余热回收装置在焦炉上的应用近年来，焦化企业不断研究开发余热余能的回收利用，其中，焦炉荒煤气余热回收利用就是一大亮点。2、热效率解析烟气中的热量以显热和潜热2种形式存在，因此锅炉的热损失也由烟气的显热损失和潜热损失组成。马钢煤焦化公司5号焦炉第壹套荒煤气余热回收利用装置，于2016年7月22日投入运行。该装置从可行性研究到投产运行，要制定完整、科学的方案，才能确保其质量、功能达到相关技术要求。1概述1.1焦炉上升管余热概述焦化行业要坚持绿色发展，有效降低能耗、物耗和污染物排放量，进一步发展循环经济，***是加强节能环保关键技术、工艺、装备研发和推广应用，构建高校、清洁、低碳、循环的绿色发展体系。这对节能减排的大环境是极为契合的，但前提是对此空压机余热回收利用的技术设备要充分了解，才能在同等条件下确保空压机所产生的余热、废热可以得到更好的反复利用，而这也是对节能优势***为直观的体现。焦炉荒煤气余热回收利用装置的应用就是一大亮点，是焦化企业节能减排新举措之一。因为焦炉荒煤气带走的热量占炼焦过程中热量损失总量的36%。1.2焦炉荒煤气余热回收技术的应用实践20世纪90年代初，已有焦化企业采用上升管汽化冷却装置来冷却荒煤气温度，它的应用经历了发展、停滞、再研发、再停滞的过程。对于腐蚀性烟气，即使采用了理论和实践上行之有效的措施，锅炉某些部件还是需要定期更换的。此后，国内相关研究院所、焦化企业在总结水套上升管教训的基础上，做了大量探索研究。目前进入工业化，运行较为成功的案例如下：福建三钢焦化厂2×65孔4.3m捣固焦炉上升管换热器技术，于2014年11月投产，产生饱和蒸汽(平均产汽量7.2t/h、压力0.6MPa、温度165℃;荒煤气温度由770-550℃降到560-450℃，降幅200℃左右;上升管外壳表面温度由原来170-230℃降低到50-80℃)。因此大幅度降低排烟损失，并将部分热能进行回收利用成了锅炉节能的关键所在。邯钢焦化厂2×45孔6m顶装焦炉上升管换热器技术，5号焦炉于2015年11月投产，6号焦炉于2015年底投产，产生饱和蒸汽(吨焦可回收0.6MPa蒸汽100kg左右，上升管表面温度在65℃左右)。马钢煤焦化公司5号焦炉50孔6m顶装焦炉荒煤气余热回收技术，于2016年7月投产，产生饱和蒸汽(设计参数：产汽量3.6-5t/h、产汽压力0.4-0.8MPa、产汽温度150-175℃)。截至2016年7月，焦炉荒煤气余热回收装置，国内只有三家企业四座焦炉投用，焦炉荒煤气余热回收技术，将成为近期我国炼焦企业研发的热门课题。其建设、开工、运行操作、环保及效益方面的技术，需要行业认真总结和研究，不断优化与提高。2马钢煤焦化公司5号焦炉荒煤气余热回收装置的配置与技术创新焦炉在炼焦过程中，炭化室产出大量的荒煤气，经过焦炉上升管、桥管、集气管冷却集合后，送入化产系统进行净化处理。在一个结焦周期内，单孔炭化室产出的荒煤气近10000m3，荒煤气经过焦炉上升管时温度高达650℃以上，含有大量的显热并且管壁上结有较多的焦油。八十年代，国内先后研制了喷流式，喷流辐射式，复台式等换热器，主要解决中低温的在100度以下余热回收中取得了显着的效果，提高了换热效率。为降低焦炉荒煤气温度便于后续焦化工艺处理，现有传统工艺采用喷氨水急冷的方式，使荒煤气温度急剧降至80-85℃。该工艺不仅浪费大量荒煤气显热，而且消耗大量电能冷却荒煤气，对焦油石墨化也没有有效的处理方法和防止手段。2.1配置情况工艺路线包括：荒煤气路线、给水路线、汽水路线。荒煤气余热回收系统由六部分组成：上升管部分、给水部分、强制循环部分、汽包部分、排污部分、水系统取样部分。荒煤气余热回收系统附属设备包括：除盐水箱、汽包给水泵、汽包、强制循环泵、上升管蒸发器、定期排污膨胀器、连续排污膨胀器、取样冷却器、电动葫芦等。2.2技术创新上升管蒸发器结构为夹套型，中心管路为圆柱形荒煤气通道，管壁夹套为汽水通道，上升管蒸发器整体是合金无缝钢管，无焊缝可避免出现事故时水流入炭化室的情况发生，上升管蒸发器下部设置除盐冷却水进水口和排污口，上部设置汽水出口。上升管换热器内管壁，经过特殊工艺处理，涂覆有LED保护层作为主要受热面，其内壁采用耐腐蚀和耐高温的材料，解决了上升管内壁耐腐蚀(氧化、还原、H2S酸化等)和耐高温的问题。如果在生产过程中不能消耗的废热被回收，并且当在其他生产步骤中使用时再次使用，则节省了大量成本。上升管换热器外壁，采用抗腐蚀和氧化的不锈钢材质，达程度地适应了焦炉的运行环境。上升管换热器进水管路采用分组、梯级管径配置，保证了每个上升管换热器进出水量相对平均，一定程度上均衡了上升管进出口荒煤气的温差，并且上升管换热器内壁表面均匀光滑，无死角，不易凝结，从而尽可能地降低了焦油在内壁的凝结。3方案的制定与实施焦炉荒煤气余热回收系统在建设开工前，要制定完整、规范的岗位技术操作规程。按照固定式压力容器使用要求，该系统安装制件完成，在使用前需进行热态调试，使其汽包、上升管蒸发器、管道及受压元件均匀受热，以保证该系统整体性能达到要求，直到转入正常生产。蒸发器装置及附属汽水管道安装结束后，按规范要求必须通过一次水压试验。其目的是检查系统中热力设备和管路在冷态条件下承压部件是否严密(包括全部焊口和法兰密封面)，刚度及强度是否满足设计要求。饱和蒸汽并入蒸汽管网之前必须进行吹扫，以清除管道的杂质，否则蒸汽运行后，锈皮、焊渣、灰物等杂质的存在将影响蒸汽品质，并随蒸汽被带到各设备，造成阀门堵塞及阀门密封面损坏，影响系统工况正常运行。为确保岗位职工尽快适应新工艺、新设备的岗位需要，保障荒煤气余热回收系统安全生产、日常操作、设备维护工作的有效开展，要重视焦炉荒煤气余热回收系统岗位人员的培训。4运行效果马钢煤焦化公司5号焦炉荒煤气余热回收装置，于2016年7月22日投入运行。运行后，按照预期效果能够连续稳定回收荒煤气显热、稳定产出蒸汽。具体运行效果如下：5号焦炉配置：6m顶装焦炉，1×50孔，年产焦46万吨。该装置目前平均产生160℃、0.5MPa饱和蒸汽3.8t/h(约合73kg/t焦)。直接效益(蒸汽)：以年产饱和蒸汽约3.4万吨，公司内部价60元/吨计，年产经济效益204万元，总成本年约4万元，折合直接效益：200万元左右。工序能耗效益：降低工序能耗约10kg/t焦。减碳效益：按年产焦46万吨、可产生0.5MPa饱和蒸汽约3.4万吨，折合标煤0.11万吨、减排二氧化碳近0.88万吨。上升管换热器出口荒煤气温度控制在450℃以上，减缓石墨的形成及其他成分的附积，降低工人劳动强度，提高劳动生产率。目前，国内正在应用的荒煤气余热回收装置，尚需要在稳定经济运行上进一步优化，坚持有效、安全、可靠的原则，提高换热效率，逐步推广应用到7m乃至7.63m大型焦炉上，解决大型焦炉上升管集墨及清扫的难题。随着环保经济的日渐推广和普及，能源设备的节能要求自然也会越来越严苛，如此一来在设备性能的进化上自然要体现出的技术优势，而空压机余热回收利用无疑是的选择。1、由于一次性***较高，部分企业余热余热利用工程还未得到充分发展，尤其是中小型企业。毕竟当下的余热回收和利用已经成为了主流趋势，这对满足企业不同工艺需求是极为有利的。当然，空压机在运行过程中所产生的余热，完全可以借助同程截留式反串换热技术进行能量的转换，所产生的高温高压气体则可以用来进行热能的转换和获取，这也是解决企业热能需求所不容忽视的设备优势。目前来看，空压机余热回收利用已经成为了主流发展趋势，特别是对企业用户来说，利用自有设备所产生的热能进行合理的利用和转换。不但可以减少污染排放，而且能够在热水、热风等需求上得到相应的满足。一般热定型机内生产所需的空气温度约为200度左右，同时要不断引入新鲜空气并排出污浊的废气。这对节能减排的大环境是极为契合的，但前提是对此空压机余热回收利用的技术设备要充分了解，才能在同等条件下确保空压机所产生的余热、废热可以得到更好的反复利用，而这也是对节能优势为直观的体现。不同行业企业的空压机设备种类相对较多，所产生的动能和热能却因为缺乏***的回收和利用技术而无法发挥更大的作用，一旦采用了***回收利用设备加以配套，那么热能利用率必然会有着明显的提升。陶瓷换热器在金属换热器的使用局限下得到了很好的发展，因为它较好地解决了耐腐蚀，耐高温等课题，成为了回收高温余热的换热器。经过多年生产实践，表明陶瓷换热器效果很好。我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，其中可回收率达60%，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大，工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”，近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。余热回收的主要优点是：导热性能好，高温强度高，抗热震性能好。寿命长，维修量小，性能可靠稳定，操作简便。是目前回收高温余热的装置。目前，陶瓷换热器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行业主要热工窑炉。余热回收的特点1、空压机原有冷却系统与空压机余热回收系统是两套完全***的系统，使用者无须担心由于空压机余热回收系统的原因而影响空压机的运行。而采用摆布式落布的，布无须经过张力调节辊而改穿一条固定的导辊。两套系统的切换自动控制，在空压机余热回收系统未启用时，空压机使用机身自带冷却系统；当余热回收系统启动时，余热回收系统可自动切换至余热回收系统。2、全自动控制系统，无需人为操作，控制系统会根据温度、水位的情况做出判断，自行决定换热方式。可想而知，技术的发展给我们的带来的影响。)