用吊机安装到位。改造过程-邯钢5#焦炉上升管改造全貌改造过程-三钢4.3米焦炉上升管2#炉改造全景、改造过程-运行中的上升管内貌改造过程-电气系统运行实时控制界面改造过程-邯钢6米焦炉改造后进出口荒煤气温度 第三部分 研发历程和第五代上升管新品试验研发的系列产品（第一到第五代）展示第一代第一代第二、三代第四代第五代试验装置新品试验-邯钢集团焦化（7.0米焦炉）测试现场第五代试验装置新品试验-邯钢集团焦化（7.0米焦炉）测试数据 第四部分 经济效益和发展前景经济效益-以邯钢二座6米焦炉（2x45孔）1、直接经济效益：按年产90万吨焦

9、炭计算，年产0.6MPa饱和蒸汽约9.08万吨，按照当地市场价100元吨计，扣除自耗电和运维费用后，年产生经济效益800万元左右，上升管外壳表面温度由原来200以上降低为40-70,焦炉炉顶温度大大降低，有效改善作业人员操作环境。2、工序能耗效益：降低工序能耗约8-10kg/吨焦；3、减碳效益：按年产90万吨焦炭产量、可产生0.6MPa饱和蒸汽约9.08万吨，折合标煤0.857万吨。节能减排效果明显。4、静态投资回收期：约3年左右推广后发展前景 1、2016年6月，邯钢集团和常州江南冶金公司在邯钢现场召开专家鉴定会，来自国内数十家钢铁、焦化企业和科研院所的代表参加了会议。与会代表一致认为，邯钢

10、现场应用的焦炉上升管余热回收技术具有取热充分、可靠性高、安全性强等优点，代表了国内领先水平，在焦化行业具有广阔的推广前景。 2、按照2015年全国焦炭产能4.48亿吨计算，在按照推广比例50%计算，预计5年后到2020年可以节约185万吨标煤（tce)及减排能力488万吨二氧化碳（tCO2） 3、现全国焦化行业共有焦化厂603家，全国共有大约1409台焦炉需要改造。按照2015年全国焦炭产能4.48亿吨计算，按照每100万吨产能的焦炉平均改造费用2000万-2500万元计，市场规模约90亿-110亿元，由此可见，该项目的发展前景是非常好的，而且系列延伸产品也是值得期待的。主要业绩序号使用单位焦

11、炉型号年产量签订时间投产时间备注1河钢邯钢焦化厂2x45孔6米90万吨2014年11月2015年11月产生0.6MPa饱和蒸汽11吨/小时，约合90100kg/吨焦2福建三钢集团闽光焦化2x65孔4.3米90万吨2013年10月2014年3月产生0.6MPa饱和蒸汽68吨/小时，约合6070kg/吨焦3安阳钢铁股份有限公司焦化厂2x55孔6米110万吨2016年2月正在施工产生0.8MPa饱和蒸汽8吨/小时，约合7080kg/吨焦，并且过热后产生过热蒸汽4河钢邯宝焦化4x42孔7米200万吨2016年7月正在施工产生0.6MPa饱和蒸汽22吨/小时，约合90100kg/吨焦邯郸6米焦炉现场技术交流鉴定推广会邯钢现场交流长治市