蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂梅椒捌湎到y(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

摘 要：文章結(jié)合蘭炭干餾低溫?zé)煔猓ㄎ矚猓┑奈锢砑叭紵匦?，介紹了蘭炭干餾低溫?zé)煔猓ㄎ矚猓┑挠酂崂梅椒捌湎到y(tǒng)。

關(guān)鍵詞：蘭炭干餾；低溫?zé)煔?；余熱利?/p>

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.008

1 前言

蘭炭又稱(chēng)半焦，是以侏羅紀(jì)不粘煤和弱粘煤為原料，采用中低溫干餾工藝生產(chǎn)的一種高固定碳含量的固體物質(zhì)，因其在燃燒時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色火焰而得名。蘭炭生產(chǎn)工藝中，煤炭通過(guò)中低溫干餾后會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣（尾氣），蘭炭尾氣主要由H2、CH4及CO組成，可燃成分約占40%，低位熱值一般在7100～8400Kj/Nm3，是煤低位熱值的25%左右，其著火溫度不到500℃，可燃性較好，可以作為燃料充分利用。目前，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，蘭炭尾氣通常采取火炬排空燃燒或直接放散，未加以充分利用，在嚴(yán)重浪費(fèi)資源的同時(shí)也造成巨大的環(huán)境污染，并影響到整個(gè)蘭炭行業(yè)的健康發(fā)展。蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂梅椒捌湎到y(tǒng)是蘭炭行業(yè)余熱回收的核心技術(shù)及裝備，蘭炭生產(chǎn)線(xiàn)配建余熱回收利用系統(tǒng)將會(huì)有效降低蘭炭生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂峄厥绽檬袌?chǎng)前景非常廣闊，下面著重介紹蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂梅椒捌湎到y(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

2 余熱利用方法

蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂梅椒ㄊ歉鶕?jù)蘭炭干餾低溫?zé)煔馊紵隣t輸出的煙氣參數(shù)，根據(jù)能量梯級(jí)利用原理分等級(jí)地配置不同運(yùn)行參數(shù)的余熱鍋爐，對(duì)煙氣中的熱能進(jìn)行梯級(jí)回收，獲得相應(yīng)煙氣等級(jí)對(duì)應(yīng)品味的蒸汽，蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做功發(fā)電實(shí)現(xiàn)對(duì)蘭炭干餾低溫?zé)煔馊紵隣t輸出煙氣的余熱回收。具體工藝流程：將蘭炭干餾裝置生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣（尾氣）引入燃燒爐，煙氣在燃燒爐內(nèi)進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定的燃燒釋放出化學(xué)反應(yīng)潛熱生成高溫?zé)煔猓邷責(zé)煔庖胗酂徨仩t進(jìn)行熱交換；煙氣經(jīng)過(guò)余熱鍋爐完成換交換后，通過(guò)引風(fēng)機(jī)抽吸經(jīng)煙囪排入大氣；余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)做功發(fā)電，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能并入電網(wǎng)。圖1是蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂梅椒鞒虉D。

3 余熱利用系統(tǒng)

蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂到y(tǒng)是能源梯級(jí)利用系統(tǒng)，包括蘭炭干餾低溫?zé)煔馊紵隣t，余熱鍋爐及引風(fēng)機(jī)；蘭炭干餾低溫?zé)煔馊紵隣t通過(guò)煙道與余熱鍋爐連通，通過(guò)引風(fēng)機(jī)將煙氣抽引至余熱鍋爐；余熱鍋爐由高參數(shù)余熱鍋爐和低參數(shù)余熱鍋爐構(gòu)成，蘭炭干餾低溫?zé)煔庠谌紵隣t中完全燃燒后，高溫?zé)煔庀刃幸敫邊?shù)余熱鍋爐，高參數(shù)余熱鍋爐換熱后的低溫?zé)煔庠傩幸氲蛥?shù)余熱鍋爐換熱；經(jīng)過(guò)高、低參數(shù)余熱鍋爐兩級(jí)換熱后，煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)抽吸，排入大氣。圖2是蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂孟到y(tǒng)。

蘭炭干餾低溫?zé)煔馊紵隣t柱形中空布置，爐內(nèi)不同部位、不同高度多點(diǎn)布置有無(wú)焰燃燒器，蘭炭干餾低溫?zé)煔庠谌紵隣t內(nèi)進(jìn)行富氧燃燒，釋放出化學(xué)反應(yīng)潛熱生成傳熱載體高溫?zé)煔?，避免了蘭炭尾氣未完全燃燒對(duì)大氣形成的二次污染。

余熱鍋爐立式I型塔式布置，蒸汽段為自然循環(huán)，水預(yù)熱段為強(qiáng)制循環(huán)。給水（來(lái)自汽輪機(jī)冷凝水，經(jīng)真空除氧）在水預(yù)熱段中被加熱到130℃，分別送高參數(shù)余熱鍋爐和低參數(shù)余熱鍋爐。一路來(lái)自水預(yù)熱段的給水由高參數(shù)省煤器加熱后進(jìn)入汽包，經(jīng)汽包→下降管→蒸發(fā)器→上升管→汽包完成換熱循環(huán)，汽水混合物通過(guò)汽包完成汽水分離，引出高參數(shù)飽和蒸汽進(jìn)入高參數(shù)過(guò)熱器，高參數(shù)過(guò)熱器將高參數(shù)飽和蒸汽進(jìn)一步加熱到滿(mǎn)足汽輪機(jī)余熱發(fā)電所需的高參數(shù)過(guò)熱蒸汽；另一路來(lái)自水預(yù)熱段的給水進(jìn)入低參數(shù)汽包，經(jīng)汽包→下降管→蒸發(fā)器→上升管→汽包完成換熱循環(huán)，汽水混合物通過(guò)汽包完成汽水分離，引出低參數(shù)飽和蒸汽進(jìn)入低參數(shù)過(guò)熱器，低參數(shù)過(guò)熱器將低參數(shù)飽和蒸汽進(jìn)一步加熱到滿(mǎn)足汽輪機(jī)余熱發(fā)電所需的低參數(shù)過(guò)熱蒸汽。余熱鍋爐采用雙壓設(shè)計(jì)，高溫?zé)煔庀刃幸敫邊?shù)余熱鍋爐，高參數(shù)余熱鍋爐換熱后的低溫?zé)煔庠傩幸氲蛥?shù)余熱鍋爐換熱，使得余熱鍋爐的蒸發(fā)量（產(chǎn)汽量）、壓力及溫度穩(wěn)定，同時(shí)蒸汽參數(shù)得到顯著提高。

余熱鍋爐產(chǎn)生的高參數(shù)過(guò)熱蒸汽及低參數(shù)過(guò)熱蒸汽分別經(jīng)熱力管道送往汽輪機(jī)，高參數(shù)及低參數(shù)過(guò)熱蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做功發(fā)電，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能并入電網(wǎng)，而汽輪機(jī)排出的蒸汽經(jīng)冷凝系統(tǒng)冷卻成水后，經(jīng)由水泵提供壓頭參與下一次熱力循環(huán)。

4 結(jié)語(yǔ)

蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂梅椒捌湎到y(tǒng)實(shí)施后，在實(shí)現(xiàn)蘭炭干餾低溫?zé)煔猓ㄎ矚猓崈襞欧诺耐瑫r(shí)降低了蘭炭單位產(chǎn)品能源消耗。本文所闡述的蘭炭干餾低溫?zé)煔庥酂崂梅椒捌湎到y(tǒng)是在我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)大背景下，實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化道路的過(guò)程中提出，旨在促進(jìn)焦炭行業(yè)清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[3]GB 29995—2013，蘭炭單位產(chǎn)品能源消耗限額[S].

作者簡(jiǎn)介：林仟國(guó)（1980-），男，江蘇射陽(yáng)人，工程師，主要研究方向：余熱回收及利用。