CN101701703A - 焦炉荒煤气余热利用技术 - Google Patents

Abstract

本发明为焦炉荒煤气余热利用技术，涉及一种用于顶装焦炉或捣固焦炉的焦炉荒煤气余热利用方法及装置。本发明技术方案是将焦炉各个炭化室内的高温荒煤气通过上升管上部的三通管直接导出，不经氨水喷洒，通过接管与汇总管相连接，将各个炭化室内的荒煤气导入汇总管，再进入余热锅炉进行换热；换热后的荒煤气经氨水喷淋器降温后，送化产回收系统。本方法可将焦炉高温荒煤气的大量余热有效利用，余热利用率约60-80％，可产生很好的经济效益。

Description

焦炉荒煤气余热利用技术

技术领域

本发明涉及一种焦炉荒煤气余热利用的技术，特别是涉及一种用于顶装焦炉或捣固焦炉的焦炉荒煤气余热利用方法及装置。

背景技术

焦炉生产中主要有三大余热资源，第一是红焦显热，回收其热量的干熄焦技术已经日渐成熟，并得到了广泛应用；而荒煤气余热占到了焦炉余热资源的30％以上，但一直未能得到利用。目前，国内外焦炉都是将炭化室干馏产生的高温荒煤气通过上升管、桥管将其导入集气管，并在荒煤气进入集气管前喷洒氨水，将荒煤气温度降到80℃以下，再通过管道送入化产回收系统。温度升高的氨水靠自然冷却和换热进行降温，大量清洁而高效的热能未得到利用，造成了巨大的资源浪费。

炭化室干馏产生的大量高温荒煤气温度在700～800℃，未能得到很好的利用，应当说是一个能源浪费。我国在七、八十年代开发过汽化上升管，并得到一定的推广应用，汽化上升管由于空间限制，并且需要内衬耐火材料，所以换热面积很小，而且由于焦炉炭化室干馏产生的高温荒煤气中含有焦油等气态物质，荒煤气在350℃左右时焦油开始析出，焦油析出会出现粘结管壁、堵塞等问题，影响焦炉生产，所以上升管换热内壁温度不能过低，只能回收很少一部分热量。

上世纪八十年代，美国和澳大利亚推出了带废热回收的“热回收焦炉”。焦炉产生的荒煤气直接燃烧为焦炉供热，产生的热废气经余热锅炉回收废热，得到的高压蒸汽送去发电，换热后的废气脱硫后放散。“热回收焦炉”由于有其煤耗高、焦炭质量差、炉龄短，并浪费荒煤气中大量的宝贵资源等缺点，不符合我国的产业政策，因而不能推广应用。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种焦炉荒煤气余热利用方法。该方法既可利用余热，又能回收化工资源。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种焦炉荒煤气余热利用方法，是将焦炉各个炭化室内的高温荒煤气通过上升管上部的三通管直接导出，不经氨水喷洒，通过接管与汇总管相连接，将各个炭化室内的荒煤气导入汇总管，再进入余热锅炉进行换热；换热后的荒煤气经氨水喷淋器降温后，送化产回收系统。

在三通管与接管连接部位设置高温切断装置。

高温切断装置采用耐温材料的蝶形阀。

所述的一种焦炉荒煤气余热利用方法，在高温荒煤气送至余热锅炉进行换热前先进入除尘装置，除尘后高温荒煤气再进入余热锅炉进行换热。

所述的一种焦炉荒煤气余热利用方法，经余热锅炉换热后的蒸汽用于发电。

余热锅炉采用倒U型结构，分为高温段和低温段，高温荒煤气先进入高温段，再经低温段换热后排出。

为了防止余热锅炉内换热管壁挂接焦油，影响换热的问题发生，设有向换热管壁喷吹蒸汽的蒸汽清扫装置。

在余热锅炉进口端和出口端设置旁通管，用切断装置控制流向，

换热管束采用光管形式，水走管内，荒煤气走管外，荒煤气经过高温段换热后，温度降至350-370℃以下进入低温段。

为了减少管道散热损失，余热锅炉前管道需要保温处理。

余热锅炉前管道保温处理采用内衬耐材料、外层硅酸铝或岩棉的双层保温方式。

荒煤气进入余热锅炉前设置的除尘装置，采用陶瓷多管除尘器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本方法可将焦炉高温荒煤气的大量余热有效利用，余热利用率约60-80％，可以用来产生蒸汽或用蒸汽发电。在高温荒煤气进入余热锅炉前设置除尘装置，可将荒煤气中的颗粒物质分离出来，有效解决化产系统堵塞和后续化产处理，提高化产品质量。将焦炉中的高温荒煤气送入余热锅炉进行换热之后，再对荒煤气进行氨水喷洒，充分回收荒煤气所含热量用于发电，实现了能源的高效利用，可产生很好的经济效益。

改进后的荒煤气管道与现有焦炉集气管直径差别不大，取消了原有的高低氨水喷洒，现有的桥管阀体可以取消，事故用工业水也可取消，在锅炉后设置氨水喷洒，大大减少了循环氨水用量，循环氨水用量可减少50-70％。

附图说明

附图1为本发明的工艺流程图，

其中，1-焦炉炭化室，2-上升管，3-三通管，4-汇总管，5-除尘装置，6-余热锅炉，7-氨水喷淋器，8-煤气鼓风机，9-高温切断装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：

本发明所述的一种焦炉荒煤气余热利用方法是将焦炉各个炭化室(1)内的高温荒煤气通过上升管(2)上部的三通管道(3)直接导出，不经氨水喷洒，通过接管与汇总管(4)相连接，将各个炭化室内的荒煤气导入汇总管(4)，再进入余热锅炉(6)进行换热，换热后的荒煤气经氨水喷淋器(7)降温后，送入化产回收系统。

在上升管(2)和水封盖法兰连接位置的下部设置三通管(3)，三通管(3)用法兰与接管连接，在三通管(3)与接管连接部位设置高温切断装置(9)，以便于焦炉操作，高温切断装置采用耐温材料的蝶形阀。

在高温荒煤气送至余热锅炉(6)进行换热前先进入除尘装置(5)，其目的是利用在高温段焦油不会析出的条件下除去荒煤气中夹带的粉尘，有效解决化产系统堵塞和后续化产处理，提高化产品质量，除尘后高温荒煤气再进入余热锅炉(6)进行换热。

经余热锅炉(6)换热后的蒸汽用于发电。可实现能源的高效利用，产生很好的经济效益。

高温荒煤气在余热锅炉(6)换热过程中，由于荒煤气温度降低会析出焦油、粘结换热管外壁，影响换热效率或产生堵塞问题，为了便于焦油排出，余热锅炉(6)采用倒U型结构，分为高温段和低温段，高温荒煤气先进入高温段，再经低温段换热后排出。焦油流入设置在余热锅炉(6)下部的焦油锥形槽中，便于排出。为了防止余热锅炉(6)内换热管壁挂接焦油，影响换热的问题发生，设有向换热管壁喷吹蒸汽的蒸汽清扫装置。

利用焦油在350℃左右析出的原理，在余热锅炉(6)进口端和出口端设置旁通管，用切断装置控制流向，其目的是利用高温荒煤气将余热锅炉(6)低温段中换热管外壁粘结的焦油再蒸发或失去粘性，便于清扫，可解决换热管外壁粘结焦油，影响换热效率或产生堵塞问题。

换热管束采用光管形式，水走管内，荒煤气走管外，荒煤气经过高温段换热后，温度降至350-370℃以下进入低温段。

为了减少管道散热损失，余热锅炉(6)前管道需要保温处理。

余热锅炉(6)前管道保温处理采用内衬耐材料、外层硅酸铝或岩棉的双层保温方式。

由于荒煤气温度很高，一般在700℃～800℃，荒煤气进入余热锅炉(6)前设置的除尘装置(5)，采用陶瓷多管除尘器。

Claims (10)

1.一种焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于将焦炉各个炭化室内的高温荒煤气通过上升管上部的三通管直接导出，不经氨水喷洒，通过接管与汇总管相连接，将各个炭化室内的荒煤气导入汇总管，再进入余热锅炉进行换热；换热后的荒煤气经氨水喷淋器降温后，送化产回收系统。

2.如权利要求1所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于将在三通管与接管连接部位设置高温切断装置。

3.如权利要求1或2所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于将在高温荒煤气送至余热锅炉进行换热前先进入除尘装置，除尘后高温荒煤气再进入余热锅炉进行换热。

4.如权利要求1所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于经余热锅炉换热后的蒸汽用于发电。

5.如权利要求3所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于所述的高温荒煤气的除尘装置为陶瓷多管除尘器。

6.如权利要求1所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于将余热锅炉采用倒U型结构，分为高温段和低温段，高温荒煤气先进入高温段，再经低温段换热后排出。

7.如权利要求1或6所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于将荒煤气进入余热锅炉换热后，为了防止余热锅炉内换热管壁挂接焦油，影响换热的问题发生，设有向换热管壁喷吹蒸汽的蒸汽清扫装置。

8.如权利要求1或6所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于将在余热锅炉进口端和出口端设置旁通管，用切断装置控制流向。

9.如权利要求1或6所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于将换热管束采用光管形式，水走管内，荒煤气走管外，荒煤气经过高温段换热后，温度降至350-370℃以下进入低温段。

10.如权利要求2所述的焦炉荒煤气余热利用技术，其特征在于将在三通管与接管连接部位设置的高温切断装置采用耐温材料的蝶形阀。

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