焦爐上升管余熱回收利用系統(tǒng)的應(yīng)用及運行效果

鄭曉明

摘?要：焦爐荒煤氣的產(chǎn)生會吸收掉大量的熱量，約占其總釋放熱量的36%左右，與紅焦顯熱所吸收的熱量較為接近?，F(xiàn)階段，焦化技術(shù)是通過將低壓氨水施灑在荒煤氣表面的方法來針對荒煤氣進行降溫處理，而這種方式則可能會導(dǎo)致大量熱能的浪費現(xiàn)象，所以針對這一現(xiàn)象進行改進，并將熱能實現(xiàn)回收利用則是之至關(guān)重要的。而上升管余熱回收利用系統(tǒng)則能夠很好地實現(xiàn)這一點，將荒煤氣顯熱進行回收利用，提高能源利用率。本文主要闡述了上升管余熱回收利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并分析了該系統(tǒng)的應(yīng)用及運行實踐。

關(guān)鍵詞：焦爐上升管;余熱回收利用;運行效果

焦爐荒煤氣余熱的回收和利用一直以來都是焦爐煉焦過程中對于能源利用方面所重點關(guān)注的問題。當前，絕大多數(shù)焦化廠都會利用循環(huán)氨水來對荒煤氣進行降溫，氨水會將荒煤氣表面熱量進行吸收以及進行蒸發(fā)，達到散熱的效果，但這種方式卻不利于荒煤氣余熱的回收和利用。通過運用焦爐上升管余熱回收利用系統(tǒng)，不僅能夠利用除氧水來針對荒煤氣進行降溫，同時在除氧水吸收熱量后轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，又能為能源的回收利用提供便利?/p>

一、焦爐上升管余熱回收利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

焦爐上升管余熱回收利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為上升管換熱設(shè)備、除氧器、除氧泵等，通過干熄焦除鹽水來當作汽包進水，之后經(jīng)過除氧泵將除鹽水進行出樣，隨后將鹽水輸送到汽包，汽包中的水通過循環(huán)泵系統(tǒng)來輸送到上升管中，這時候換熱器將會回收荒煤氣顯熱，而生成的氣體及液體將會送回汽包中，氣爆棚中生成的飽和蒸汽再利用汽水分離器進行處理，以及送至蒸汽管網(wǎng)。

上升管換熱器內(nèi)部以及外壁都設(shè)有保溫系統(tǒng)，換熱器利用并聯(lián)的方式進行設(shè)計，分散在焦爐機中上升管附近的部位。而荒煤氣的流向則為由下至上，進水也是由下至上，荒煤氣流向與進水形成順流換熱。所有的換熱器進水部位都要設(shè)計相關(guān)的控制閥，能夠按照其運作的情況來進行換熱器的切換操作。汽包的標準蒸發(fā)量為18t/h，能夠按照焦爐的運作情況來進行調(diào)整，確保其能夠在制定的設(shè)計參數(shù)中。為了能夠提高汽包的熱效率，汽包和上升管以及下降管中都需要進行保溫，針對汽包本身而言，汽水混合物經(jīng)過管座輸送到汽包，而在汽包中，汽水混合物則會由于擋板的限制而進行折流，這也方便穩(wěn)定水位，并且?guī)椭M行分離。飽和蒸汽則通過汽包上訪管座來引出汽包，為了能夠獲取干燥的飽和蒸汽，在出口管蒸汽空間設(shè)有汽水分離設(shè)備，用來將蒸汽中的水分進行分離。

二、焦爐上升管余熱回收利用系統(tǒng)的應(yīng)用及運行

（一）蒸發(fā)器的有效配置

以某煉鐵總廠5#焦爐上升管余熱回收利用系統(tǒng)為例，該焦爐共5組上升管蒸發(fā)器，并且在其下方都設(shè)計了除鹽水進口，上方則設(shè)計預(yù)留了汽水出口，所有上升管都處于一種單獨運作的狀態(tài)，上升管蒸發(fā)器的獨立更換也不會對焦爐的正常運作造成影響，確保所有上升管換熱器進出水的平衡。同時也能夠進一步平衡上升管進出口荒煤氣的溫度差異性。上升管蒸發(fā)器設(shè)計一定的排污系統(tǒng)，定時進行排污能夠很好地規(guī)避內(nèi)部結(jié)垢等現(xiàn)象，進而對于水質(zhì)的要求可以適當進行放低。該焦爐系統(tǒng)利用成本相對較小的軟水來替換成本相對較高的除鹽水，并且至今系統(tǒng)都較為穩(wěn)定，未出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

（二）完善蒸發(fā)器的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)

在高溫環(huán)境下，荒煤氣中焦油很有可能會出現(xiàn)縮合結(jié)焦的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致上升管的擁堵問題，不僅會減少熱量傳導(dǎo)系數(shù)，同時若情況較為嚴重，還可能會對焦爐的運作造成不利的影響，進而致使熱回收無法長久運作。該焦爐經(jīng)過修整后，通過配置新焦爐上升管余熱回收裝置，該裝置的上升管蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)為夾套型，并配備圓柱形荒煤氣管道，管壁夾套為汽水通道，蒸發(fā)器材質(zhì)為合金鋼管。除此之外，上升管換熱器的內(nèi)部利用相關(guān)的處理技術(shù)涂上一層保護層，該保護層利用抗修飾性以及抗腐蝕性較強的材質(zhì)，能夠有效避免上升管內(nèi)部銹蝕結(jié)垢等問題。上升管換熱器的外部錄用不銹鋼材料，能夠充分順應(yīng)焦爐的運作情況，上升管換熱器內(nèi)部較為均勻，能夠有效避免焦油的結(jié)焦現(xiàn)象。

（三）應(yīng)用蒸發(fā)器自動測溫報警系統(tǒng)

因為焦爐運作過程中，可能會由于種種原因?qū)е乱恍┩话l(fā)現(xiàn)象，甚至是上升管蒸發(fā)器的破損等，一旦發(fā)生這類情況，炭化室則極易進水，造成嚴重的危害，嚴重的還有可能會引發(fā)蒸發(fā)器的爆炸，造成大量人員傷亡。為了能夠有效避免安全事故的發(fā)生，保證焦爐的云頂運作，該廠在每個焦爐中的上升管中都配備熱電阻，持續(xù)針對這些上升管的溫度進行監(jiān)控，若上升管蒸發(fā)器出現(xiàn)擁堵等異常現(xiàn)象，那么能夠檢測出蒸發(fā)器的實時溫度，若其中的溫度超出預(yù)定的警報線，那么報警系統(tǒng)則會直接發(fā)動警報。按照溫度的變化規(guī)律來分析蒸發(fā)器的運作情況，為焦爐上升管余熱回收利用系統(tǒng)的運作提供安全保障，在發(fā)生異常時，及時提醒工作人員進行檢查和采取應(yīng)急措施，進而避免蒸發(fā)器進水以及各種因素所造成的安全問題。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著上升管余熱回收利用系統(tǒng)的不斷實踐與改進，如今這項技術(shù)已經(jīng)較為完善，并且在運用能源過程中，還可以生成一些其他的經(jīng)濟效益。所以，在焦爐荒煤氣余熱回收利用方面，該系統(tǒng)也能夠充分發(fā)揮其作用，為焦爐穩(wěn)定生產(chǎn)提供保障的同時也避免了能源浪費等現(xiàn)象，為其可持續(xù)發(fā)展提供條件。

參考文獻：

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