焦炉荒煤气余热回收研讨及实验

介绍梅钢炼焦分厂的焦炉煤气余热回收研究工作,对焦炉荒煤气余热回收相关问题进行了研讨与实验,开展了传热分析与模拟计算,并进行了焦炉上升管热量回收实验系统与装置的设计和试验,为以后相关焦炉荒煤气余热回收利用奠定了基础。     

荒煤气余热利用研究进展及试验

炭化室出来的荒煤气温度大约在700~850℃,对其进行余热回收具有较高的节能与经济效益。本文从焦炉上升管中焦油结焦问题和余热回收系统这两方面综述分析荒煤气余热回收利用的研究现状,为荒煤气余热回收技术的发展提供参考,并分析设计出了一套螺旋盘管式荒煤气余热回收系统。试验结果表明:在一个完整炼焦周期内无结焦现象,荒煤气出口温度保持在500℃以上,可得2.5MPa蒸汽3 000kg左右,具有应用推广价值。     

焦炉荒煤气上升管余热回收换热器换热特性研究

为了研究焦炉荒煤气上升管余热回收换热器的换热特性,建立新型荒煤气余热回收换热器的换热数学模型。基于所建的焦炉荒煤气余热回收换热器换热模型对其换热特性与动态调节特性进行初步理论研究。获得了荒煤气流量、导热油流量与填料层有效热导率对换热器换热特性的影响规律与不同荒煤气上升管出口设定温度下,导热油流量及其出口温度随荒煤气流量的变化规律。所的结果对焦炉荒煤气余热回收换热器换热特性的认识及换热器的设计、动态调节具有重要的指导意义。     

焦炉荒煤气显热深度回收热力计算分析

针对焦炉荒煤气显热回收中受热面布置空间小及受热表面结焦致使热回收难以持续等问题,提出下降管多层膜式壁换热结构,且在热回收低温段采取镍涂层、喷氨等除焦措施,对荒煤气显热进行深度回收。热力计算结果表明:入口流量400 Nm~3/h、温度750℃的荒煤气在经过上升管换热器回收部分显热后,再通过下降管热回收装置最终出口平均温度可达301.3℃,突破了由于焦油凝析结焦带来的荒煤气出口温度的限制,下降管换热器可产生1.9 MPa饱和蒸汽174 kg/h,系统总热回收效率高达65%,可实现显热深度回收利用。     

夹套管荒煤气余热回收装置的热力计算和模拟

为解决炼焦系统中荒煤气中大量余热未被回收利用等问题,对焦炉上升管余热回收装置进行了热力计算,并利用Fluent软件对系统进行了模拟,选用的模型分别为k–ε湍流模型和Do辐射模型。通过数值模拟观察荒煤气流量和水流量变化时上升管内壁温度的变化。结果表明:荒煤气流量变化导致的内壁温度变化比水流量变化导致的内壁温度变化要强烈;荒煤气流量越大,上升管内壁温度变化越大,上升管出口温度越高;管壁的最低温度并不是出现在上升管的出口处,而是在距离管口一段距离处。     

焦化厂荒煤气余热回收系统试验研究

针对所开发的荒煤气余热回收装置,文中介绍了系统工艺流程和核心技术换热装置,然后对荒煤气余热资源进行理论计算,在此基础上提供了主要设备选型参数。通过为期26d的工艺试验,对试验数据进行整理并对试验效果进行了定量分析,试验表明该余热回收装置基本满足设计要求,可以进行市场化投运。     

焦炉上升管换热器传热特性的模拟研究

为了解决焦炉荒煤气显热回收中受热面换热效果差、易结焦等问题,以某钢厂一期焦炉加装夹套管式换热器后的上升管为物理模型,使用Fluent软件对其进行数值模拟,研究显热回收过程中上升管内部的换热规律。结果表明:适当提高荒煤气入口流量和入口温度有助于减轻焦油附着问题,但随着荒煤气入口流量的增加和入口温度的降低,上升管换热器的热回收效率降低,综合考虑热回收效率与焦油附着问题,同时保证换热器运行参数稳定,建议将多座焦炉并行生产,且维持荒煤气入口流量为500 m~3/h不变,尽量提高其入口温度。此外,上升管前1 m段热应力较大,应采取一定措施以防止其造成上升管内壁损伤。     

外管为螺旋管及多孔填料的炼焦荒煤气显热回收套管换热器一维热计算模型

为了实现炼焦荒煤气显热回收时上升管壁面局部温度监控以解决煤焦油析出结焦问题,基于多孔介质非热平衡理论建立了外管为螺旋管及多孔填料的炼焦荒煤气显热回收套管换热器一维稳态热计算模型,并采用有限差分法进行了数值求解.通过与三维模拟结果比较,验证了该模型的准确性.该模型既可获得所研究换热器管壁温度的局部分布特性,又可避免三维模...     

焦炉循环氨水余热回收利用

焦炉循环氨水余热回收利用北京焦化厂能源动力科李英奇在煤的炼焦过程中，离开上升管的荒煤气温度高达６５０～７００℃，在集气管中用循环氨水冷却到８５℃左右，进一步在初冷器中用冷却水冷致３０～３５℃，所带热量为循环氨水和冷却水吸收，而损失于大气中。这部分热能...     

中国焦化行业节能减排技术探究

焦化行业的发展和扩大造成严重的环境破坏和资源浪费问题。根据焦化行业生产的实际情况,对焦化行业节能减排潜力进行探索,对减压蒸馏技术、煤气初冷器余热回收技术、荒煤气余热回收技术、国产化干熄焦技术、煤调湿技术等节能减排技术进行深度研究。     

径向热管换热器在天然气工业炉低温烟气中的应用

当前我国的能源形势紧张,能源利用状况令人担忧.在一些高耗能的企业,工业生产中排放的中低温烟气余热由于回收难度高、回收成本大等问题,一直得不到合理的利用,如何合理回收成为亟待解决的难题之一.简要介绍了一种新型余热利用换热设备——径向热管换热器,提出了计算热管换热器经济性评价指标的方法,并以某工厂低温烟气余热回收工程为实例,对烟气余热的回收利用进行了技术和经济效益分析.实践应用证明,径向热管换热器在工业低温烟气余热回收中有很好的实用性和可行性.     

50t炼钢电弧炉烟气佘热回收系统的设计应用

以电弧炉炼钢过程烟气余热的回收利用及烟气净化除尘为主线,以热管蒸发器为换热元件,合理控制烟气流速,解决高温烟尘的沉降和蒸发器热管灰堵以及烟气温度波动大的难题,完成了50t电弧炉烟气余热回收净化系统设计与施工.对电弧炉炼钢过程中所产生的高温烟气直接进行余热回收,满足电弧炉炼钢流程VD真空处理对蒸汽的需求,实现了高温烟气余热回收利用和环境净化,为国内电弧炉节能降耗和清洁生产进行了有益的探索.     

钢铁厂焦化及烧结工序热量利用效率及余热资源评价

针对钢铁生产流程中焦化及烧结工序的能量平衡、热效率及火用效率等展开研究,并对各种余热资源的能级等进行了计算和评价。在焦炉产生的余热资源中,红焦的焓值和火用值均高于其他两项,说明红焦余热量大,并且余热品质好。焦炉煤气的比焓值和比火用值均大于焦炉烟气,说明焦炉煤气的能量品质要好于焦炉烟气,而焦炉烟气的焓值大于焦炉煤气。烧结矿的比焓值和比火用值均比烧结烟气和环冷废气的比焓值和比火用值高,说明烧结矿的余热资源量和余热品质均高于烧结烟气和环冷废气。这项研究为焦化工序及烧结工序余热利用等奠定了基础。     

Experimental investigation of a novel heat pipe thermoelectric generator for waste heat recovery and electricity generation

Waste heat recovery helps reduce energy consumption, decreases carbon emissions, and enhances sustainable energy development. In China, energy-intensive industries dominate the industrial sector and have significant potential for waste heat recovery. We propose a novel waste heat recovery system assisted by a heat pipe and thermoelectric generator (TEG) namely, heat pipe TEG (HPTEG)，to simultaneously recover waste heat and achieve electricity generation. Moreover, the HPTEG provides a good approach to bridging the mismatch between energy supply and demand. Based on the technical reserve on high-temperature heat pipe manufacturing and TEG device integration, a laboratory-scale HPTEG prototype was established to investigate the coupling performances of the heat pipes and TEGs. Static energy conversion and passive thermal transport were achieved with the assistance of skutterudite TEGs and potassium heat pipes. Based on the HPTEG prototype, the heat transfer and the thermoelectric conversion performances were investigated. Potassium heat pipes exhibited excellent heat transfer performance with 95% thermal efficiency. The isothermality of such a heat pipe was excellent, and the heat pipe temperature gradient was within 15°C. The TEG's thermoelectric conversion efficiency of 7.5% and HPTEG's prototype system thermoelectric conversion efficiency of 6.2% were achieved. When the TEG hot surface temperature reached 625°C, the maximum electrical output power of the TEG peaked at 183.2 W, and the open-circuit voltage reached 42.2 V. The high performances of the HPTEG prototype demonstrated the potential of the HPTEG for use in engineering applications.     

热管技术在焦化废水余热回收中的应用

叙述了采用分离式热管对焦化厂的废水余热进行回收的研究。通过建立简单实验模型,分析了对分离式热管的充液量、冷凝段壁面温度、传热功率、传热量等问题,提出了其在焦化废水余热回收中的可行性。     

热管式余热锅炉的优化设计

介绍了热管式余热锅炉的主要设计参数的选定,给出了设计过程中热力计算环节的计算方法,并提出了优化方法。     

热管技术在常减压蒸馏装置加热炉上的应用

介绍常减压蒸馏装置加热炉的烟气余热回收系统的结构和工作原理及热管技术在该装置上的应用效果、存在问题与改进措施。     

热管及其换热器在烟气余热回收中的应用

简要介绍了热管技术,并分析了其传热机理。热管换热器具有许多独特的优点,已经获得了广泛的工业应用,应用主要集中在中低温余热资源回收利用方面,应完善高温热管,以拓宽热管换热器在高温余热资源中的应用。     

有机热载体锅炉尾部高效余热利用装置的设计与应用

有机热载体锅炉广泛应用于纺织、印染行业,由于高温定型和染整的特殊工艺以及有机热载体锅炉的构造和运行原理造成其尾部排烟温度在300℃左右,产生巨大的热能浪费。为减少热能损失,通过高温烟气的余热回收利用,提高有机热载体锅炉的综合热效率,可实现节能降耗和减排。本课题运用热管技术设计研制了结构合理、操作方便、高效的有机热载体锅炉尾部高温烟气的回收再利用装置。     

余热锅炉过热器爆管事故浅析

针对重钢环保搬迁长寿新区余热发电锅炉自投产以来过热器多次出现爆管事故的案例,通过对余热锅炉结构的了解,结合现有生产方式,从设计、制造、安装、运行等多方面对此过热器爆管原因进行了分析.最终认为锅炉负荷波动大、减温水使用不当、管道内积盐积垢、安装不合理等是造成爆管的主要原因,规范设计、正确操作和维护、合理安装可以从根本上解决余热锅炉频发爆管的问题.