河南回收空壓機余熱承諾守信

余熱回收裝置在焦爐上的應用

近年來，焦化企業不斷研究開發余熱余能的回收利用，其中，焦爐荒煤氣余熱回收利用就是一大亮點。馬鋼煤焦化公司5號焦爐第壹套荒煤氣余熱回收利用裝置，于2016年7月22日投入運行。該裝置從可行性研究到投產運行，要制定完整、科學的方案，才能確保其質量、功能達到相關技術要求。按照現有技術提取溫度區間為23~28℃左右，熱能回收利用率達到80%以上，換句話說：此項措施可為您節約8成的加熱費用，可見其中蘊含的經濟效益不容小覷。

1概述

1.1焦爐上升管余熱概述

焦化行業要堅持綠色發展，有效降低能耗、物耗和污染物排放量，進一步發展循環經濟，重點是加強節能環保關鍵技術、工藝、裝備研發和推廣應用，構建高校、清潔、低碳、循環的綠色發展體系。焦爐荒煤氣余熱回收利用裝置的應用就是一大亮點，是焦化企業節能減排新舉措之一。因為焦爐荒煤氣帶走的熱量占煉焦過程中熱量損失總量的36%。該工程即可以解決員工洗浴問題，同時也是工業用熱水很好的解決方案。

1.2焦爐荒煤氣余熱回收技術的應用實踐

20世紀90年代初，已有焦化企業采用上升管汽化冷卻裝置來冷卻荒煤氣溫度，它的應用經歷了發展、停滯、再研發、再停滯的過程。此后，國內相關研究院所、焦化企業在總結水套上升管教訓的基礎上，做了大量探索研究。由于該設備在生產和制造中使用了大量先進技術，該技術具有一定的支持，而制造商生產的設備將是實用的。目前進入工業化，運行較為成功的案例如下：

福建三鋼焦化廠2×65孔4.3m搗固焦爐上升管換熱器技術，于2014年11月投產，產生飽和蒸汽(平均產汽量7.2t/h、壓力0.6MPa、溫度165℃;荒煤氣溫度由770-550℃降到560-450℃，降幅200℃左右;上升管外殼表面溫度由原來170-230℃降低到50-80℃)。2、余熱余壓利用不僅節能，還有利于環境保護，是企業實現循環經濟的新嘗試，隨著新技術的推廣，余熱余壓利用必將有著廣闊的應用前景。

邯鋼焦化廠2×45孔6m頂裝焦爐上升管換熱器技術，5號焦爐于2015年11月投產，6號焦爐于2015年底投產，產生飽和蒸汽(噸焦可回收0.6MPa蒸汽100kg左右，上升管表面溫度在65℃左右)。

馬鋼煤焦化公司5號焦爐50孔6m頂裝焦爐荒煤氣余熱回收技術，于2016年7月投產，產生飽和蒸汽(設計參數：產汽量3.6-5t/h、產汽壓力0.4-0.8MPa、產汽溫度150-175℃)。

截至2016年7月，焦爐荒煤氣余熱回收裝置，國內只有三家企業四座焦爐投用，焦爐荒煤氣余熱回收技術，將成為近期我國煉焦企業研發的熱門課題。其建設、開工、運行操作、環保及效益方面的技術，需要行業認真總結和研究，不斷優化與提高。

2馬鋼煤焦化公司5號焦爐荒煤氣余熱回收裝置的配置與技術創新

焦爐在煉焦過程中，炭化室產出大量的荒煤氣，經過焦爐上升管、橋管、集氣管冷卻集合后，送入化產系統進行凈化處理。在一個結焦周期內，單孔炭化室產出的荒煤氣近10000m3，荒煤氣經過焦爐上升管時溫度高達650℃以上，含有大量的顯熱并且管壁上結有較多的焦油。為降低焦爐荒煤氣溫度便于后續焦化工藝處理，現有傳統工藝采用噴氨水急冷的方式，使荒煤氣溫度急劇降至80-85℃。該工藝不僅浪費大量荒煤氣顯熱，而且消耗大量電能冷卻荒煤氣，對焦油石墨化也沒有有效的處理方法和防止手段。這樣就使得很大一部分熱量在空冷塔中流失，既造成了能源的浪費，又對環境造成了熱污染。

2.1配置情況

工藝路線包括：荒煤氣路線、給水路線、汽水路線。

荒煤氣余熱回收系統由六部分組成：上升管部分、給水部分、強制循環部分、汽包部分、排污部分、水系統取樣部分。

荒煤氣余熱回收系統附屬設備包括：除鹽水箱、汽包給水泵、汽包、強制循環泵、上升管蒸發器、定期排污膨脹器、連續排污膨脹器、取樣冷卻器、電動葫蘆等。

2.2技術創新

上升管蒸發器結構為夾套型，中心管路為圓柱形荒煤氣通道，管壁夾套為汽水通道，上升管蒸發器整體是合金無縫鋼管，無焊縫可避免出現事故時水流入炭化室的情況發生，上升管蒸發器下部設置除鹽冷卻水進水口和排污口，上部設置汽水出口。

上升管換熱器內管壁，經過特殊工藝處理，涂覆有LED保護層作為主要受熱面，其內壁采用耐腐蝕和耐高溫的材料，解決了上升管內壁耐腐蝕(氧化、還原、H2S酸化等)和耐高溫的問題。上升管換熱器外壁，采用抗腐蝕和氧化的不銹鋼材質，達程度地適應了焦爐的運行環境。高質量的服務意識每個空氣壓縮機都有很多優質的服務，由制造商在銷售過程中提供。

上升管換熱器進水管路采用分組、梯級管徑配置，保證了每個上升管換熱器進出水量相對平均，一定程度上均衡了上升管進出口荒煤氣的溫差，并且上升管換熱器內壁表面均勻光滑，無死角，不易凝結，從而盡可能地降低了焦油在內壁的凝結。

3方案的制定與實施

焦爐荒煤氣余熱回收系統在建設開工前，要制定完整、規范的崗位技術操作規程。

按照固定式壓力容器使用要求，該系統安裝制件完成，在使用前需進行熱態調試，使其汽包、上升管蒸發器、管道及受壓元件均勻受熱，以保證該系統整體性能達到要求，直到轉入正常生產。

蒸發器裝置及附屬汽水管道安裝結束后，按規范要求必須通過一次水壓試驗。其目的是檢查系統中熱力設備和管路在冷態條件下承壓部件是否嚴密(包括全部焊口和法蘭密封面)，剛度及強度是否滿足設計要求。

飽和蒸汽并入蒸汽管網之前必須進行吹掃，以清除管道的雜質，否則蒸汽運行后，銹皮、焊渣、灰物等雜質的存在將影響蒸汽品質，并隨蒸汽被帶到各設備，造成閥門堵塞及閥門密封面損壞，影響系統工況正常運行。

為確保崗位職工盡快適應新工藝、新設備的崗位需要，保障荒煤氣余熱回收系統安全生產、日常操作、設備維護工作的有效開展，要重視焦爐荒煤氣余熱回收系統崗位人員的培訓。

4運行效果

馬鋼煤焦化公司5號焦爐荒煤氣余熱回收裝置，于2016年7月22日投入運行。運行后，按照預期效果能夠連續穩定回收荒煤氣顯熱、穩定產出蒸汽。

具體運行效果如下：

5號焦爐配置：6m頂裝焦爐，1×50孔，年產焦46萬噸。該裝置目前平均產生160℃、0.5MPa飽和蒸汽3.8t/h(約合73kg/t焦)。

直接效益(蒸汽)：以年產飽和蒸汽約3.4萬噸，公司內部價60元/噸計，年產經濟效益204萬元，總成本年約4萬元，折合直接效益：200萬元左右。

工序能耗效益：降低工序能耗約10kg/t焦。

減碳效益：按年產焦46萬噸、可產生0.5MPa飽和蒸汽約3.4萬噸，折合標煤0.11萬噸、減排二氧化碳近0.88萬噸。

上升管換熱器出口荒煤氣溫度控制在450℃以上，減緩石墨的形成及其他成分的附積，降低工人勞動強度，提高勞動生產率。

目前，國內正在應用的荒煤氣余熱回收裝置，尚需要在穩定經濟運行上進一步優化，堅持有效、安全、可靠的原則，提高換熱效率，逐步推廣應用到7m乃至7.63m大型焦爐上，解決大型焦爐上升管集墨及清掃的難題。

熱管余熱回收的工作原理

   熱管余熱回收的工作原理：熱管是余熱回收裝置的主要傳到元件，于普通的熱交換器有本質的不同。熱管余熱回收的換熱效率可達到98%以上，這是普通熱交換器無法比擬的。熱管余熱回收裝置體積小，只是拍一通熱交換器的1/3。其工作原理如下圖所示；左邊煙氣通道，右邊為清潔空氣(水或其它介質)通道。中間有隔板分開互不干擾。高溫煙氣由左邊通道排放，排放時高溫煙氣沖刷熱管，當煙氣溫度>30℃時，熱管被便自動將熱量傳至右邊，這是熱管左邊吸熱，高溫煙氣流經熱管后溫度下降，熱量倍熱管吸收并傳至右邊。常溫清潔空氣(水或其它介質)，在鼓風機的作用下反方向流動沖刷熱管，這時熱管右邊放熱，將清潔空氣(水或其它介質)加熱，空氣流經熱管后溫升高。將此爐渣在沖渣箱內由沖渣泵提供的高速水流急冷沖成水渣并粒化，以供生產水泥之用，這一過程中能夠產生大量溫度在80～95℃的熱水。

定型機主要有五部分組成，包括上料部分、整緯器、鏈條、烘箱體及落布卷布裝置。另外有化料系統及油爐加熱系統。

1.上料部分結構較為簡單，由料槽和軋輥組成，布進入料槽內，帶上化工料，然后經軋輥將多余的化工料壓榨干凈。因此，布所帶上的化工料非常均勻，這是獲得高質量定型布的先決條件。這里所要注意的是要經常留意軋輥左右兩側的壓力是否一致，否則，壓力小的一側上料較多，而壓力大的一側上料少，布就會出現左右不一致等的質量問題。2.整緯器現定型機上所配置的整緯器為Mahlo RFMC94H型光電整緯器，Mahlo光電整緯器上有四套感應器，每套感應器包括發光和感光兩部分，可通過光電效應出布的緯斜。而動作部分采用液壓系統，當緯斜大小的信號傳回控制主板時，控制主板便會發出指令，驅動液壓系統，使曲輥或直輥作相應的角度調整，從而可糾正緯斜。具體是：當布中心與兩邊有差異時，曲輥會動作;而左邊與右邊有差異時，直輥會動作。3. 鏈條部分定型機上布的拉幅由鏈條產生。定型機的鏈條由靠近落布處的大功率電機傳動，鏈條上裝有針板，布進入鏈條時，由壓布輪上的毛刷輪將布壓在針板上的小針上，布即可在兩列鏈條的傳動下進入烘箱內。這種定型機的鏈條同別的定型機有所不同，它可以分別控制每段針鋏的拉伸，從而做出好的效果，而有些定型機，不能調節每段針鋏，只能調成長方形或梯形。4. 烘箱體定型機一般有八組烘箱，空氣在循環風扇的鼓吹作用下，不斷由星形的噴氣架上的細孔噴在布面上。熱風接觸濕布后，溫度下降而濕度升高，并從星形噴氣架上的大孔排走，經過過濾網，再由熱交換器升溫后不斷循環使用。熱交換器位于過濾網的下方，采用的熱煤體是熱油，熱交換器上具有許多很薄的散熱片可產生熱交換。5. 落布及卷布裝置定型機可根據生產需要采用擺布式或卷布式兩種出布方式。鍋爐用的燃料有煤炭、石油，其排煙溫度在150~250℃之間，煙氣仍含有大量的熱能。兩種方式都是通過電機帶動鏈傳動。當采用卷布方式出布時，對布的張力穩定性要求較高，布需穿過一條由氣唧控制的張力調節導輥。而采用擺布式落布的，布無須經過張力調節輥而改穿一條固定的導輥。