CN106370028A - 一种炼焦荒煤气余热回收方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种炼焦荒煤气余热回收方法，属于炼焦、煤化工、节能技术领域。用于荒煤气高温余热回收、解决严重结焦问题。其特征是：采用2段法回收高温荒煤气余热，第1段采用重媒质循环洗涤换热，将荒煤气从700℃降到250～400℃，冷凝的重质焦油随重媒质循环液排出；第2段采用与介质隔离换热方式将荒煤气降到80～140℃。还提供了实现本发明方法的重媒质洗涤降温塔、荒煤气换热器设备。用于回收700℃荒煤气余热实现大幅度节能。
Description
技术领域
本发明属于炼焦、煤化工、节能技术领域，特别涉及一种炼焦荒煤气余热回收方法及装置。
背景技术
炼焦过程650～700℃的荒煤气带出热占焦炉总输出热量的36％，以往为冷却高温荒煤气喷洒大量氨水，高温荒煤气因氨水蒸发吸热而被冷却，高温荒煤气带出的热量被白白浪费。荒煤气中含有焦油蒸汽，当荒煤气温度降低至400～500℃时焦油蒸汽开始冷凝成液体，并附着在余热回收取热元件表面在该高温下结焦(俗称石墨)，严重阻碍荒煤气余热回收设备正常操作。因此目前迫切需要一种炼焦荒煤气余热回收设施，用于回收650～700℃高温荒煤气余热并解决该过程设备结焦问题。
发明内容
本发明目的提供一种炼焦荒煤气余热回收方法，用于回收650～700℃高温荒煤气余热，并解决焦油蒸汽在取热元件表面冷凝、结焦问题，实现大幅度节能。
本发明解决其技术问题所采用的方法是：其特征是：采用2段法回收高温荒煤气余热，第1段采用重媒质循环洗涤换热，将荒煤气从650～700℃降到250～400℃，冷凝的重质焦油随重媒质循环液排出；第2段采用与介质隔离换热方式将荒煤气降到80～140℃。
进一步，在前端设置蒸汽过热段，在后端设置进一步冷却段。
一种炼焦荒煤气余热回收装置，设置重媒质洗涤降温塔，内部设置1段或2段内构件，内构件是数层人字挡板或圆锥圆圈挡板或格栅或塔板或重媒质喷洒头，上部设置重媒质进料管、喷淋装置；重媒质洗涤降温塔下部设有荒煤气进口，底部设有环管及重媒质循环液出口；设置重媒质循环泵及蒸汽发生器由管道与塔底循环液出口、重媒质喷淋装置及塔底环管连接；设置荒煤气换热器其入口与洗涤降温塔顶部煤气出口连接，或/和在煤气管道设置喷氨水设施。
进一步，设置蒸汽过热段，其煤气出口与洗涤降温塔煤气进口连接。
进一步，荒煤气换热器是1～3段、圆筒或矩形筒壳体、卧式或立式结构，换热元件是直管、蛇形管、蛇形翅片管、纵向翅片管。
进一步，多台重媒质洗涤降温塔与1台荒煤气换热器、1组重媒质循环泵连接。
本发明创新点和积极效果：
本发明创新点是：1、采用2段法回收高温荒煤气余热，第1段采用重媒质循环洗涤换热，将荒煤气从650～700℃降到250～400℃，冷凝的重质焦油随重媒质循环液排出；第2段采用与介质隔离换热方式将荒煤气降到80～140℃。2、在前端设置蒸汽过热段，在后端设置进一步冷却段。
本发明积极效果是：1、回收荒煤气700℃至80℃温度段余热，实现大幅度节能。2、采用重媒质循环洗涤换热，巧妙解决了焦油蒸汽在取热元件表面冷凝、结焦问题。
附图说明
图1是一种炼焦荒煤气余热回收方法及装置示意图。
1-重媒质喷淋环管，2-圆锥圆圈挡板，3-洗涤降温塔，4-荒煤气进口，5-环管，6-重媒质循环液出口，7-塔顶煤气管，8-前荒煤气换热器，9-后荒煤气换热器，10-荒煤气出口，11-蒸汽发生器，12-重媒质循环泵，13-高温重媒质管，14-低温重媒质管，15-下返塔重媒质管。
图2是另一种炼焦荒煤气余热回收方法及装置示意图。
1A-重媒质喷淋管，2A-人字挡板，3-洗涤降温塔，4-荒煤气进口，5-环管，6-重媒质循环液出口，7-塔顶煤气管，8A-上段荒煤气换热器，9A-下段荒煤气换热器，10-荒煤气出口，11-蒸汽发生器，12-重媒质循环泵，13-高温重媒质管，14-低温重媒质管，15-下返塔重媒质管，16-过热段，17-过热元件。
图3是另一种炼焦荒煤气余热回收方法及装置示意图。
1-重媒质喷淋环管，1A-重媒质喷淋管，2-圆锥圆圈挡板，2A-人字挡板，3-洗涤降温塔，4-荒煤气进口，5-环管，6-重媒质循环液出口，7-塔顶煤气管，8A-上段荒煤气换热器，9A-下段荒煤气换热器，10-荒煤气出口，11A-前蒸汽发生器，11B-后蒸汽发生器，12-重媒质循环泵，13-高温重媒质管，14A-中返塔重媒质管，14B-上返塔重媒质管，15-下返塔重媒质管。
具体实施方式
见图1，洗涤降温塔3内部设置数层圆锥圆圈挡板2，上部设置重媒质喷淋环管1，下部设有荒煤气进口4，底部设有环管5、重媒质循环液出口6；重媒质循环泵12及蒸汽发生器11经高温重媒质管13、低温重媒质管14、下返塔重媒质管15与重媒质循环液出口6、重媒质喷淋环管1及塔底环管5连接；前荒煤气换热器8与后荒煤气换热器9重叠布置，其煤气进口通过塔顶煤气管7与洗涤降温塔3顶部出口连接。
见图2，洗涤降温塔3内部设置数层人字挡板2A，上部设置重媒质喷淋管1A，下部设有荒煤气进口4，底部设有环管5、重媒质循环液出口6；重媒质循环泵12及蒸汽发生器11经高温重媒质管13、低温重媒质管14、下返塔重媒质管15与重媒质循环液出口6、重媒质喷淋管1A及塔底环管5连接。上段荒煤气换热器8A上端经塔顶煤气管7与洗涤降温塔3顶部出口连接，下端与下段荒煤气换热器9A连接。过热段16内部设有过热元件17，上端与洗涤降温塔3荒煤气进口4连接，下端为煤气进口。
见图3，洗涤降温塔3上部设置重媒质喷淋环管1、数层圆锥圆圈挡板2，中部设置重媒质喷淋管1A、数层人字挡板2A，下部设有荒煤气进口4，底部设有环管5、重媒质循环液出口6。重媒质循环泵12入口经高温重媒质管13与重媒质循环液出口6连接，出口与前蒸汽发生器11A、后蒸汽发生器18连接；前蒸汽发生器11A经中返塔重媒质管14A与中部重媒质喷淋管1A连接，后蒸汽发生器18经上返塔重媒质管14B、下返塔重媒质管15与上部重媒质喷淋环管1及底部环管5连接。上段荒煤气换热器8A上端经塔顶煤气管7与洗涤降温塔3顶部出口连接，下端与下段荒煤气换热器9A连接。
参见图1，700℃的荒煤气从荒煤气进口4进入洗涤降温塔3，向上流动进入圆锥圆圈挡板2，与向下流动的重媒质逆流接触、热量交换使荒煤气温度降到300～400℃，冷凝的重质焦油随重媒质循环液排出，煤气从洗涤降温塔3顶部气体出口排出。经塔顶煤气管7引入前荒煤气换热器8，经与除氧水换热煤气温度降到140℃排出，随后被引入后荒煤气换热器9，经与热水换热将煤气温度降到80℃从荒煤气出口10排出。300～360℃高温重媒质从重媒质循环液出口6抽出经重媒质循环泵12升压后进入蒸汽发生器11发生0.6～1.5MPa蒸汽温度降到200～260℃，经低温重媒质管14进入重媒质喷淋环管1、经下返塔重媒质管15进入塔底环管5。
参见图2，700℃的荒煤气先经过热段16、过热元件17与饱和蒸汽换热，温度降到500～600℃从荒煤气进口4进入洗涤降温塔3，向上流动进入人字挡板2A，与向下流动的重媒质逆流接触、热量交换使荒煤气温度降到300～400℃，冷凝的重质焦油随重媒质循环液排出，煤气从洗涤降温塔3顶部气体出口排出。经塔顶煤气管7引入上段荒煤气换热器8A，经与除氧水换热煤气温度降到140℃排出，随后被引入下段荒煤气换热器9A，经与热水换热将煤气温度降到80℃从荒煤气出口10排出。300～360℃高温重媒质从重媒质循环液出口6抽出经重媒质循环泵12升压后进入蒸汽发生器11发生0.6～1.5MPa蒸汽温度降到200～260℃，经低温重媒质管14进入重媒质喷淋管1A、经下返塔重媒质管15进入塔底环管5。
参见图3，700℃的荒煤气从荒煤气进口4进入洗涤降温塔3，向上流动进入人字挡板2A，与向下流动的重媒质逆流接触、热量交换使荒煤气温度降到380～450℃，冷凝的重质焦油随重媒质循环液排出；煤气继续向上流动进入圆锥圆圈挡板2，与向下流动的重媒质逆流接触、热量交换使荒煤气温度降到280～350℃，冷凝的重质焦油随重媒质循环液排出，煤气从洗涤降温塔3顶部气体出口排出。经塔顶煤气管7引入上段荒煤气换热器8A，经与除氧水换热煤气温度降到140℃排出，随后被引入下段荒煤气换热器9A，经与热水换热将煤气温度降到80℃从荒煤气出口10排出。300～360℃高温重媒质从重媒质循环液出口6抽出经重媒质循环泵12升压后进入前蒸汽发生器11A发生3.5MPa蒸汽温度降到270～290℃，一部分经中返塔重媒质管14A进入中部重媒质喷淋管1A；另一部分进入后蒸汽发生器11B温度降到200～220℃，经上返塔重媒质管14B进入上部重媒质喷淋环管1、经下返塔重媒质管15进入塔底环管5。
Claims (6)
1.一种炼焦荒煤气余热回收方法，其特征是：采用2段法回收高温荒煤气余热，第1段采用重媒质循环洗涤换热，将荒煤气从650～700℃降到250～400℃，冷凝的重质焦油随重媒质循环液排出；第2段采用与介质隔离换热方式将荒煤气降到80～140℃。
2.根据权利要求1所述的炼焦荒煤气余热回收方法，其特征是：在前端设置蒸汽过热段，在后端设置进一步冷却段。
3.一种炼焦荒煤气余热回收装置，其特征是：设置重媒质洗涤降温塔，内部设置1段或2段内构件，内构件是数层人字挡板或圆锥圆圈挡板或格栅或塔板或重媒质喷洒头，上部设置重媒质进料管、喷淋装置；重媒质洗涤降温塔下部设有荒煤气进口，底部设有环管及重媒质循环液出口；设置重媒质循环泵及蒸汽发生器由管道与塔底循环液出口、重媒质喷淋装置及塔底环管连接；设置荒煤气换热器其入口与洗涤降温塔顶部煤气出口连接，或/和在煤气管道设置喷氨水设施。
4.根据权利要求3所述的炼焦荒煤气余热回收装置，其特征是：设置蒸汽过热段，其煤气出口与洗涤降温塔煤气进口连接。
5.根据权利要求3所述的炼焦荒煤气余热回收装置，其特征是：荒煤气换热器是1～3段、圆筒或矩形筒壳体、卧式或立式结构，换热元件是直管、蛇形管、蛇形翅片管、纵向翅片管。
6.根据权利要求3所述的炼焦荒煤气余热回收装置，其特征是：多台重媒质洗涤降温塔与1台荒煤气换热器、1组重媒质循环泵连接。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN107764090A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-03-06 | 榆林学院 | 一种基于表面改性的高效管式换热器装置及换热系统 |
| CN107899265A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-13 | 佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司 | 一种蒸汽余热利用装置 |
| CN108317869A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-07-24 | 大连葆光节能空调设备厂 | 一种折板喷淋换热器 |
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