焦爐余熱利用
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-02
焦爐余熱利用的實例教程
本文介紹了熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨等煙道廢氣余熱利用技術，并通過對余熱回收效果進行對比分析，指出獨立焦化企業采用焦爐煤氣加熱，宜采用熱管技術生產蒸汽（或負壓蒸氨）；鋼鐵聯合企業采用高爐煤氣加熱，建議采用煤調濕技術。
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。在當前提倡循環經濟、可持續發展的背景下，對焦爐煙道廢氣余熱進行回收利用，具有巨大的經濟效益和節能減排意義。目前焦爐煙道廢氣余熱利用技術主要有熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨、取暖和生產熱水洗浴等。
2、煙道廢氣余熱利用途徑
2.1、熱管技術
近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽技術，因其投資省，見效快而快速發展。煙道廢熱余熱回收生產蒸汽的工藝原理：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內的水，并使其汽化，所產汽—水混合物經蒸汽上升管達到汽包，經集中分離后再經蒸汽主控閥輸出。由于熱管不斷將熱量輸入水套管內的水，并通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環，達到將熱流體降溫，并轉化為蒸汽的目的。
焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經調節型蝶閥入余熱回收系統，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經汽包并計量后并入蒸汽管網，供各生產車間使用。余熱回收系統由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、熱管蒸汽發生器、軟水預熱器汽包、上升管、下降管等組成。其核心技術是熱管技術回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，其工藝流程圖如圖1所示。
展開 本文介紹了熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨等煙道廢氣余熱利用技術，并通過對余熱回收效果進行對比分析，指出獨立焦化企業采用焦爐煤氣加熱，宜采用熱管技術生產蒸汽（或負壓蒸氨）；鋼鐵聯合企業采用高爐煤氣加熱，建議采用煤調濕技術。
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。在當前提倡循環經濟、可持續發展的背景下，對焦爐煙道廢氣余熱進行回收利用，具有巨大的經濟效益和節能減排意義。目前焦爐煙道廢氣余熱利用技術主要有熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨、取暖和生產熱水洗浴等。
2、煙道廢氣余熱利用途徑
2.1、熱管技術
近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽技術，因其投資省，見效快而快速發展。煙道廢熱余熱回收生產蒸汽的工藝原理：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內的水，并使其汽化，所產汽—水混合物經蒸汽上升管達到汽包，經集中分離后再經蒸汽主控閥輸出。由于熱管不斷將熱量輸入水套管內的水，并通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環，達到將熱流體降溫，并轉化為蒸汽的目的。
焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經調節型蝶閥入余熱回收系統，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經汽包并計量后并入蒸汽管網，供各生產車間使用。余熱回收系統由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、熱管蒸汽發生器、軟水預熱器汽包、上升管、下降管等組成。其核心技術是熱管技術回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，其工藝流程圖如圖1所示。
展開 1)焦爐上升管荒煤氣余熱回收利用技術
荒煤氣帶出熱約占焦爐總輸出熱的36%，余熱回收利用的潛力巨大。國內外針對這部分余熱開展了大量研究，試圖通過多種途徑進行回收利用：①用導熱油回收荒煤氣余熱;②用熱管回收荒煤氣余熱;③用鍋爐回收荒煤氣帶出熱;④用半導體溫差發電技術回收荒煤氣余熱;⑤荒煤氣余熱微流態回收技術;⑥國外用荒煤氣帶出熱對COG進行高溫熱裂解或重整;⑦以荒煤氣余熱為熱源的高效負壓蒸氨工藝;⑧利用初冷器回收82-85℃的荒煤氣余熱;⑨國外用荒煤氣直接燃燒發電。但大多仍處于研發和試驗階段，迄今尚沒有經長期運轉證明是成熟可靠的直接回收利用技術。
2)紅焦顯熱回收利用技術
出爐紅焦顯熱約占焦爐總輸出熱的37%。目前回收紅焦顯熱最為成熟的技術就是干熄焦技術。我國鋼鐵企業焦化廠88%以上焦爐配備了干熄焦裝置;大型鋼鐵聯合企業開始要求由濕熄焦備用改為干熄焦備用;獨立焦化廠為節能減排也在逐步采用干熄焦技術。
3)焦爐煙道廢氣余熱回收利用技術
煙道廢氣帶出熱約占焦爐總輸出熱的17%。其回收利用技術如下：
①以焦爐煙道廢氣為熱源的第三代煤調濕技術。我國多家公司都在開發以焦爐煙道氣為熱源的煤調濕技術，但大多處于起步或試用階段。煤調濕工藝的應用對焦爐生產及煤氣凈化工藝產生的影響，是阻礙該技術工業化應用及推廣的根本所在。
展開 一、工藝原理
荒煤氣以650～700℃溫度離開焦爐，經上升管至橋管，在集氣管內用氨水噴灑降至80～85℃，然后經初冷器將煤氣冷卻至21～35℃。氨水經冷卻和除焦油后循環使用。荒煤氣帶出的有效能占焦爐總輸出有效能的18%，大部分在此過程中轉移到循環氨水和初冷器的冷卻水中，因此，對煤氣初冷系統的余熱回收主要是回收利用循環氨水和初冷器循環水的熱量，同時要注意回收高溫位的熱能。
二、工藝流程
煤氣初冷器采暖段冷卻水溫度較高，一般冬天用于居民供暖，而夏天要用中溫水進行冷卻，中溫水吸收煤氣熱量后需經涼水架冷卻后再循環使用，嚴重造成了能量的浪費。
煤氣初冷器高溫段熱水作為熱源，加熱溴化鋰溶液至沸騰后，產生冷劑蒸汽，經冷卻水冷卻后變為冷劑水，在低壓狀態下蒸發，吸收管內低溫環水的熱量，低溫水溫度降低供給用戶使用;在冬季通過加熱溴化鋰溶液至沸騰，產生溫度較高、壓力較高的冷劑蒸汽，與采暖循環水換熱后變為冷劑水，采暖水被加熱。加熱后的采暖水滿足更多面積的供暖需求，從而達到節能降耗的目的。
三、工藝優點
利用熱泵機組回收煤氣顯熱，在夏季，利用初冷器上段循環水余熱生產低溫水用于初冷器下段煤氣冷卻;在冬季，利用中溫水余熱加熱采暖水，并能以蒸汽為輔助熱源，將采暖水加熱至80℃;從而實現初冷器煤氣顯熱的回收利用。
利用初冷器采暖段余熱的熱水型制冷機，120萬噸焦/年的焦化廠，可回收熱量350萬kcal/h~500萬kcal/h，折合蒸汽120t/元計，年經濟效益可達242~345萬元。
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展開 2026上海國際工業余熱回收利用技術創新展覽會
Heat Recovery Expo Shanghai 2026
時間：2026年12月09-11日
地點：上海新國際博覽中心
展會介紹：
在“雙碳”目標深度推進、能源安全戰略持續強化的大背景下，工業余熱作為工業生產中未被充分利用的“隱性能源金礦”，其回收利用技術正迎來政策、市場、技術三重紅利疊加的發展黃金期。全球各國對節能減排、碳達峰碳中和的重視，推動工業余熱回收利用成為政策支持的重點領域。國內層面，“十五五”規劃綱要已將工業余熱利用列為能源安全保障的“四大支柱”之一，未來，隨著全球碳管控政策的持續收緊，政策紅利將進一步釋放，推動余熱回收技術規模化、規范化發展。
技術創新是推動工業余熱回收利用產業高質量發展的核心動力，目前正迎來政策支持與市場需求的雙重紅利，為促進余熱回收技術的創新與應用，推動工業節能降耗及綠色發展，“2026上海國際工業余熱回收利用技術創新展覽會”（簡稱HR EXPO2026余熱創新展）將在上海新國際博覽中心（浦東新區龍陽路2345號）舉辦，全面打造實現“回收-利用-節能-降碳”全產業鏈協同發展的展示格局，助力工業企業實現“節能降本”與“低碳轉型”的雙重目標。
官方組展機構（LU陸經理 I38<I82I>9I72）獲取2026年資料。
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時間：2026年12月09-11日
地點：上海新國際博覽中心
展會介紹：
在“雙碳”目標深度推進、能源安全戰略持續強化的大背景下，工業余熱作為工業生產中未被充分利用的“隱性能源金礦”，其回收利用技術正迎來政策、市場、技術三重紅利疊加的發展黃金期。全球各國對節能減排
4．焦爐煙囪煙氣余熱利用
焦爐燃燒廢氣帶走熱量與煙氣溫度有關，一般占焦爐能耗的17%左右。
焦爐蓄熱室是降低煉焦耗熱量的主要節能裝置，在此部位燃燒后高溫廢氣與參與焦爐加熱的空氣或貧煤氣換熱以達到節能目的。焦爐在設計時蓄熱室換熱面積需經過嚴格計算以控制煙氣溫度。成熟的焦爐設計無需裝備焦爐煙囪煙氣余熱利用裝置。
負壓蒸氨技術的工藝原理與焦爐煙道廢氣熱管技術生產蒸汽相同，都是是利用焦爐煙道廢氣的余熱，所不同的是負壓蒸氨技術直接使用熱管換熱器加熱蒸氨廢水，而不生產蒸汽。在負壓條件下蒸氨，蒸氨塔塔頂壓力由原來的10kPa降至-40kPa左右，蒸餾溫度由105℃降至80℃左右。
近年來，我國鋼鐵工業迅猛發展，鋼鐵冶金技術不斷進步，使得鋼鐵廠富產煤氣資源量越來越多。焦爐煤氣、高爐煤氣和轉爐煤氣是鋼鐵企業生產過程中的副產品，煤氣資源占到企業總能耗的比例達到40%左右，是影響生產成本和利潤的重要因素。因此，實現煤氣的充分回收、合理利用，對于鋼鐵廠降低成本、發揮其能源轉化作用具有重要的意義。
表1、焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣特性分析
3)焦爐煙道廢氣余熱回收利用技術
煙道廢氣帶出熱約占焦爐總輸出熱的17%。其回收利用技術如下：
①以焦爐煙道廢氣為熱源的第三代煤調濕技術。我國多家公司都在開發以焦爐煙道氣為熱源的煤調濕技術，但大多處于起步或試用階段。煤調濕工藝的應用對焦爐生產及煤氣凈化工藝產生的影響，是阻礙該技術工業化應用及推廣的根本所在。
摘要：我國是世界上最大的焦炭生產國和供應商，以常規焦爐煉焦工藝為主，常規焦爐會排放氣體、液體和固體污染物。常規焦爐危險廢物的產生現狀是種類多、產生工藝節點多樣、產生量大、污染物種類繁雜、對生態環境和人體的潛在危害大。
對高附加值的高溫煤焦油采取深加工的方式生產多種化工原料，脫硫廢液的利用方式是提取單品精鹽和制酸，其他低附加值的常規焦爐危險廢物回配煤單元煉焦。
部分高溫煤焦油深加工技術不屬于清潔生產技術
焦爐煤氣(簡稱COG ) 是煉焦過程中, 在產出焦炭和焦油產品的同時所得到的可燃氣體,是煉焦過程中最重要的副產品。
COG主要由氫氣和甲烷構成，分別占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氧氣和其他烴類；
其熱值約為4400大卡/方，天然氣熱值為8500大卡/方，焦爐煤氣熱值約為天然氣的一半。
我國每年焦爐氣年產量超千億立方米，如此之大的產量，如果能夠得到充分合理的利用
負壓蒸氨技術的工藝原理與焦爐煙道廢氣熱管技術生產蒸汽相同，都是是利用焦爐煙道廢氣的余熱，所不同的是負壓蒸氨技術直接使用熱管換熱器加熱蒸氨廢水，而不生產蒸汽。在負壓條件下蒸氨，蒸氨塔塔頂壓力由原來的10kPa降至-40kPa左右，蒸餾溫度由105℃降至80℃左右。
摘要：我國是世界上最大的焦炭生產國和供應商，以常規焦爐煉焦工藝為主，常規焦爐會排放氣體、液體和固體污染物。常規焦爐危險廢物的產生現狀是種類多、產生工藝節點多樣、產生量大、污染物種類繁雜、對生態環境和人體的潛在危害大。
對高附加值的高溫煤焦油采取深加工的方式生產多種化工原料，脫硫廢液的利用方式是提取單品精鹽和制酸，其他低附加值的常規焦爐危險廢物回配煤單元煉焦。
部分高溫煤焦油深加工技術不屬于清潔生產技術
一、工藝原理
荒煤氣以650～700℃溫度離開焦爐，經上升管至橋管，在集氣管內用氨水噴灑降至80～85℃，然后經初冷器將煤氣冷卻至21～35℃。氨水經冷卻和除焦油后循環使用。荒煤氣帶出的有效能占焦爐總輸出有效能的18%，大部分在此過程中轉移到循環氨水和初冷器的冷卻水中，因此，對煤氣初冷系統的余熱回收主要是回收利用循環氨水和初冷器循環水的熱量，同時要注意回收高溫位的熱能
