焦爐煙道氣余熱利用
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-12-02
焦爐煙道氣余熱利用的實例教程
本文介紹了熱管技術(shù)、煤調(diào)濕、負壓蒸氨等煙道廢氣余熱利用技術(shù)，并通過對余熱回收效果進行對比分析，指出獨立焦化企業(yè)采用焦爐煤氣加熱，宜采用熱管技術(shù)生產(chǎn)蒸汽（或負壓蒸氨）；鋼鐵聯(lián)合企業(yè)采用高爐煤氣加熱，建議采用煤調(diào)濕技術(shù)。
1、前言
焦爐煙道廢氣溫度為180℃—300℃，其帶出熱約占焦爐總輸出熱量的17%，目前大多數(shù)焦化廠將焦爐煙道廢氣通過煙囪放散至大氣中，造成極大的能源浪費。在當前提倡循環(huán)經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的背景下，對焦爐煙道廢氣余熱進行回收利用，具有巨大的經(jīng)濟效益和節(jié)能減排意義。目前焦爐煙道廢氣余熱利用技術(shù)主要有熱管技術(shù)、煤調(diào)濕、負壓蒸氨、取暖和生產(chǎn)熱水洗浴等。
2、煙道廢氣余熱利用途徑
2.1、熱管技術(shù)
近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道廢氣余熱生產(chǎn)蒸汽技術(shù)，因其投資省，見效快而快速發(fā)展。煙道廢熱余熱回收生產(chǎn)蒸汽的工藝原理：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內(nèi)的水，并使其汽化，所產(chǎn)汽—水混合物經(jīng)蒸汽上升管達到汽包，經(jīng)集中分離后再經(jīng)蒸汽主控閥輸出。由于熱管不斷將熱量輸入水套管內(nèi)的水，并通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環(huán)，達到將熱流體降溫，并轉(zhuǎn)化為蒸汽的目的。
焦爐煙道廢氣余熱生產(chǎn)蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經(jīng)調(diào)節(jié)型蝶閥入余熱回收系統(tǒng)，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經(jīng)開關(guān)型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經(jīng)焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經(jīng)汽包并計量后并入蒸汽管網(wǎng)，供各生產(chǎn)車間使用。余熱回收系統(tǒng)由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、熱管蒸汽發(fā)生器、軟水預熱器汽包、上升管、下降管等組成。其核心技術(shù)是熱管技術(shù)回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，其工藝流程圖如圖1所示。
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1、前言
焦爐煙道廢氣溫度為180℃—300℃，其帶出熱約占焦爐總輸出熱量的17%，目前大多數(shù)焦化廠將焦爐煙道廢氣通過煙囪放散至大氣中，造成極大的能源浪費。在當前提倡循環(huán)經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展的背景下，對焦爐煙道廢氣余熱進行回收利用，具有巨大的經(jīng)濟效益和節(jié)能減排意義。目前焦爐煙道廢氣余熱利用技術(shù)主要有熱管技術(shù)、煤調(diào)濕、負壓蒸氨、取暖和生產(chǎn)熱水洗浴等。
2、煙道廢氣余熱利用途徑
2.1、熱管技術(shù)
近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道廢氣余熱生產(chǎn)蒸汽技術(shù)，因其投資省，見效快而快速發(fā)展。煙道廢熱余熱回收生產(chǎn)蒸汽的工藝原理：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內(nèi)的水，并使其汽化，所產(chǎn)汽—水混合物經(jīng)蒸汽上升管達到汽包，經(jīng)集中分離后再經(jīng)蒸汽主控閥輸出。由于熱管不斷將熱量輸入水套管內(nèi)的水，并通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環(huán)，達到將熱流體降溫，并轉(zhuǎn)化為蒸汽的目的。
焦爐煙道廢氣余熱生產(chǎn)蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經(jīng)調(diào)節(jié)型蝶閥入余熱回收系統(tǒng)，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經(jīng)開關(guān)型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經(jīng)焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經(jīng)汽包并計量后并入蒸汽管網(wǎng)，供各生產(chǎn)車間使用。余熱回收系統(tǒng)由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、熱管蒸汽發(fā)生器、軟水預熱器汽包、上升管、下降管等組成。其核心技術(shù)是熱管技術(shù)回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，其工藝流程圖如圖1所示。
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焦爐煙道氣余熱利用的最新內(nèi)容
生物質(zhì)燃燒與熱能利用設(shè)備
燃燒設(shè)備：生物質(zhì)鍋爐、蒸汽發(fā)生器、壁爐、采暖爐、生物質(zhì)燃燒機等。
熱解氣化技術(shù)：生物質(zhì)氣化爐、熱解設(shè)備、生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
生物質(zhì)發(fā)電
發(fā)電設(shè)備：各類生物質(zhì)發(fā)電機組、垃圾發(fā)電設(shè)備、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
生物燃料及生產(chǎn)技術(shù)
燃料類型：生物天然氣、沼氣、生物質(zhì)合成氣、生物柴油、燃料乙醇、生物航油等。
另外，耙式吹灰器清灰時瞬時耗氣量大，約36~60Nm3/min，且需要保證噴出的壓縮空氣壓力不小于0.4~0.5MPa，需要較大功率的空氣壓縮機作為氣源，吹灰能耗較高。
變頻器控制：利用變頻器調(diào)節(jié)送風機和引風機的轉(zhuǎn)速，從而精確控制空氣供給量。
燃燒優(yōu)化
燃料與空氣配比：優(yōu)化燃料與空氣的混合比例，在確保燃料充分燃燒的同時，避免氧氣過剩。
分級燃燒技術(shù)：采用分級燃燒技術(shù)，通過分階段供風，減少局部高溫區(qū)域，降低 NOx 的生成。
由于冷凝段和蒸發(fā)段分開，環(huán)路式熱管廣泛應用于能量的綜合應用以及余熱的回收。
環(huán)路熱管能將制冷機的冷量遠距離傳輸至受控元件,同時隔離制冷機對光學系統(tǒng)的電磁和機械震動干擾，環(huán)路熱管管線具有一定的柔性，方便在航天器內(nèi)靈活布局。
由于冷凝段和蒸發(fā)段分開，環(huán)路式熱管廣泛應用于能量的綜合應用以及余熱的回收。
[4] 王克生，趙振.轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽回收利用工藝設(shè)備優(yōu)化實踐[J].冶金管理，2021(6):54-56.
[5] 陳珣，徐曙，楊益，等.660 MW燃煤發(fā)電機組煙氣余熱梯級利用系統(tǒng)性能分析與優(yōu)化[J].熱能動力工程，2021,36(3):1-12.
[6] 俞章法，彭巖，黃高泉.有色金屬冶煉余熱發(fā)電方案比較[J].節(jié)能，2014,33(8):43-46.
此外,本系統(tǒng)配有煙氣凈化裝置以及余熱鍋爐。產(chǎn)氣由爐頂排出,經(jīng)過旋風分離器進行除塵后,進入余熱鍋爐回收高溫氣體余熱,副產(chǎn)物是壓力為0.2MPa的蒸汽。冷煤氣出余熱鍋爐后進入洗氣塔底部進行冷卻洗滌,將其冷卻到45℃并洗去其中夾帶的飛灰和焦油后,進入水煤氣總管去往后續(xù)工段。
以蘭炭為原料研究各操作參數(shù)對氣化熔融系統(tǒng)性能的影響,其工業(yè)分析和元素分析見表1。
它利用高溫煙道氣合成具有吸附、催化雙功能的復合材料，將碳循環(huán)和逆水煤氣變換反應相結(jié)合，進行二氧化碳高溫捕集和原位轉(zhuǎn)化。二氧化碳的原位轉(zhuǎn)化率接近90%，捕集和轉(zhuǎn)化在同一塔內(nèi)完成，大幅度降低了基建和操作的成本。該技術(shù)所產(chǎn)生的合成氣為后續(xù)生產(chǎn)甲醇、乙醇等高附加值產(chǎn)品提供了原料氣。
渦街流量計可以測量不同的流體，例如壓縮空氣、液化氣、過熱蒸汽、溶劑、導熱油、飽和蒸汽、煙道氣、完全軟化水等等。
讓我們仔細看看渦街流量計的全部內(nèi)容。
渦街流量計：基礎(chǔ)知識
渦街流量計廣泛用于過程工業(yè)，以測量體積和質(zhì)量流量。這些儀表具有多種優(yōu)勢：
安裝簡單。
測量范圍廣。
對小流量變化高度敏感。
應用場景七：石化碳捕集
成本：120元/tCO2
CCUS技術(shù)涉及到CO2的捕集、運輸及封存利用， 就整條產(chǎn)業(yè)鏈而言，成本高是制約其發(fā)展的重要因素， 這是由于煙道氣中的主要成分為氮氣，而CO2的含量相對較低，從而導致分離能耗大，捕集成本高。
首先，氣化煤經(jīng)過熱解生成焦炭和焦爐煤氣，焦炭進入氣化單元與CO2發(fā)生氣化反應，氣化單元出來的合成氣與焦爐煤氣經(jīng)過換熱過程后，進入變換單元發(fā)生水煤氣變換反應，得到了富含H2與CO2的合成氣。然后，氣體在凈化單元中除去硫化物以及CO2，凈化之后的H2作為燃料進入燃氣輪機做功發(fā)電。
