CN204063677U - 一种焦炉荒煤气显热回收制冷水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焦炉荒煤气显热回收制冷水系统。该系统包括前后串接的上升管、桥管、集气管、气液分离器、机械化澄清槽、循环氨水槽、循环氨水泵及溴化锂制冷机，上升管中700℃左右的荒煤气经桥管时被循环氨水喷洒冷却至约83（±5）℃，吸热后的约83（±5）℃循环氨水经集气管和气液分离器与煤气分离后流入机械化澄清槽中与焦油分离，分离后的氨水进入循环氨水槽后直接泵入溴化锂制冷机，经溴化锂制冷机吸热后的氨水泵入桥管循环喷洒冷却荒煤气。本实用新型的焦炉荒煤气显热回收制冷水系统直接以循环氨水同时作为吸热介质和热源，替代了先用循环氨水与冷水换热后的温水作为热源用于制冷，有效避免了能源的浪费，提高了热效率。

Description

一种焦炉荒煤气显热回收制冷水系统

技术领域

本实用新型涉及焦化行业余热回收利用领域，特别涉及一种焦炉上升管荒煤气显热和循环氨水余热利用的焦炉荒煤气显热回收制冷水系统。

背景技术

煤焦化是将炼焦煤在隔绝空气条件下加热到950~1050℃，经高温干馏产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品的工艺过程。其中，焦炉煤气从炭化室经上升管逸出时的温度为700℃左右，此时煤气中含有焦油气、苯族烃、水汽、氨、硫化氢、氰化氢、萘及其他化合物，为回收和处理这些化合物，桥管及集气管中用大量循环氨水喷洒，当细雾状的氨水与荒煤气充分接触时，由于煤气温度很高而湿度又很低，故煤气放出大量显热被冷却至83（±5）℃左右，氨水则吸收大量热量升温至83（±5）℃左右。循环氨水携带被冷却下来的焦油经集气管和气液分离器与煤气分离后流入机械化澄清槽与焦油分离，分离后氨水进入循环氨水槽泵入桥管循环利用。该系统中循环氨水携带的热量白白浪费在大气中，造成了能源的浪费。

目前，很少有对上升管中荒煤气显热和循环氨水中的余热进行有效的回收利用。在荒煤气显然回收方面主要有：采用带有余热回收功能的上升管装置，如上升管外壁加装半导体温差发电模块用于发电，上升管外加装水夹套用于产生蒸汽发电等，但由于空间狭小，受热面布置受到影响，无法充分回收荒煤气显热，并且设备产生漏点时影响正常生产，导致难以推广；采用将荒煤气集中引出，另外设置集中的余热回收系统，此种结构模式由于其系统复杂、荒煤气的可燃性、焦油析出结焦等因素，导致系统的气密性要求很高，系统安全运行受到很大挑战；焦炉的上升管内设置过热器，桥管内设置蒸发器，除盐水通过过热器和蒸发器回收热量用于产生蒸汽，但该工艺中由于存在粘结和堵塞管壁，加装设备易腐蚀不易更换等问题，难以长时间稳定运行。在循环氨水余热利用方面主要由：在机械化澄清槽中加装换热设备，对循环氨水余热进行利用，其具体方案为：将循环氨水通过换热设备对循环水进行加热，然后将加热后的循环水通入采暖设备或吸收式制冷机使用，但该系统存在以下弊端：一、使用换热设备，降低了循环氨水热能利用率；二、加热后的循环水用于采暖使用时间有限，且采暖管线铺设较长，热散失大，投资也较大；三、加热后的循环水温度较低，用于吸收式制冷机再次进行热交换，制冷效率更低。将循环氨水替代以往蒸汽洗初冷塔，该方法的优点是降低了蒸汽洗塔造成的环境污染，但是由于定时洗塔用量少，不能有效的更多的回收利用循环氨水的热量。利用循环氨水的热量加热负压蒸氨塔中的剩余氨水，但存在循环氨水与剩余氨水换热后剩余氨水温度较低，蒸氨效果不是很明显。

因此，如何合理有效地对提高焦化系统荒煤气显热和循环氨水余热回收利用效率，是当前急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种直接以循环氨水同时作为吸热介质和热源且应用于吸收荒煤气显热和驱动溴化锂吸收式制冷机的提供热效率、节约能源的焦炉荒煤气显热回收制冷水系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种焦炉荒煤气显热回收制冷水系统，该系统包括焦炉，所述焦炉上连接有上升管，所述上升管与桥管相连通，所述桥管连接在一集气管上，所述集气管连接在一气液分离器上，所述气液分离器与设置在其下游的机械化澄清槽相连接，所述机械化澄清槽与一循环氨水槽相连接，所述循环氨水槽上连接一第一循环氨水泵，所述第一循环氨水泵通过一三通管线分别连接在所述桥管和溴化锂吸收式制冷机上，所述三通管线上分别设有能实现单管线控制的截止阀，所述溴化锂吸收式制冷机上还连接有一第二循环氨水泵，所述第二循环氨水泵通过设有截止阀的管线与所述桥管相连接；所述溴化锂吸收式制冷机上设置有一进水通道和一出水通道。

所述溴化锂吸收式制冷机内部的发生器材料采用不锈钢复合板材料。

本实用新型的技术方案产生的积极效果如下：本实用新型的焦炉荒煤气显热回收制冷水系统直接以循环氨水同时作为吸热介质和热源，应用于吸收荒煤气显热和驱动溴化锂吸收式制冷机，避免了上升管加装换热设备带来的风险，替代了先用循环氨水与冷水换热后的温水作为热源用于制冷，既回收了荒煤气显热，提高了热效率，又回收了系统向环境排放的热量，有效避免了能源的浪费，符合节能环保要求。

所述溴化锂吸收式制冷机内部的发生器采用不锈钢复合板材料，不锈钢复合板发生器采用爆炸焊接法生产，既提高了发生器的耐腐蚀性，又避免采用黑色金属和紫铜等材料带来的腐蚀性难题。

附图说明

图1为本实用新型焦炉荒煤气显热回收制冷水系统流程示意图。

图中标注为：1、焦炉；2、上升管；3、桥管；4、集气管；5、气液分离器；6、机械化澄清槽；7、循环氨水槽；8、第一循环氨水泵；9、溴化锂吸收式制冷机；10、第二循环氨水泵；11、截止阀；12、进水通道；13、出水通道。

注：图中出水通道与进水通道两处的箭头代表水的流向，其余所有箭头均表示循环氨水在焦炉荒煤气显热回收制冷水系统中的流向。

具体实施方式

一种焦炉荒煤气显热回收制冷水系统，该系统包括焦炉1，所述焦炉上连接有上升管2，所述上升管与桥管3相连通，所述桥管连接在一集气管4上，所述集气管连接在一气液分离器5上，所述气液分离器与设置在其下游的机械化澄清槽6相连接，所述机械化澄清槽与一循环氨水槽7相连接，所述循环氨水槽上连接一第一循环氨水泵8，所述第一循环氨水泵通过一三通管线分别连接在所述桥管和溴化锂吸收式制冷机9上，所述三通管线上分别设有能实现单管线控制的截止阀11，所述溴化锂吸收式制冷机上还连接有一第二循环氨水泵10，所述第二循环氨水泵通过设有截止阀的管线与所述桥管相连接；所述溴化锂吸收式制冷机上设置有一进水通道12和一出水通道13。

所述溴化锂吸收式制冷机内部的发生器采用不锈钢复合板材料，又为不锈钢复合板发生器，不锈钢复合板发生器采用爆炸焊接法生产，既提高了发生器的耐腐蚀性，又避免采用黑色金属和紫铜等材料带来的腐蚀性难题。

上述设有截止阀的三通管线，安装截止阀过程中采用带压开孔技术，既不影响焦炉的正常生产，又能在保留原有系统设备作为备用的基础上，实现新系统的安全有效运行。

所述进水通道通入的是凉水塔下21~25℃的冷水，在溴化锂吸收式制冷机内部产生的是14~18℃的冷水，既是出水通道内部出来的冷水，产生的冷水并入低温水管网用于初冷塔和终冷塔对煤气的进一步冷却。

所述焦炉荒煤气显热回收制冷水系统的使用原理如下：700℃左右的荒煤气在桥管3中被第二循环氨水泵10送入的氨水喷洒冷却至78~88℃，桥管与集气管4连接，吸热后的78~88℃循环氨水和焦油混和液在集气管中沿吸煤气管道流至气液分离器5，经气液分离后循环氨水和焦油混和液流入机械化澄清槽6，在机械化澄清槽中循环氨水与焦油按密度不同而分离，分离后的循环氨水流入循环氨水槽7中，循环氨水槽中78~88℃循环氨水作为热源直接通过第一循环氨水泵8泵入溴化锂吸收式制冷机9，经溴化锂吸收式制冷机处理放热后形成68~78℃氨水直接通过第二循环氨水泵10泵入桥管进行循环。

溴化锂吸收式制冷机制冷过程具体如下：当溴化锂水溶液在发生器内受到热循环氨水的加热后，溶液中的水不断汽化；随着水的不断汽化，发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，进入吸收器；水蒸汽进入冷凝器，被冷凝器内的冷却剂降温后凝结，成为高压低温的液态水；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的；与此同时，低温水蒸汽进入吸收器，被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由循环泵送回发生器，完成整个循环。

所述溴化锂吸收式制冷机中通入的是凉水塔下21~25℃的冷水，产生的是14~18℃的冷水，产生的冷水并入低温水管网用于初冷塔和终冷塔对煤气的进一步冷却。

Claims (2)

1.一种焦炉荒煤气显热回收制冷水系统，其特征在于：该系统包括焦炉，所述焦炉上连接有上升管，所述上升管与桥管相连通，所述桥管连接在一集气管上，所述集气管连接在一气液分离器上，所述气液分离器与设置在其下游的机械化澄清槽相连接，所述机械化澄清槽与一循环氨水槽相连接，所述循环氨水槽上连接一第一循环氨水泵，所述第一循环氨水泵通过一三通管线分别连接在所述桥管和溴化锂吸收式制冷机上，所述三通管线上分别设有能实现单管线控制的截止阀，所述溴化锂吸收式制冷机上还连接有一第二循环氨水泵，所述第二循环氨水泵通过设有截止阀的管线与所述桥管相连接；所述溴化锂吸收式制冷机上设置有一进水通道和一出水通道。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气显热回收制冷水系统，其特征在于：所述溴化锂吸收式制冷机内部的发生器材料采用不锈钢复合板材料。