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龍冶技術 / Technology

龍冶技術

一、焦爐上升管顯熱回收系統工藝原理

1、系統工藝流程圖(見圖一):

圖一、系統工藝流程圖

 

工藝流程簡介

  除鹽水送至緩沖水箱,經除氧泵(一用一備)送至除氧器進行加熱除氧。得到的104℃除氧水經汽包給水泵(兩用一備)送至汽包,電動(氣動)調節閥通過三沖量調節系統控制汽包液位保持恒定,平穩運行。強制循環泵(兩用兩備)將水送到焦爐上升管換熱器與荒煤氣換熱,荒煤氣溫度從750℃~850℃降至不低于550℃。循環泵將上升管換熱器內產生的汽水送回至汽包,通過汽水分離裝置將產生的0.6~0.8Mpa飽和蒸汽送至蒸汽管網。

 

二、龍冶技術:焦爐上升管換熱器納米技術的性能特點

  焦爐上升管受高溫炙烤、粉塵的影響,同時由于荒煤氣中夾帶焦油蒸汽、水蒸汽、笨蒸汽等腐蝕性因素,當溫度低于450℃會使煤焦油蒸汽凝析,造成在上升管內壁凝結,堵塞上升管通道;當溫度高于800℃又會積碳生長石墨;焦爐上升管換熱器絕對不能漏水到碳化室,否則對焦爐本體造成巨大傷害;這就是煉焦人常說的“三怕”:怕漏水、怕掛焦油、怕長石墨。

 

  針對以上“三怕”,我公司與福建三鋼閩光股份有限公司焦化廠從2010年開始致力于焦爐荒煤氣顯熱回收技術的研發,經過了三年反復的試驗與技術論證,投入了大量的人力、物力、財力,最終成功研發出了集無縫合金、納米襯層和自潔材料三項專利技術的焦爐上升管顯熱回收新型換熱器,使得上升管換熱器內壁具備防漏水、防結石墨及防掛焦油的三重功能。見圖二:

 

   

   圖二、 龍冶特殊結構水夾套回收荒煤氣余熱工藝流程圖

 

A、防結焦油、防掛石墨

1、上升管換熱器內壁采用納米及自潔材料,內表面均勻光滑,無死角,所以上升管內壁不會凝結煤焦油和長石墨;
 
2、調節介質流量控制上升管內壁溫度,進一步減輕上升管內壁凝結煤焦油和長石墨。
 
3、即使上升管內壁出現少量凝結,只需用風管或簡單工具就能清除掉,大大減輕爐頂工人的勞動強度;

 

B、防漏水

1、上升管換熱器內壁為整體結構,采用耐高溫的合金材料和新工藝制作而成,不易漏水;
 
2、水-汽換熱過程是在封閉空間內完成,封閉空間在上升管內筒外側,水汽不會滲漏到炭化室。

 

C、耐腐蝕、耐高溫、耐干燒

1、由于內筒內壁為整體結構,采用耐磨、耐腐蝕、耐高溫的合金材料,在高溫環境下成型為整體無縫合金體;
 
2、研發階段經受了干燒、通水、再干燒、再通水的多次模擬檢驗,及現場實際工況下的考驗,因此,上升管換熱器耐磨,不怕腐蝕和高溫。

   

圖三、焦爐上升管換熱器運行兩年外觀圖

 

三、荒煤氣顯熱回收利用效益分析

1、 降低煉焦工序能耗:噸焦降低工序能耗>10公斤標煤。

 

2、 減排效益:按2座6米焦爐年產110萬噸焦炭計算,可產蒸汽14.3萬噸,節能1.31萬噸標煤,可減排二氧化碳3.9萬噸。
 

3、 社會效益:上升管表面溫度降低,減少熱輻射,降低焦爐爐頂空間環境溫度,改善爐頂操作工的作業環境。 

 

4、 直接經濟效益:

(1)、產生蒸汽的直接效益:按2座6米焦爐年產0.5~0.8Mpa飽和蒸汽約14.3萬噸,安裝市場價120元/噸計,年產生經濟效益1716萬元左右。能源介質的價格個焦化企業有所不同,其運行成本也有差異。

(2)、年利潤總額:1480余萬元。

(3)、國家政策節能補貼380萬元。

(4)、靜態投資回收期:2年左右。

 

總之,煉焦荒煤氣顯熱回收技術已經取得重大突破,但我公司在總結首套裝置運行實踐的經驗,改進設計,優化工藝,繼續推進焦化行業節能減排技術的進步!

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