焦化系统余热回利用
钢铁企业余热资源的回收与利用
钢铁企业余热资源的回收与利用摘要：本文首先分析了钢铁企业余热回收的现状，接着分析了钢铁企业余热资源的回收与利用的措施，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：钢铁企业；余热资源；回收；利用；措施引言：当烟气从出口排出时的余热温度在100℃以下，那么将会产生大量的潜热，将这些潜热转换为热量在钢铁行业可以得到有效的应用。
类似的余热利用数不胜数，每年通过余热的利用，钢铁行业可以节约大量的蒸汽等物质，由此可见，余热回收能够有效的节约能源成本，促进钢铁行业的发展，同时也能为我国的节能减排工作做出突出贡献。
1钢铁企业余热回收的现状当前，我国的钢铁企业在进行作业的过程中主要有几种产生余热的形式，分别是高温烟气、冷却介质、炉渣、高温凝结水等。
目前，我国很多钢铁企业在进行钢铁生产的过程中都会通过对于余热的利用来进行低压蒸汽的生产，这种余热回收手段也是最基础、最广泛的余热回收利用手段。
但是，仅仅只有这一种余热利用回收手段仍然显得我国钢铁企业在进行余热回收利用的过程中没有体现其应有的技术水平，余热回收率过低，仅仅有30%左右。
这其中又以高温余热的回收利用率最高，可以达到40%以上，而低温余热的回收利用率却很少，只有1%左右。
但是如果针对世界上其他先进国家进行观察，我们能够发现先进国家的钢铁企业在进行运转的过程中，对于余热的回收利用率往往非常高，普遍在85%以上甚至90%以上。
由此可见，当前我国在钢铁企业余热回收方面仍然处于初级阶段。
2钢铁企业余热资源的回收与利用的措施2.1烧结环冷系统余热回收利用在钢铁生产的烧结工序中，烧结矿在经过环冷机冷却时，会产生大量温度较高的热烟气，如果这部分烟气直接排入大气，不仅会造成较大的能源损失，还会对大气造成严重污染。
烧结工序的能耗仅次于炼钢工序，约占总能耗的9%-15%，所以对烧结环冷机中的余热进行回收利用具有很大的节能空间，并且可产生较大的经济效益。
在烧结机生产线中都会配备相应的环冷机，对于烧结矿经过环冷机时产生的高温烟气可以采用两种余热回收利用措施。
焦化厂节能降耗方案
焦化厂节能降耗方案焦化厂作为能源消耗的大户之一，在当前节能减排的大背景下，如何实施节能降耗方案是一个亟待解决的问题。
以下是一个包含多种措施的焦化厂节能降耗方案。
一、技术改造方面：1.优化高温设备：通过增加设备的换热面积，改善传热效率，减少燃料消耗。
2.安装余热回收系统：将焦炉废气中的余热经过回收利用，用于供热、供电等方面，减少能源浪费。
3.更新设备和工艺：使用能效更高、维护成本更低的新设备，采用先进的工艺，提高生产效率，降低能源消耗。
4.自动化控制系统：通过引入自动化控制系统，实现对生产过程的有效监控和控制，减少人为操作失误，提高能源利用效率。
二、管理方面：1.建立能源管理体系：制定能源消耗目标和指标，建立能源消耗监测与评价体系，对能源消耗进行全面管理和控制。
2.加强员工培训：加强员工的节能观念培养，提高能源利用的自觉性和主动性，使其能充分发挥自身的作用，对节能降耗工作起到推动作用。
3.设立节能奖惩措施：制定相应的奖励机制，对在节能降耗工作中取得优异成绩的个人或团队进行奖励，同时对浪费能源、消耗资源较多的行为进行惩罚，激发员工的积极性。
三、能源利用方面：1.多能联供：通过联合供热、供电、供气等方式，实现多能联用，减少能源的浪费。
2.引进清洁能源:如太阳能、风能等，替代传统能源，降低对化石能源的依赖。
3.合理利用余热：将余热应用于供热、供电等方面。
例如，利用余热进行蒸汽发电，提高热电联供的效益。
4.循环经济利用：采用焦炉煤气循环利用技术，将焦炉煤气转化为发电或燃料，提高能源利用效率。
四、环保措施：1.精细管理：加强对各个环节的监控与管理，减少化学品的用量，降低污染物产生，并通过技术改造，提高产出物的质量，减少环境污染。
2.排放治理：对废气、废水等进行集中治理，采用高效净化设备，减少对环境的污染。
3.宣传教育：加强环境保护宣传教育，提高员工的环保意识，增强环境保护的责任感。
通过以上多种措施的综合应用，可以有效地提高焦化厂的能源利用效率，降低能源消耗，减少对环境的污染。
焦炉上升管余热回收利用系统的应用及运行效果
利用成本相对较小的软水来替换成本相对较高的除盐水，并且 至今系统都较为稳定，未出现异常现象。
（二）完善蒸发器的材质和结构 在高温环境下，荒煤气中焦油很有可能会出现缩合结焦的 现象，进而导致上升管的拥堵问题，不仅会减少热量传导系数， 同时若情况较 为 严 重，还 可 能 会 对 焦 炉 的 运 作 造 成 不 利 的 影 响，进而致使热 回 收 无 法 长 久 运 作。该 焦 炉 经 过 修 整 后，通 过 配置新焦炉上升管余热回收装置，该装置的上升管蒸发器的结 构为夹套型，并配备圆柱形荒煤气管道，管壁夹套为汽水通道， 蒸发器材质为合金钢管。除此之外，上升管换热器的内部利用 相关的处理技术涂上一层保护层，该保护层利用抗修饰性以及 抗腐蚀性较强的材质，能够有效避免上升管内部锈蚀结垢等问 题。上升管换热器的外部录用不锈钢材料，能够充分顺应焦炉 的运作情况，上升管换热器内部较为均匀，能够有效避免焦油 的结焦现象。 （三）应用蒸发器自动测温报警系统 因为焦炉运作过程中，可能会由于种种原因导致一些突发 现象，甚至是上升管蒸发器的破损等，一旦发生这类情况，炭化 室则极易进水，造成严重的危害，严重的还有可能会引发蒸发 器的爆炸，造成大量人员伤亡。为了能够有效避免安全事故的 发生，保证焦炉的云顶运作，该厂在每个焦炉中的上升管中都 配备热电阻，持续针对这些上升管的温度进行监控，若上升管 蒸发器出现拥堵等异常现象，那么能够检测出蒸发器的实时温 度，若其中的温度超出预定的警报线，那么报警系统则会直接 发动警报。按照温度的变化规律来分析蒸发器的运作情况，为 焦炉上升管余热回收利用系统的运作提供安全保障，在发生异 常时，及时提醒工作人员进行检查和采取应急措施，进而避免 蒸发器进水以及各种因素所造成的安全问题。 三、结语 综上所述，随着上升管余热回收利用系统的不断实践与改 进，如今这项技术已经较为完善，并且在运用能源过程中，还可 以生成一些其他的经济效益。所以，在焦炉荒煤气余热回收利 用方面，该系统也能够充分发挥其作用，为焦炉稳定生产提供保 障的同时也避免了能源浪费等现象，为其可持续发展提供条件。 参考文献： ［１］马永林．焦炉上升管余热回收利用系统的应用及运行 效果［Ｊ］．河北企业，２０１７（０７）：１９８１９９． ［２］屈克林，蒋玄，马云．焦炉上升管余热利用系统运行实 践［Ｊ］．安徽冶金科技职业学院学报，２０１８，２８（０３）：５３５５．
浅谈上升管余热回收在宁钢焦化厂的应用
浅谈上升管余热回收在宁钢焦化厂的应用摘要：本文主要介绍了宁钢焦化厂上升管余热回收技术的工艺流程、设计特点以及应用实践。
通过将1#、2#两座焦炉原有的传统上升管更换为新型荒煤气换热器生产低压饱和蒸汽，达到节能增效的目的。
关键词：焦炉上升管；荒煤气；换热器;余热回收0 前言宁钢焦化厂现有两座55孔JN60-6型焦炉，年产焦炭105万吨。
炼焦生产过程中，在生成焦炭的同时伴随产生大量的高温荒煤气（650-870℃）。
目前焦化厂冷却荒煤气普遍采用的方法是喷洒循环氨水法，使荒煤气温度降低至80-85℃。
这种传统的冷却工艺造成高温荒煤气带出的显热大部分被氨水汽化吸热所带走而无法有效利用，同时也增加了后续系统处理的热负荷。
故有效回收荒煤气显热、实现焦化能源资源综合利用是焦化行业共同探索的问题。
近年来随着节能技术的不断发展，合理利用焦炉荒煤气显热的上升管余热回收技术被不断研发并得到实践应用。
2019年9月,宁钢焦化厂上升管余热回收项目开工，该项目是将原有110套传统上升管更换为新型荒煤气换热器（配套上升管底座（衬砖、座砖）、桥管及衬砖（三通）、水封槽及盖)，同时配套建设蒸汽、供水、自动控制系统。
2020年5月底，该系统投入生产使用，目前整体运行平稳。
1 上升管余热回收工艺简介伴随着节能技术的不断发展，目前为止，具有工程适用价值的有夹套式上升管余热回收装置和盘管式上升管余热回收装置两种技术。
经过分析对比，宁钢焦化厂采用的是盘管式上升管余热回收工艺。
该工艺主要利用焦炉炭化室产生的高温荒煤气流经盘管式上升管换热器时发生热交换产生低压饱和蒸汽以实现对焦炉荒煤气的显热回收。
1.1荒煤气流程约650-870℃的荒煤气自焦炉炭化室经上升管余热回收装置冷却后温度降至450℃以上，再经桥管氨水喷淋降温至82-85℃，汇集到集气管后进入煤气初冷器。
1.2汽水工艺流程所需除盐水从干熄焦系统原200m3除盐水箱接入，通过除盐水泵将除盐水送至新增设的缓冲水箱，再由除氧给水泵将水送入热力除氧器进行除氧，除氧后的水通过汽包给水泵送入汽包。
焦炉余热回收高效利用技术研究
焦炉余热回收高效利用技术研究发布时间：2023-03-20T08:29:24.093Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷20期作者：徐小龙[导读] 煤炭是中国化石能源的主要来源，大力发展石油化工具有重要的战略意义。
徐小龙陕西黄陵煤化工有限责任公司陕西黄陵 727307摘要：煤炭是中国化石能源的主要来源，大力发展石油化工具有重要的战略意义。
煤炼焦被广泛用作石油化工的重要技术。
目前煤焦化技术消耗大量能源除高温蒸馏和炉体热耗散所需的能量外，大部分能量最终转化为红焦显热、烟道气余热和荒煤气余热回收。
目前，煤焦化技术研究的重点是充分回收炼焦厂生产的大量余热回收。
在此基础上，本文根据炼焦公司生产的大量可回收余热，对焦炉中的余热回收的热回收现状进行了研究，并分别分析了余热回收的几种关键热回收技术，以供参考。
关键词：焦炉煤气；余热回收；干熄焦；烟道气前言在炼焦企业中，炼焦主要是生产焦炭、焦炉煤气和其他热分解和炼焦化学物质。
在此过程中，焦炉体、烟气处理系统管道、焦炉出口等可以产生很多热量。
有效地回收这部分热量不仅有助于减少企业不必要的污染排放，而且有助于企业获得经济和环境效益，这是现行国家节能和减排政策的关键。
焦炉热包括炉内排放的红焦、焦炉体、炭化室产生的野生气体和系统燃烧管道排放的烟气。
1 余热回收发展现状1.1焦炭显热回收所谓干熄焦是指使用惰性气体冷却红焦熄焦的一种方法。
一般来说，干熄焦又称CDQ。
CDQ不仅可以吸收红焦的热量，节约能源，还可以提高焦炭质量，减少污染。
在CDQ过程中，焦炭的裂纹较少，强度较好，出焦量均匀减少，冷却缓慢。
此外，CDQ焦炭和焦粉可以方便地分离，从而减少了筛选难度。
CDQ技术在中国的应用始于上海宝钢，考虑到清洁发展机制的优势，国内炼焦公司已开始生产该机制。
1.2烟道气余热回收在生产过程中，在大约280℃-300℃的温度下，焦炉碳室中加热的废气通过烟道收集到大气中，并排放到大气中。
焦化厂节能降耗方案
焦化厂节能降耗方案焦化厂作为重工业行业，能源消耗较大，排放污染物也较为严重，所以要想实现节能降耗是非常重要的。
下面是我对焦化厂节能降耗方案的一些建议。
1.优化生产工艺在焦化生产过程中，可以采用先进的焦炉技术，如热风炉、热顶炉等，使其燃烧效率更高。
此外，合理安排焦炉炉型结构，使煤气产生更加充分利用，减少能源的浪费。
另外，在配煤时合理选用合适的煤种，以降低焦化过程中的能源消耗。
2.推广余热回收利用技术焦化过程会产生大量的余热，如果能够将这些余热有效地回收利用，将能够显著地降低焦化厂的能源消耗。
可以利用余热发电、余热利用等技术，将余热转化为电力或热能供应给生产设备或周边区域。
此外，还可以将余热用于再生焦炉燃烧，提高焦化炉燃烧效率。
3.环保设施改造焦化过程中会产生大量的污水和废气，所以要想降低能源消耗，还需要对环保设施进行改造。
可以采用先进的污水处理技术，如生物法、反渗透等，将污水处理后再利用或排放。
同时，对废气进行高效治理，如安装炉顶封罩、布袋除尘器等，减少废气的排放。
4.强化能源管理建立完善的能源管理体系，制定相应的能源管理制度和标准，加强对能源的监测和分析。
通过对能源的监测和分析，找出能源消耗的主要问题和瓶颈，然后制定相应的改善措施。
此外，培养员工的节能意识，通过培训和教育等方式提高员工对能源节约的认识和重视程度。
5.加强能源技术研发焦化厂要想实现节能降耗，还需要加大对能源技术的研发和引进力度。
可以与科研院所、高校等合作，开展能源技术研发工作，推动能源技术的创新和应用。
可以开发制造更加节能高效的设备，引进先进的能源管理系统，提高能源利用效率。
综上所述，焦化厂节能降耗方案包括优化生产工艺、推广余热回收利用技术、环保设施改造、强化能源管理和加强能源技术研发等。
只有综合多种手段，全面提高能源利用效率，才能够实现焦化厂的节能降耗目标，减少能源消耗和环境污染。
科技成果——焦炉荒煤气显热回收利用技术
科技成果——焦炉荒煤气显热回收利用技术适用范围钢铁、焦化行业焦炉荒煤气余热回收行业现状据统计，在我区钢铁和焦化行业，从焦炉炭化室出来的650℃-800℃荒煤气带出的余热约占焦炉热量损失的36%，相当于39kgce/吨焦。
目前，传统的焦炉荒煤气冷却工艺采用喷洒大量70℃-75℃的循环氨水冷却高温荒煤气，荒煤气温度降低后，进入煤气初冷器，再由循环水和低温冷却水进一步降低温度到21℃左右，而高温荒煤气带出的余热无法利用。
该工艺流程不仅浪费了大量的荒煤气余热，而且消耗大量氨水，浪费大量的水资源和电力。
成果简介1、技术原理通过上升管换热器结构设计，采用纳米导热材料起导热作用，并防止荒煤气腐蚀和焦油附着，采用耐高温耐腐蚀合金材料最大限度地适应了荒煤气运行的恶劣工况。
特殊的几何态构体结构，合理地将换热和稳定运行有机结合，将焦炉荒煤气利用上升管换热器和除盐水进行热交换，产生饱和蒸汽，将荒煤气的部分显热回收利用，实现节能。
2、关键技术（1）换热器防漏水技术采用纳米导热层、耐磨耐腐耐高温合金层、金属导热层（无缝钢管）的三层保护结构材料，与荒煤气接触部分无任何焊缝，保证换热水不会漏入上升管内部，确保工艺安全。
换热器换热结构采用自行研发的几何态换热结构形式，将水封闭在三层以外的密闭空间进行换热。
（2）换热器防堵塞技术在结焦过程中，特别是存在大量荒煤气的阶段，可实现荒煤气出口温度与进水流量的全自动控制调节，将荒煤气出口温度控制在450℃以上。
同时，上升管换热器的内壁采用耐高温进口纳米导热材料，耐热温度为1800℃，经过500℃高温后内表面形成均匀光滑而又坚固的釉面，不易造成焦油凝结，即使结焦也不易附着，便于清除。
3、工艺流程除盐水经过除氧后通过给水泵送入汽包，汽包底部的强制循环水泵将一定压力的除氧水送入上升管换热器，在上升管换热器内的除氧水经换热后，返回汽包，在汽包内进行汽液分离，饱和蒸汽根据用户需求条件，通过管道供给用户。
焦化工艺中荒煤气余热回收系统设计研究
优点： ①安全 可靠性好 。 由于氮气 在换 热器夹套 内部 未发生相变 ， 压力 变化不 大， 可视为常压操 作 。②可 避免换热装
会造成浪费。
上升 管换 热装 置 中冷 却介 质 的选 择也 是荒 煤气余 热 回收 的关 键之一 。 传统 的上升管换热装置用 水作 为换热工质 ， 在装 置中受热变
为 蒸 汽 ， 生 了 相 变 ， 统 装 置 要 发 系
４上升管换热器热平衡Байду номын сангаас算 ． （） １换热器热平衡体 系的建立 。
以一 个上 升管 换 热装 置 为研 究对
象， 按照 图 ３建立热平衡体 系。 由图 ３可得热量平衡 方程式 ， 中 式 ∑ｐ误 为计算过程 中不可避免的误差 ， 要 求误差率 △误 ±５ ％：
∑Ｑ ＝ ∑Ｑ氯＋ ∑Ｑ误 （） １
受 到汽化上 限压力 的限制 ， 并且存 在诸多安全 隐患 ； 用有机物作 为换 热介 质时 ， 系统较复 杂 ， 且受 上 并 限使用温度 和使用成本的限制。如
２ 夹套 内径 ； 一 上 升 管 直 管段 一 ｈ
图 ２ 膜 式 上 升 管 受热 面 布 置
（） ２ 荒煤气参数的选择及计算 。
４３ 焦 炉 上 升 管 荒 煤 气 出 口温 度 ．ｍ 约 为 ６ ０Ｃ，考 虑 到 上 升 管 内壁 焦 油 冷 ５￣
热 管 换 热 技 术 以金 属 钾 作 为 换 热
结 构 ， 套 厚 度 与原 上 升 管 耐 火 材 夹
复杂 ； 用导 热油 作为换 热工 质 ， 热油 导 容易发 生变质 、 泄露 ， 投资 运行 费用 较 高。 因此 ， 本文在分 析总结现有上 升管 余热 回收装置 利弊的基础 上 ， 提出采用 氮气作为 回收荒煤气显热 的介质 。
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焦化系统余热回收利用-企业管理论文
焦化系统余热回收利用
刘丽娟
唐山市征楠焦化有限公司河北唐山063000
摘要：节能减排是企业实现可持续发展，提高经济效℃的主要手段，本文
结合鹤岗市征楠焦化企业的余热回收工艺，阐述如何改进余热回收工艺，实现对
余热的高效、持续回收。
关键词 ：焦化系统；余热回收；可持续发展
焦化企业在生产过程中会产生大量的热量，而这些热量一直被焦化企业所
忽视，造成了资源的巨大浪费，在我国构建生态可持续发展、实现企业节能减排
的当前时代背景下，焦化企业要重视对余热的回收，通过余热回收实现资源的最
大利用，并且为企业增效提供重要的创收途径。
1 总论
鹤岗市征楠煤化工有限公司现设计年产120 万吨焦炭生产线，生产过程
中产生荒煤气，荒煤气被氨水喷洒冷却至90℃左右，荒煤气中的焦油等同时被
冷凝下来，煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车
间，净化车间利用横管换热器间接冷却煤气到25℃，同时循环水可达到40℃，
循环水利用凉水架降温，严重浪费能源。
如果这些余热不进行回收利用，不仅浪费了宝贵的能源，也污染了环境。
因此采取措施，对焦炉产生的煤气进行余热回收利用，对有效降低能耗，推动实
现可持续发展战略具有十分重要的现实意义。
为落实科学发展观，贯彻节能减排的可持续发展战略。我公司拟对焦炉煤
气余热进行回收利用，拟建一套余热采暖装置，将产生的热量供厂区所有采暖使
用。
2 焦化工艺
在焦化企业生产过程中，备煤车间将配置好的煤装入到煤塔中，相关工作
人员将煤按照作业计划从煤塔中取出相应重量的煤炭之后，装入装煤车之后，将
其推入碳化室内，然后煤炭在碳化室内经过系列的高温作业之后形成焦炭，并且
与此同时产生荒煤气。当碳化室内的经过高温作业形成的焦炭成熟之后，就会利
用推焦车将其推出，并且利用拦焦车将其置于熄焦车内，并且经过相关设施的牵
引，将其置于熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的煤炭将被卸到相应的凉焦台中进
行凉却，成熟后的焦炭在冷却一段时间之后，就会送到筛焦工段，经筛分按级别
贮存待运。
经过焦化处理工艺，煤在碳化室内经过干馏过程会产生大量的荒煤气，而
这些荒煤气会聚集到碳化室顶部的空间，然后这些荒煤气则会经过系列的管道进
入集气管，而荒煤气的温度要在700℃左右，而这些热量却没有被焦化企业所有
效的应用起来，而是其在相应的桥管中被氨水喷洒之后冷却下来了，无形之中造
成了大量热量的损失。与此同时荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝
下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间。
来自焦炉90℃左右的荒煤气首先通过气液分离器实现气液分离，分离出
的粗煤气由上部出来，进入横管初冷器分两段冷却。
初冷器分上、下两段，煤气上进下出，冷却水下进上出，煤气在初冷器上
与冷却管内的循环水换热，从90℃冷却至45℃，循环水由32℃升至40℃，然
后煤气进入初冷器下段与冷却管内的低温水换热，煤气从-45℃冷却到20-25℃，
低温水由19℃升至27℃。
对于其中40℃循环水仍有较大的余热回收价值。
3 工艺流程介绍
3.1 流程图
3.2 采暖流程
本工艺是采用将冬季使用的循环水分为两段，上段为采暖换热段，下段为
循环水冷却段，上段的采暖水通过1-3（3 台初冷器）换热后，进入4（采暖水
槽），通过5、6、7（采暖加压泵）加压后送往8（用户）使用，用户使用后的
回水再次回初冷器换热使用。如果换热后温度不够，可以通过加汽阀门补充适量
的蒸汽。在使用过程中，水量不足时，可以通过补水阀门来控制采暖水槽的液位。
3.3 余热回收系统的组成
该系统由3 台初冷器、200 立水槽、3 台采暖泵组成。
4 余热回收系统技术参数
三台初冷器上段可带30000㎡采暖面积,室内温度达到35℃。因此要对余
热回收系统技术参数进行设置，根据余热回收的总体要求对相关的设备进行参数
设置，以此实现余热的有效回收。
5 结论
随着近几年来焦化行业的余热回收项目造价大幅度降低，同时余热回收效
率大幅度提高。从上述分析可以看出，余热利用项目，创造巨大的环保效℃，同
时能够创造可观的节能效℃和经济效℃，本设计方案在不影响生产的前提下，采
用成熟的余热回收技术，实现了一举多得的收℃，确实是应该大力提倡的节能减
排项目。
参考文献：
[1]金刚.氧化铝生产系统余热综合回收利用[J].轻金属，2014（11）.
[2]刘松清.吴小平.焦炉烟道气余热回收利用技术的研发与实践应用[J].宜
春学院学报，2013（12）.
[3]齐卫杰.焦化生产过程中炼焦余热回收利用工艺探析[J].企业技术开发，
2011（02）.
[4]连红奎,李艳,束光阳子,顾春伟.我国工业余热回收利用技术综述[J].节能
技术，2011(02).
[5]朱龚星,郭航.余热回收技术发展现状与节能评价指标[A].庆祝北京制冷
学会成立三十周年暨第十届学术年会论文集[C].2010.
[6]刘亮.焦化蒸氨废水余热回收利用新技术开发与应用[J].煤化工，
2014(03).