焦炉烟气余热回收
(详细方案)焦炉烟道气余热利用脱硫脱硝一体化技术方案-1
(详细方案)焦炉烟道气余热利用脱硫脱硝一体化技术方案-1
0 引言
本方案是在原烟道旁设置旁路烟道,安装余热回收系统设备—热管蒸发器,将其烟气余热进行回收利用,降到170℃左右进入下道工序或排空,余热回收系统设备—热管蒸发器可产出表压0.8MPa压力的饱和蒸汽,可用于生产、生活使用或者发电。
脱硫塔是烟气脱硫和产生硫酸铵盐的装置。烟气中的SO2在脱硫塔中被除去。烟气中的二氧化硫与自喷淋层逆流而下的 PH值为5.5~5.9的硫酸铵和亚硫酸铵反应生成硫酸氢铵和亚硫酸氢铵,生成的硫酸氢铵和亚硫酸氢铵回流到塔釜过程中与添加的氨水发生反应,生成硫酸铵和亚硫酸铵,使其保持吸收二氧化硫的能力。塔釜溢流至氧化室的亚硫酸铵被空气中的氧气氧化为硫酸铵,生成的硫酸铵溶液通过干燥系统干燥后生成固体硫酸铵外售。
经脱硫塔处理后的烟气进入脱硝塔,与臭氧混合,使烟气中的NOx被氧化,氧化后的烟气更容易被尿素溶液吸收,在吸收塔内,烟气与尿素水溶液进行对流接触,NOx 与尿素反应生成氮气、二氧化碳、水。脱硝塔塔顶的气体主要成分为二氧化碳和氮气,直接排入大气,脱硝塔塔底的工艺水重新配制尿素溶液,循环利用。
采用湿式-氨法脱硫,强制氧化-尿素还原法烟气脱硝,工艺技术先进、成熟、可靠,运行所需原料市场供应充足。项目实施后可实现减少污染物排放和资源浪费,达到有效的目的,实现节能减排,具有良好的经济效益和环境效益。焦炉烟气脱硫脱硝一体化工程工艺流程框图
工艺原理
1、氨法脱硫 氨法脱硫是利用二氧化硫[SO2]与氨[NH3]在常温下反应,生成亚硫酸铵[(NH4)2SO3],然后氧化生成硫酸铵[(NH4)2SO4]的原理,对烟气中的二氧化硫进行治理。该法不仅避免了双碱法、石灰石-石膏法等工艺会产生大量石膏[CaSO4]混合物无法处理的弊端,还有另一个优点就是脱硫效率随着烟气含硫量增加而增加,对二氧化硫[SO2]含量大于1000mg/Nm3的烟气,其脱硫效率可达到98%以上。
用热管锅炉回收焦炉烟道气余热
40 燃料与化工 Fuel&Chemical Processes July 2013 V01.44 N0.4
2011年12月系统调试成功后投运,自投运以
来系统运行稳定,现场运行状况良好,实现了设计预
期目标,完全满足工艺要求。通过本项目的实施,达 到如下效果。
1)人炉煤水分在1%范围内波动,煤饼成型合 格率100%。
2)研制特殊的加水喷头,克服常规加水的不 足,煤层加水后水分更加均匀。
3)皮带传输的煤层实现了均匀化,避免因煤层
厚度不匀,频繁调整加水量。 4)对皮带速度或加煤量进行补偿,在皮带入口
和出口分别加装水分检测装置,在线测评加水效果,
减小煤层水分分布不均匀的影响。 5)采用PLC控制柜,更加方便观测数据,克服
环境影响,系统更加可靠。 6)利用先进的前馈和反馈相结合的控制技术,
采用特殊的算法,实现加水过程的精细控制,在捣固
焦炉加水控制方面具有领先水平。 3.2需要改进的问题 系统实现了设计目标,满足生产加水需要,但针 对不同用户的实际情况,系统还可进一步改进。
1)该项目是2座焦炉共用1套加水控制系统, 加水点离焦炉较远。也可采用每套系统分别控制单
座焦炉的加水作业,更方便控制单座焦炉加水操作。
2)为减少加水水量大时对煤粉的冲击,单个喷 嘴的加水量不宜过大,当总加水量大时,可适当增加
喷嘴数量。 3)总加水量过大时,煤层表面和内部水分分布
不均,需要增加煤粉混合搅拌装置,以改善加水后煤 层水分分布的均匀性。
4 结语
系统成功用于捣固焦炉煤加水自动控制,在线 监测数据真实直观,入炉煤水分均匀、准确、稳定,便
于捣固焦炉煤饼成型操作。也适合冶金、矿山、火电
厂、砖瓦厂对页岩、煤炭、粉煤灰、煤矸石、石灰石、石 膏等粉块状原料的加水自动控制作业,能代替传统
的人工操作,对物料含水量进行自动在线监测和控
制,节省人力,改善操作环境。 蔡明珠编辑
*仆
用热管锅炉回收焦炉烟道气余热
余热回收技术
一、锅炉烟气余热回收
简介:
工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时,为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰,标准状态排烟温度一般不低于180℃,最高可达250℃,高温烟气排放不但造成大量热能浪费,同时也污染环境。热管余热回收器可将烟气热量回收,回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和生活用水,或加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用,降低生产成本,减少废气排放,节能环保一举两得。改造投资3-10个回收,经济效益显著。
(一)气—气式热管换热器
(1)热管空气预热器系列
应用场合:从烟气中吸收余热,加热助燃空气,以降低燃料消耗,改善燃烧工况,从而达到节能的目的;也可从烟气中吸收余热,用于加热其他气体介质如煤气等。
设备优点:
*因为属气/气换热,两侧皆用翅片管,传热效率高,为普通空预器的5-8倍;
*因为烟气在管外换热,有利于除灰;
*因每支热管都是独立的传热元件,拆卸方便,且允许自由膨胀;
*通过设计,可调节壁温,有利于避开露点腐蚀
结构型式:有两种常用的结构型式,即:热管垂直放置型,烟气和空气反向水平流动,见图1;热管倾斜放置型,烟气和空气反向垂直上下流动,见图2。
(二)气—液式热管换热器
应用场合:从烟气中吸收热量,用来加热给水,被加热后的水可以返回锅炉(作为省煤器),也可单独使用(作为热水器),从而提高能源利用率,达到节能的目的。
设备优点:
*烟气侧为翅片管,水侧为光管,传热效率高;
*通过合理设计,可提高壁温,避开露点腐蚀;
*可有效防止因管壁损坏而造成冷热流体的掺混;
结构型式:根据水侧加热方式的不同,有两种常用的结构型式:水箱整体加热式(多采用热管立式放置)和水套对流加热式(多采用热管倾斜放置),如图3所示
(三)气—汽式热管换热器
应用场合:应用热管作为传热元件,吸收较高温度的烟气余热用来产生蒸汽,所产生的蒸汽可以并倂入蒸汽管网(需达到管网压力),也可用于发电(汽量较大且热源稳定)或其他目的。对钢厂,石化厂及工业窑炉而言,这是一种最受欢迎的余热利用形式。
钢铁厂炼焦炉上升管余热回收技术发展及应用
钢铁厂炼焦炉上升管余热回收技术发展及应用
摘要
传统荒煤气冷却工艺造成大量显热流失浪费,同时消耗淡水资源带来环境压力。在技术人员的多年努力下,上升管余热回收技术及装置已日臻成熟并得到了推广应用,创造了良好的经济和环保效益。
一、钢铁联合企业炼焦工序余热资源
长流程钢铁生产工艺,高炉炼铁工序中作为还原剂的主要原料是焦炭。用于还原铁矿石中的铁元素,生产出的生铁供给后续炼钢车间炼钢。高炉内的化学方程式为:Fe0+C=Fe+CO。
钢铁联合企业一般自备炼焦炉系统生产焦炭满足生产需求。
焦炭由炼焦煤在炼焦炉碳化室中,隔绝空气高温干馏去除有机质、挥发分生成。炼焦生产过程中有三种余热资源产生:红焦显热、烟道废气显热、荒煤气显热。各自在焦炉总体热量消耗中所占比例分别为:37%、17%、36%
本文讨论荒煤气显热的回收----上升管余热回收技术:
二、炼焦炉上升管余热(荒煤气显热)回收的必要性
红焦炭带出的显热及烟道废气显热,通过采用成熟可靠的干熄焦发电装置和烟道余热锅炉已实现有效回收利用。
但荒煤气的显热由于种种因素一直没有好的办法来回收。 传统工艺为便于后工序的煤气净化与处理,普遍的做法是:先在桥管和集气管喷洒循环氨水与荒煤气直接接触,靠循环氨水大量气化,使荒煤气急剧降温至80~85℃;降温后荒煤气在初冷器中再用冷却水间接冷却至常温。
所得到的效果是:荒煤气被冷却,其中所夹带的粉尘被清洗除去,绝大部分焦油蒸汽冷凝、萘凝华(并溶于焦油)而被脱除,为煤气的输送、深度净化和化学产品回收创造了较好的条件。
上述过程对荒煤气的冷却和初步净化而言是高效的,但在热力学上却是不完善的。
第一、该回收的能量未回收。荒煤气在桥管和集气管内急剧降温─增湿过程是高度不可逆过程,其物理显热损失达90%以上.
第二、冷却水耗量大。荒煤气从650~850℃降温至常温所放出的热量绝大部分是在初冷器中靠冷却水移除的(以两段循环水一段深冷水的横管初冷器为例,冷却水总比用量约43t/km3)。
焦炉余热回收系统及实用性分析
工业技术 : !Science and Technology Innovation Herald
焦炉余热回收系统及实用性分析
刘冬野 (太原重工股份有限公司技术中心山西太原030024)
摘要:根据我国提儡的节能减排政策,从焦炉生产的整体工艺上进行思考,结合国内, 焦化企业的总体设计,论述焦炉的余热回收系统的优 缺点和应用的必要性。 , 关键词:焦炉余热回收优缺点 . 中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674—098X(2013)08(c)一0071—02
焦化企业在生产过程中,焦炉本体、烟 气管道、成熟焦炭等产生大量可回收的热
能,在国家提倡节能减排政策的大背景下, 如果能高效回收利用这些能源,既能满足 企业的生产和生活需要,又能够减少企业
排放。是一项利国、利企、利民的工程。
1焦炉的余热资源
焦炉的余热资源大约70%来自成熟焦 炭和高温干馏产生的荒煤气,15%来自炙热 的炉体,l5%来自烟道废气。由于焦炉炉体
受到周围化产工艺及炼焦工艺设备的影响, 因此这部分的余热资源还无法进行回收利 用。其他三部分均可进行回收利用。
2余热资源的回收和利用 2.1荒煤气余热回收技术 从焦炉炭化室经上升管逸出的
650~750℃荒煤气带出的热量占炼焦耗热 总量的32%左右。 2.1.1上升管汽化冷却技术 上升管汽化冷却技术(简称JsQ),为中 国首创技术,于2o世纪70年代初首先在首 钢、太钢等企业的单集气管焦炉上使用。但 是有些企业不知道什么原因就放弃了这项
技术,不再使用。 技术优点:投资少,使用过程中所消耗
的费用低。 技术缺点:(1)回收的热量仅为荒煤气部 分余热,且在上升管根部由于煤气聚冷易造 成焦油析出,最终引起结石墨严重。(2)虽然
他的技术不断完善,但是其本身的管理风险 还是很大的,易发生如上升管夹套内压过 大或漏水等突发情况,均会对焦炉造成很大
的危害。(3)若不采用新的工艺技术匹配,回 收热量产生的低压饱和蒸汽利用途径受到 极大限制。 2.1.2导热油夹套技术
焦炉上升管余热回收利用系统的应用及运行效果
焦炉上升管余热回收利用系统的应用及运行效果
【摘要】
焦炉上升管余热回收利用系统是一项重要的能源回收技术,可以有效地提高能源利用效率和降低生产成本。本文介绍了焦炉上升管余热回收利用系统的工艺原理、系统组成、运行效果评价、应用案例和节能效果分析。通过对该系统运行效果的评价和应用案例的分析,可以看出该技术在工业生产中具有重要的应用价值。节能效果分析显示,焦炉上升管余热回收利用系统能够显著减少能源消耗并降低碳排放。总结了该系统的重要性并展望了未来的发展前景。焦炉上升管余热回收利用系统的不断完善和推广应用将为工业生产带来更多的节能效益,对于推动可持续发展具有重要意义。
【关键词】
焦炉,上升管,余热回收利用系统,应用,运行效果,工艺原理,系统组成,评价,应用案例,节能效果分析,重要性,未来发展前景,总结
1. 引言
1.1 焦炉上升管余热回收利用系统的应用及运行效果
焦炉上升管余热回收利用系统被广泛应用于焦化行业,其运行效果备受关注。通过对余热的回收利用,可以有效提高能源利用效率,减少能源消耗,降低生产成本,实现节能减排的目标。焦炉上升管余热回收利用系统还能改善环境质量,减少对大气环境的污染,符合可持续发展的要求。
在实际应用中,焦炉上升管余热回收利用系统能够有效提高热能的利用率,延长设备的使用寿命,提高生产效率。通过科学设计和优化操作,系统可以实现较高的热效率,达到节能减排的效果。系统运行稳定可靠,保障了工业生产的正常进行,为企业创造了经济效益和环境效益。
焦炉上升管余热回收利用系统在实际应用中取得了显著效果,有利于提高工业生产的可持续发展水平,实现经济效益和环境效益的双赢。未来,随着技术的不断进步和应用经验的积累,焦炉上升管余热回收利用系统的应用前景将更加广阔,为推动工业节能减排、实现可持续发展作出更大贡献。
2. 正文
烟气余热回收技术方案
烟气余热回收技术方案
1.引言:
随着工业化的发展,许多工业过程会产生大量的烟气余热。如果这些余热不加以利用,不仅对环境造成负面影响,还会浪费能源资源。因此,烟气余热回收技术的研发和应用变得至关重要。本文将探讨一些常见的烟气余热回收技术方案。
2.烟气余热回收技术方案:
2.1烟气热交换器
烟气热交换器是一种常见的烟气余热回收技术方案。烟气热交换器的原理是通过传导、对流、辐射等方式,将烟气中的热量传递给工作介质(如水或空气),从而提高工作介质的温度。具体来说,烟气经过烟气热交换器后,冷却,而介质则被加热,可以用于供暖、工业热水等。
2.2高温烟气直接回收
在一些高温烟气的情况下,可以直接回收其中的热能。例如,高温烟气可以用于直接发电或驱动蒸汽涡轮机,从而产生电力或机械功。这种烟气直接回收技术方案不仅能够有效回收热能,还能够实现能源的多次利用。
2.3烟气余热利用系统
烟气余热利用系统是一种集成化的烟气余热回收技术方案。该系统由多个组件组成,包括烟气余热锅炉、热交换器、余热净化装置等。其工作原理是将从工业烟气中回收的余热传递给工作介质,并进一步利用该余热进行供热、发电等用途。
2.4烟气余热发电系统 烟气余热发电系统是一种通过回收烟气中的热能来发电的技术方案。该系统在烟气热交换器中通过热能传递的方式将烟气中的热量传递给工作介质,使其达到足够高的温度和压力,从而驱动蒸汽涡轮机产生电力。
3.烟气余热回收技术方案的应用和优势:
3.1工业领域应用
3.2环境保护优势
3.3节能效益
4.结论
烟气余热回收技术方案在工业生产和环境保护中具有重要的意义。通过采用适当的技术方案,可以有效回收烟气中的热能,提高能源利用效率,降低能源消耗和环境污染。值得注意的是,不同的行业和工艺过程可能需要采用不同的烟气余热回收技术方案,因此在具体应用中需要根据实际情况进行选择和调整。
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。用户产生的冷凝水集中收集,返回系统重复使用。如果客户需要过热蒸汽,将分汽包内的饱和蒸汽引入其它上升管继续加热到规定温度,过热后的蒸汽送用户使用,冷凝水返回系统重复使用。
焦炉上升管余热回收技术
Vo1.36增刊 Mav.2017 冶 金 能 源
ENERGY F0R METALLURGICAL INDUSTRY 89
焦炉上升管余热回收技术
张怀东 许宝先安占来
(河北钢铁邯钢公司)
摘 要焦炉荒煤气带走的热量占焦炉总输出热量的36%,仅次于红焦显热所占的37%。目 前焦化工艺是依靠喷洒低压氨水对荒煤气进行冷却降温,造成了荒煤气大量显热的白白浪费。 文章介绍一种较为有效和可靠的上升管余热回收工艺装置,可较好地回收荒煤气显热生产低 压饱和蒸汽,节约能源。 关键词荒煤气显热余热回收饱和蒸汽
Technology of coke oven rising tube heat——recovering
Zhang huaidong Xu baoxian An zhanlai
(Hebei iron and steel group Hansteel company)
Abstract The heat carried by raw coke oven gas accounts for 36%of total output heat,next tO the 37%of red coke sensible heat.At present in the coking process,cooling of raw gas is relies on spra— ying low pressure ammonia and lots of sensible heat has been wasted.In this paper,a more effective and reliable rising tube heat—recovering process introduced.It can be recovery sensible raw gas heat, produce low pressure saturated steam and save energy,preferably. Keywords sensible heat of raw gas heat—recovering saturated steam
焦化厂焦炉烟道废气余热利用途径及设计方案
1 / 8 焦化厂
焦炉烟道废气余热利用途径及设计方案
1、热管技术:
用热管余热锅炉回收焦炉烟道废气余热生产蒸汽技术,因其投资省,见效快而快速发展。
烟道废热余热回收生产蒸汽的工艺原理:热流体的热量由热管传给放热端水套管内的水,并使其汽化,所产汽—水混合物经蒸汽上升管达到汽包,经集中分离后再经蒸汽主控阀输出。
由于热管不断将热量输入水套管内的水,并通过外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循环,达到将热流体降温,并转化为蒸汽的目的。
焦炉烟道废气余热生产蒸汽的工艺流程:
在焦炉主烟道翻板阀前开孔,将焦炉主烟道废气引出,经调节型蝶阀入余热回收系统,换热降温后约170 ℃的烟气通过风机抽送,再经开关型蝶阀排入主烟道翻板阀后的地下主烟道,最后经焦炉烟囱排入大气。
锅炉水被加热后汽化,经汽包并计量后并入蒸汽管网,供各生产车间使用。
余热回收系统由软化水处理装置、除氧器、水箱、除氧给水泵、锅炉给水泵、热管蒸汽发生器、软水预热器汽包、上升管、下降管等组成。 2 / 8 其核心技术是热管技术回收烟气中的显热,将软化水加热成水蒸气,其工艺流程图如图图所示。
焦炉烟道废气余热回收生产蒸汽系统是一项节能减排工程,产生的饱和蒸汽可并入焦化厂蒸汽管网,供低压蒸汽用户使用。
2、煤调湿:
煤调湿是将炼焦煤在装炉前除去一部分水分,保持装炉煤水分稳定在6%左右,然后装炉炼焦。
利用焦炉烟道废气煤调湿工艺不但可以节省能源,减少废气、废水、废热的排放,而且可以提高装炉煤堆密度及炼焦初期升温速度、缩短结焦时间,从而实现节能降耗的目的。
煤调湿装置的热源主要有导热油、蒸汽和焦炉烟道废气等。相比较而言,以导热油和蒸汽为热源的煤调湿工艺存在设备繁琐、运行费用高等问题;以焦炉烟道废气为热源的煤调湿工艺可以利用废气余热干燥入炉煤,热效率高,节能效果好。
目前以焦炉烟道废气为热源的煤调湿工艺主要有流化床式、风动选择式和沸腾流化床式等。 3 / 8 2.1、流化床煤调湿:
