CN113188349B - 焦炉荒煤气低温余热回收利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焦炉荒煤气低温余热回收利用的方法，该方法包括如下步骤：1)在荒煤气吸气管内的上部设置换热管；2)在除盐水槽到干熄焦装置的输送除盐水管道中设置隔断阀、进水阀和出水阀，所述进水阀两端分别通过管道与靠近除盐水槽一端的除盐水管道和换热管的进水口相连，所述出水阀两端分别通过管道与靠近干熄焦装置一端的除盐水管道和换热管的出水口相连，所述进水阀、换热管与出水阀形成的通路与隔断阀并联在所述靠近除盐水槽一端的除盐水管道和靠近干熄焦装置一端的除盐水管道之间。本发明通过设置换热管，回收了80～85℃左右焦炉荒煤气低品质余热，用于加热干熄焦除盐水，降低了干熄焦除氧器蒸汽消耗，提高了干熄焦回收余热的能效。

Description

焦炉荒煤气低温余热回收利用的方法
技术领域
本发明属于炼焦技术领域，具体涉及一种焦炉荒煤气低温余热回收利用的方法。
背景技术
700～800℃的焦炉荒煤气离开焦炉炭化室后经过循环氨水喷洒降温到80～85℃左右，之后需通过吸气管长距离(管径在800～1600毫米，长度500米～2000米)输送到煤气初冷器进行冷却到21～22℃。由于吸气管道下部是流动的氨水和焦油的混合液，氨水和焦油的混合液的温度过低，会增加其黏度，不利于其流动，因此，目前基本都是靠在煤气初冷器处用大量的冷却水和制冷水冷却，在荒煤气通过吸气管输送阶段，其低品质80～85℃左右的余热无法回收利用。
干熄焦装置是回收焦炉推出的红焦的余热生产蒸汽用于发电或供应蒸汽，其需要消耗大量的除盐水，除盐水一般首先通过干熄焦的省煤器余热升温到50～60℃，再在除氧器中使用蒸汽加热到104℃，成为除氧水供干熄焦锅炉使用，除氧器会消耗大量的蒸汽能量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种焦炉荒煤气低温余热回收利用的方法，该方法可以有效利用离开焦炉炭化室后经过循环氨水喷洒降温到80～85℃左右的焦炉荒煤气低温余热。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
1)在荒煤气吸气管内的上部从起始节位置到末节位置之间(按照氨水焦油混合液进出荒煤气吸气管的方向，进氨水焦油混合液的为起始节，出氨水焦油混合液的为末节)设置一对直径为50～200毫米的耐氨水腐蚀的换热管；该对换热管设置在荒煤气吸气管末节位置部分通过管道相连，使得设置在起始节位置的换热管的两个端口分别作为进水口和出水口；
2)在除盐水槽到干熄焦装置的输送除盐水管道中设置隔断阀、进水阀和出水阀，所述进水阀两端分别通过管道与靠近除盐水槽一端的除盐水管道和换热管的进水口相连，所述出水阀两端分别通过管道与靠近干熄焦装置一端的除盐水管道和换热管的出水口相连，所述进水阀、换热管与出水阀形成的通路与隔断阀并联在所述靠近除盐水槽一端的除盐水管道和靠近干熄焦装置一端的除盐水管道之间，这样，除盐水或其他需加热的介质，通过换热管的管壁与荒煤气吸气管中的含氨水蒸气换热，含氨水蒸汽在换热管表面冷凝，将余热传递给管道里的干熄焦除盐水或其他介质，使管道内的介质由～20℃升高到75～80℃，从出水口流向出水阀，再进入干熄焦装置。
由于此换热过程属于冷凝换热，换热效率很高，被加热后的干熄焦除盐水再进入干熄焦工序除氧器，将显著降低干熄焦除氧器的蒸汽消耗，也可以将其他换热介质(比如换热循环水)通入上述管道换出荒煤气低品质余热用于采暖或用于低温热泵机组生产高品质能源介质供热或制冷水供冷使用。
由于吸气管比较长，由多节构成，可以在多节吸气管中布置换热管，每节吸气管设置一组换热管，在本发明中称作分换热管，每分换热管间采用换热联通管连接，而换热联通管则可视为换热管的一部分并与各分换热管共同形成本发明的换热管。显然，本领域的技术人员公知，只有最后一组分换热管之间需要通过管道相连，使得在使用时，从设置在荒煤气吸气管起始节位置的换热管的进水口进入的流体可以在这里折弯改向，并最终从出水口流出。
换热管需布置在吸气管的上部含氨蒸汽通道内，不宜布置在吸气管的下部，这是由于吸气管道下部是流动的氨水和焦油的混合液，如果换热管布置在下部将降低氨水和焦油的混合液的温度，增加其黏度，不利于其流动。
本发明通过设置耐氨水腐蚀的换热管，回收了80～85℃左右焦炉荒煤气低品质余热，用于加热干熄焦除盐水，降低了干熄焦除氧器蒸汽消耗，提高了干熄焦回收余热的能效。
以6米焦炉配套的一套140吨/小时干熄焦为例，使用本发明的技术方案可以多回收18400000KJ/h，使干熄焦除氧器蒸汽消耗量下降6～7t/h(即降低蒸汽消耗量60～70％)。
附图说明
图1为本发明的设置有换热管的荒煤气吸气管的示意图。
图2为本发明的除盐水槽和干熄焦装置与换热管相连接的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步对本发明作详细的说明。
本发明以6米焦炉配套的一套140吨/小时干熄焦为例：
从图1可见，在靠近干熄焦装置的荒煤气吸气管1内的上部设置有换热管2，所述换热管2包括多组(组数等于荒煤气吸气管1的节数)两根直径100毫米的耐氨水腐蚀的分换热管21和串联多组分换热管21的换热联通管22，设置在末节的分换热管21的两根管道出口通过管道相连，形成来回回路。从图1还可以看见，氨水焦油混合液在荒煤气吸气管1的下部流动。从图2可见，在干熄焦除盐水槽到干熄焦装置的输送除盐水管道3中增加隔断阀4和进水阀5、出水阀6。所述进水阀5的两端分别通过管道与靠近除盐水槽一端的除盐水管道3和换热管2的进水口7相连，所述出水阀6的两端分别通过管道与靠近干熄焦装置一端的除盐水管道3和换热管2的出水口8相连，所述进水阀5、换热管2与出水阀6形成的通路与隔断阀4并联在所述靠近除盐水槽一端的除盐水管道3和靠近干熄焦装置一端的除盐水管道3之间，这样，在需要利用荒煤气低温余热时，使隔断阀4处于隔断状态，20℃左右的除盐水即会从进水阀5送到换热管2的进水口7，然后，除盐水通过换热管2管壁与吸气管1中的含氨水蒸气换热，含氨水蒸汽在换热管2的表面冷凝，将余热传递给管道里的干熄焦除盐水或其他介质，使管道内的介质由20℃左右升高到75～80℃，从出水口8流向出水阀6，再进入干熄焦装置用于干熄焦生产，由于除盐水水温已经吸收荒煤气温度升高了55～60℃，在干熄焦除氧器中除盐水水温需升高到104℃所需的热量大大下降，从而节省了干熄焦除氧器的加热蒸汽消耗量，增加整个干熄焦系统回收的热量，提高节能能效。而在不用荒煤气低温余热时，则使隔断阀4处于连通状态，这样除盐水装置还是保持原有的工作方式进行工作。

Claims (2)

1.一种焦炉荒煤气低温余热回收利用的方法，其特征在于，该方法包括如下的步骤：
1)在荒煤气吸气管内的上部从起始节位置到末节位置之间设置有一对直径为50～200毫米的耐氨水腐蚀的换热管；该对换热管设置在荒煤气吸气管末节位置部分通过管道相连，使得设置在起始节位置的管道的端口分别作为进水口和出水口；
2)在除盐水槽到干熄焦装置的输送除盐水管道中设置隔断阀、进水阀和出水阀，所述进水阀两端分别通过管道与靠近除盐水槽一端的除盐水管道和换热管的进水口相连，所述出水阀两端分别通过管道与靠近干熄焦装置一端的除盐水管道和换热管的出水口相连，所述进水阀、换热管与出水阀形成的通路与隔断阀并联在所述靠近除盐水槽一端的除盐水管道和靠近干熄焦装置一端的除盐水管道之间。
2.根据权利要求1所述的焦炉荒煤气低温余热回收利用的方法，其特征在于：所述换热管由多组分换热管通过换热联通管连接而成，所述分换热管得到的组数与荒煤气吸气管的节数相同。
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