焦?fàn)t廢煙氣余熱回收利用經(jīng)驗(yàn)探討

瞿 圣 王 慧

1 江蘇安信鍋爐有限公司 江蘇 揚(yáng)州 225106

2 常州市紅星加熱爐有限公司 江蘇 常州 213000

正文：

1、前言

我國(guó)是焦炭工業(yè)的主要生產(chǎn)國(guó)，資源消耗高，長(zhǎng)期粗放增長(zhǎng)也存在著一些弊端。在當(dāng)前號(hào)召節(jié)能減排的時(shí)代下，焦炭行業(yè)相關(guān)政策逐漸得到落實(shí)。資源的節(jié)約、能源的節(jié)約和環(huán)境的管理將成為焦炭行業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)。近年來(lái)，熱管技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將余熱回收技術(shù)帶到一個(gè)新的水平，使用焦?fàn)t煙氣的余熱,使熱能的有效利用焦炭爐氣體。在煤炭資源越來(lái)越有限的情況下，回收煙氣余熱，避免直接排放造成的能源浪費(fèi),使用燃?xì)饧訜崴a(chǎn)生蒸汽熱污染,有利于創(chuàng)造一個(gè)友好的環(huán)境,減少生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的成本,也可以為企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2、焦?fàn)t煙氣的特點(diǎn)

焦?fàn)t煙氣是焦?fàn)t燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣。例如，兩個(gè)焦?fàn)t焦化廠，其中一個(gè)是孟溪煤化工有限公司，每年生產(chǎn)7億噸焦炭[1]。焦?fàn)t廢氣溫度為300左右，流量約為11萬(wàn)m3/ h，會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，因此燃燒氣體產(chǎn)生的熱量意義重大，具有很大的再利用價(jià)值。

3、煙氣余熱回收方案

孟溪煤化工有限公司焦化廠有高4.3米，有一個(gè)50孔、直徑3.2米、重50磅的焦?fàn)t，兩個(gè)單獨(dú)配備的焦?fàn)t。地下煙道和煙氣進(jìn)入同一煙囪，高度95米后立即排空。余熱回收系統(tǒng)解決方案由南京華電有限公司開(kāi)發(fā)，所使用的換熱設(shè)備是目前各類結(jié)構(gòu)中最先進(jìn)、最經(jīng)濟(jì)的。

3.1 技術(shù)要點(diǎn)

通過(guò)研究和分析影響焦?fàn)t的加熱系統(tǒng)的煙氣的特征參數(shù),可以發(fā)現(xiàn)煙氣組成、流量、焦?fàn)t煙氣粉塵的濃度和二氧化硫以及煙氣爐焦炭會(huì)造成腐蝕；煙氣溫度、煙塵排放的組成取決于焦?fàn)t的運(yùn)行條件和加熱方式[2]。通過(guò)改變參數(shù)的工程條件,煉焦過(guò)程測(cè)試會(huì)影響變化的熱源,煙氣流動(dòng)的溫度、時(shí)間,動(dòng)態(tài)屬性不穩(wěn)定，熱分布參數(shù)基于熱源的技術(shù)發(fā)展過(guò)程,不斷提高穩(wěn)定和準(zhǔn)穩(wěn)定性,根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的特點(diǎn)和過(guò)程,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)測(cè)試對(duì)余熱鍋爐汽輪機(jī)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并進(jìn)行控制，以促進(jìn)運(yùn)技術(shù)的穩(wěn)定性[3]。

本文研究了電廠燃燒氣體熱量的利用方法、焦?fàn)t廢氣的測(cè)定及余熱利用技術(shù)方法。利用焦?fàn)t煙氣余熱的主要方法有：

①產(chǎn)生飽和蒸汽： 生產(chǎn)飽和蒸汽時(shí)，當(dāng)熱的燃燒氣體從主煙囪被余熱回收系統(tǒng)冷卻后，熱的燃燒氣體被降低到170℃左右，導(dǎo)致溫度為零[4]。產(chǎn)生6 ～ 0。8 mpa飽和蒸汽。

②煤調(diào)濕： 材料直接接觸焦?fàn)t換熱器煙氣，對(duì)煤炭進(jìn)行水分控制。廢氣燃燒過(guò)程中熱量利用率高，但必須定義一個(gè)集塵器，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)維護(hù)要求高。

③煤氣補(bǔ)燃發(fā)電： 針對(duì)焦?fàn)t煙氣溫度低、波動(dòng)大的特點(diǎn)，利用高爐余熱煤氣為鋼鐵企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)煤氣，改善蒸汽參數(shù)，進(jìn)而發(fā)電[5]。該技術(shù)可以解決低壓飽和蒸汽的使用問(wèn)題，但必須對(duì)其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行檢驗(yàn)。焦?fàn)t采用焦?fàn)t煤氣與高爐、焦?fàn)t進(jìn)行熱力參數(shù)的計(jì)算，計(jì)算出燃?xì)馀c蒸汽在熱管與換熱器之間進(jìn)行換熱后的熱力參數(shù)，從而得到高性能的煙氣。煤氣的工藝參數(shù)采用焦?fàn)t煙氣低品位余熱回收產(chǎn)生的全飽和蒸汽。針對(duì)焦?fàn)t煙氣余熱回收問(wèn)題，通過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)檢查和技術(shù)交流，對(duì)比分析了不同熱處理工藝條件下燃?xì)獍l(fā)生器與熱管換熱器的余熱回收情況。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,焦?fàn)t燃燒氣體的體積,燃燒氣體的溫度和其他因素,對(duì)比燃燒天然氣產(chǎn)生的廢熱焦?fàn)t和余熱鍋爐的燃燒氣體的回收熱量。焦?fàn)t的溫度在260到280攝氏度之間。將燃燒氣體的溫度降低到280℃至170%℃，燃燒氣體的體積為每小時(shí)7.5萬(wàn)立方米，為焦?fàn)t煤氣加熱，另一種是在爐內(nèi)煤氣加熱，旋轉(zhuǎn)時(shí)間為18小時(shí)。對(duì)比組將燃燒氣體的溫度降低到250℃和170℃，煙氣體積為10萬(wàn)m3/ h，產(chǎn)生的蒸汽量為每小時(shí)4.5萬(wàn)立方米。為了保證焦?fàn)t的正常生產(chǎn)，在煙囪上加了一個(gè)風(fēng)扇以達(dá)到煙囪的作用。根據(jù)熱量低質(zhì)量的原理使用較低的熱回收鍋爐用于回收余熱，低溫?zé)煔獾臒焽杞範(fàn)t大約240攝氏度,然后低質(zhì)量的燃油蒸汽系統(tǒng)的用戶生產(chǎn)的電力高于鍋爐系統(tǒng)高溫高壓增加發(fā)電量的同時(shí)增加蒸汽供給量的裝置。通過(guò)降低溫度和壓力，并進(jìn)行蒸汽級(jí)聯(lián)利用資源可以提高資源利用率。

3.2 余熱回收系統(tǒng)效益分析

蒙西焦化廠焦?fàn)t煙氣流量已穩(wěn)定在530和104m3/ d左右，是由一臺(tái)330天、35d的焦?fàn)t每年運(yùn)行維護(hù)，利用余熱的煤氣生產(chǎn)年蒸發(fā)量計(jì)算而成。

焦化裝置是利用焦?fàn)t煙氣余熱產(chǎn)生蒸汽，可節(jié)約焦?fàn)t煤氣約713×104m3/ h，相當(dāng)于420×104 kg / h煤標(biāo)準(zhǔn)，可減少二氧化碳排放量約7068t。從而大大減少了大氣中有害物質(zhì)的污染，環(huán)境優(yōu)勢(shì)十分重要[6]。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)焦化企業(yè)的焦?fàn)t煙氣進(jìn)行余熱回收產(chǎn)生蒸汽供生產(chǎn)工藝的探究發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)工藝的使用,采用熱管式蒸汽發(fā)生器和省煤器的結(jié)構(gòu)型式,再配備高效全自動(dòng)的控制調(diào)節(jié)裝置,整個(gè)余熱回收系統(tǒng)效果顯著,會(huì)產(chǎn)生較大的收益,可以靈活調(diào)控,不僅提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,而且對(duì)節(jié)能減排,環(huán)境保護(hù)做出了貢獻(xiàn)。