余熱回收技術(shù)

焦爐荒煤氣余熱回收工業(yè)化上升管裝置技術(shù)

首先，運用幾個關(guān)鍵詞：上升管換熱器、納米技術(shù)、荒煤氣余熱回收、節(jié)能減排。

前言：

焦化行業(yè)要堅持綠色發(fā)展，有效降低能耗、物耗和污染物排放量，進一步發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，重點就要加強節(jié)能環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)，工藝、裝備的研發(fā)和推廣應(yīng)用，焦爐荒煤氣余熱回收利用裝置研發(fā)成功就是一大突破，也是焦化行業(yè)節(jié)能減排舉措之一。

什么是搗固焦爐：

搗固焦爐泛指采用搗固煉焦技術(shù)在搗固焦專用爐型內(nèi)生產(chǎn)出的焦炭，這種專用爐型即搗固焦爐。（優(yōu)點：節(jié)約資源、環(huán)境保護、提高焦炭質(zhì)量、經(jīng)濟效益），

研發(fā)背景:

自上世紀70年代后期先后有國內(nèi)外多個焦化企業(yè)采用了各種工藝方案進行了嘗試實踐，終因投入大且效益不高等等因素先后停止。近30年來，研發(fā)焦爐荒煤氣余熱回收技術(shù)是我國煉焦工作者主攻節(jié)能課題，尤其近幾年我國幾家主攻團隊技術(shù)成果各有千秋。

上升管換熱器特殊結(jié)構(gòu)水夾套荒煤氣余熱回收技術(shù)結(jié)構(gòu)圖

上升管結(jié)構(gòu)剖面圖

不改變原上升管內(nèi)筒尺寸

上升管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

傳統(tǒng)上升管與新型研發(fā)上升管實樣對照

技術(shù)說明：

1、技術(shù)原理及關(guān)鍵技術(shù): 該裝置是一套高效、可靠、穩(wěn)定的煉焦荒氣顯熱回收利用核心裝置，回收利用荒煤氣顯熱產(chǎn)生蒸汽供后序使用，實現(xiàn)其在焦化產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)化應(yīng)用，推動整個煉焦行業(yè)的節(jié)能減排工作。

由于荒煤氣中含有焦油蒸汽,水蒸氣,苯蒸汽等, 溫度低于450℃, 荒煤氣中煤焦油會凝聚出來:溫度高于800℃, 荒煤氣中碳又會聚集生成石墨,況且只能在直徑400～500mm的上升管圓形簡腔內(nèi)想辦法,換熱器不能漏水到炭化室,這也就是練焦人常說的“三怕”:怕漏水、怕長石墨、怕掛焦油。

荒煤氣回收的關(guān)鍵技術(shù)是上升管內(nèi)部設(shè)置的換熱器,該新型上升管換熱器技術(shù), 具備防漏水,防結(jié)石墨及防掛焦油的三重功能。

其一：是上升管換熱器材質(zhì)的選擇

新型的耐高溫耐腐蝕耐磨合金材料;充分利用了特殊材料的耐高溫, 耐磨和耐腐蝕特性,增強殼體強度,材質(zhì)與襯層二者有機結(jié)合, 滿足了介質(zhì)在高溫、溫差變化大、腐蝕(氧化、還原、H2S等)特殊工況下的需要。

其二：是上升管防止漏水問題的解決內(nèi)筒內(nèi)壁為整體結(jié)構(gòu),采用耐磨、 耐腐蝕、耐高溫的合金材料,在高溫環(huán)境下熔化成型,相當于整體無縫合金體。水汽換熱在封閉空間內(nèi),換熱器內(nèi)壁為合金整體結(jié)構(gòu)配以襯層, 采用新型的耐高溫、耐腐蝕, 耐磨合金材料,在高溫環(huán)境下熔化成型,相當于整體無縫合金體，水不會滲漏到炭化室。

其三： 上升管內(nèi)筒結(jié)焦油和石墨問題的解決

(1)、上升管換熱器的內(nèi)壁采用耐高溫,耐腐蝕材質(zhì)配以襯層及自潔材料涂層內(nèi)表面均勻光滑,無死角,不會掛結(jié)石墨和凝聚煤焦油。

(2)、通過汽包進水流量的控制,一定程度上控制了上升管的進出口溫度差從另一途徑減輕了內(nèi)壁凝結(jié)焦油和石墨。上升管換熱器內(nèi)表面均勻光滑,不易掛結(jié)石墨和凝聚煤焦油, 即是微量附著也易清除；通過汽包進水流量的控制,控制上升管換熱水的進出口溫度差,消除了內(nèi)壁凝結(jié)焦油和石墨的可能。

(3) 、換熱器的內(nèi)壁,整體光滑,即使結(jié)焦油和石墨,也不易附著,即是附著，也易清除。

其四：換熱器效率的強化

(1) 、換熱器內(nèi)部通過科學(xué)的結(jié)構(gòu)排列以及高效換熱材料的選擇,大程度地提高換熱效果。

(2)、通過強制循環(huán)泵,大流量高揚程,分段的管網(wǎng)布局,充分保證每個上升管換熱器的進水相對均勻。

焦爐上升管換熱器應(yīng)用案例

目前應(yīng)用在山東特鋼、福建三鋼、邯鋼、武鋼等成功案例

成果轉(zhuǎn)化推廣前景

該套合金整體結(jié)構(gòu)、自潔涂層的上升管換熱器,在4.3m搗固焦爐成功運行近4年證明,該技術(shù)是經(jīng)過實踐考驗的成熟技術(shù),適用于4.3m、5.5m、6m、頂裝或搗固焦爐及7m頂裝焦爐。新型焦爐上升管的成功研發(fā),破解了焦爐荒煤氣余熱回收技術(shù)的難題,引起業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注和極大興趣,在國內(nèi)鋼鐵企業(yè)400多家及焦化行業(yè)近2000多座焦爐中,有廣闊的應(yīng)用推廣空間,是焦化企業(yè)降本增效、節(jié)能減排的有效途徑。