焦炉余热高效利用技术研究进展及在中鸿集团的应用

阐述焦炉余热高效回收利用技术的研究进展,并通过分析红焦显热、荒煤气显热和烟道气显热回收利用技术的应用现状,对焦炉余热回收利用的必要性进行了阐述。     

热回收焦炉烟囱最高废气温度的计算

用热回收焦炉炼焦时，自产的荒煤气在燃烧系统内全部烧掉，产生的热量除用于煤料炼焦外，大量的余热随废气在废热锅炉-发电系统中回收并发电。当废气热量回收发电系统停产检修时，高温废气则由事故烟囱排入大气。     

中低温热解煤气热量清洁利用技术途径分析与策略建议

高温含焦油热解煤气携带大量显热与潜热,该部分热量高效回收利用对于整个工艺系统能效提升至关重要。为促进中低温热解过程余热资源高效回收利用,分析了激冷工艺、废热锅炉余热利用等中低温热解煤气冷却与余热利用方式的主要技术特点及不足;阐述了初冷器上段余热回收、循环氨水余热回收、上升管余热回收等高温热解煤气热量利用技术现状与特点。分析了含焦油高温热解煤气冷凝过程中焦油黏附问题、低温低压煤气热量捕捉与高效利用等中低温热解煤气热量回收利用过程中的主要技术难点。基于该技术难点及前期相变换热技术研究积累,以含焦油热解煤气冷凝-传热特性为科学基础,提出了热解煤气分级冷凝与相变换热相耦合的能量梯级回收利用一体化技术。即以焦油蒸汽不同组分露点差异与析出特性为基础,形成基于温度梯度的热解煤气分级冷凝工艺技术,逐级回收热解煤气所含热量,并实现不同馏程焦油产物在线分质回收;同时耦合复合相变换热技术,换热介质与热解煤气分级逆流换热,针对性回收热解煤气显热及低品位热解煤气潜热,实现含油热解煤气分级冷凝与热量梯级回收利用一体化,从而达到热解系统热效率与产品品质提升的双重效果。以100万t/a流化床热解工艺为例,提出了中低温热解煤气热量回收技术路线并进行了热量衡算。结果表明:该技术路线中低温热解煤气热量利用率可达到81. 17%,初步显示了其可行性。高效回收利用热解过程中的余热资源将是资源节约、环境友好热解产业发展的主要方向和潜力所在。     

焦炉荒煤气余热利用技术

<正>本发明为焦炉荒煤气余热利用技术,涉及一种用于顶装焦炉或捣固焦炉的焦炉荒煤气余热利用方法及装置。本发明技术方案是将焦炉各个炭化室内的高温荒煤气通过上升管上部的三通管直接导出,不经氨水喷洒,通过接管与汇总管相连接,将各个炭化室内的荒煤气导入汇总管,再进入余热锅炉进行换热;换热后的荒煤气经氨水喷淋器降温后,送化产回收系统。本方法可将焦炉高温荒煤气的大量余热有效利用,余热利用率约60%~80%,可产生很好的经济效益。     

焦炉上升管中荒煤气余热回收的结焦问题研究

焦炉工业作为重要的炼焦工艺,不仅产出焦炭,还同时生成了一种潜在富含能量和有价值化学成分的副产品,即荒煤气。荒煤气在焦化过程中承载着大量的热能,其潜在价值不容小觑。然而,荒煤气的有效回收与利用一直面临着重大挑战,其中焦油蒸汽的结焦问题是制约其回收利用的重要障碍。本研究旨在深入探讨荒煤气余热回收的结焦问题,通过对荒煤气中焦油蒸汽结焦的影响因素进行研究,提出了荒煤气焦油防止结焦措施,以提高荒煤气余热回收的效率,减少资源浪费,推动环保技术的发展,实现可持续发展的目标。     

焦炉上升管中荒煤气余热回收的结焦问题研究

焦炉上升管中荒煤气焦油蒸汽的结焦问题一直是阻碍其余热回收的关键因素。因为荒煤气中的焦油蒸汽在高温条件下存在着缩合结焦反应,生成的结焦物石墨化,并附在换热表面,使传热系数下降,热回收难以长期有效进行下去。研究了荒煤气中焦油蒸汽结焦特性,研究结焦沉积物形成的条件及影响因素,有利于最大程度回收利用荒煤气余热,并防止荒煤气在上升管内冷却时结焦。     

焦炉荒煤气余热回收技术应用分析

焦炉荒煤气含有大量的焦炉热量。纵观传统焦化工艺,处于集气管内的焦炉荒煤气需要利用喷氨水的手段将其冷却降温,这种做法既会损耗多量的电能,还会导致荒煤气热量的浪费。本文将结合焦炉荒煤气的特点,分析和探讨焦炉荒煤气余热回收技术。     

导热油回收上升管荒煤气余热的工业实验研究

为回收焦炉荒煤气的高温余热,设计了螺旋管式上升管换热器,并开展了工业实验。结果表明,采用导热油作为取热介质时,上升管荒煤气出口平均温度在550℃以上,可避免煤气降温过程焦油质析出挂结问题;采用导热介质CS填充时,热回收率不低于80%。针对130×10~4 t/a的焦炉上升管,可产生热负荷不低于7 560 kW、温度大于240℃的导热油,为取代管式炉作为富油脱苯热源奠定了工业实施基础。     

焦炉多余热回收系统的分析及优化

为了研究焦炉多余热回收系统中能量的利用情况，依据分析理论，通过对某焦化厂实际案例的计算，对现有的余热回收方案进行分析，指出3个子系统运行过程中的能量回收的薄弱环节。结果表明：干熄焦、荒煤气、烟气余热回收系统的效率分别为55.16%、17.18%、51.75%，干熄焦系统的损主要为换热过程中产生的不可逆换热损失，荒煤气系统的损主要为出口损以及不可逆换热损失，烟道系统的损主要为烟气出口损。在此基础上依据各等级能量匹配利用的原则对原方案进行优化，并使用分析理论对其计算并分析。结果表明：优化过后的余热回收系统的总效率为58.72%，相比优化之前提高了11.07%，系统总不可逆换热损降低了155.49MJ/t干煤。     

基于能量平衡方法研究国内外水泥行业热能回收利用方法

水泥生产过程中存在着大量热量浪费,如由窑尾预热器出口和窑头熟料冷却机排出的高温废气、回转窑筒体表面向环境辐射和对流产生的热损失等.研究水泥回转窑筒体表面耗散热回收利用技术,充分合理的利用这种余热资源,是提高水泥厂余热梯级利用程度和能量利用率的重要措施.为了更加高效地使能源管理计划和能源审计分析方法在水泥烧成系统中得到应用.本文从能量平衡的角度分析了烧成系统的能效利用情况,研究了回收回转窑表面余热的二级窑壳,以揭示潜在的余热回收利用价值,提高烧成系统的能耗利用率.     

焦化能源流高效集成关键技术研发与应用

针对焦化能耗高、能效低的产业现状,基于冶金流程工程学理论,研发了一系列焦化余热余能回收关键技术。其中,自主研发的高压高温干熄焦余热回收技术,实现吨焦产540℃、9.81MPa的高品质蒸汽550kg,降低焦炭烧损率0.2%;研发的纳米多层复合结构温度可控的上升管一体化余热回收技术,实现了上升管出口的荒煤气温度由804℃降至552℃,实现吨焦产蒸汽119kg;研发的煤调湿技术降低了配合煤水分4%,降低工序能耗250.8MJ/吨煤;研发的导热油作热载体的能源高效利用技术,实现了脱苯能耗降低30.6%和蒸氨能耗降低21.4%,脱苯效率提高0.15%,过程无废水产生;研发的多塔连续粗苯萃取精制和高效复合萃取剂技术,实现了苯纯度达99.95%,甲苯纯度达99.8%以上,二甲苯流程控制在5℃以内,噻吩纯度达99.0%,还实现了全过程不消耗蒸汽。这些关键共性技术在河钢大型焦炉上的成功实施引领了我国焦化行业向能源利用高效化、资源利用深度化的可持续方向发展。     

焦炉烟气余热回收发电技术分析

煤焦化行业是高污染、高排放的行业,所排放的焦炉烟气温度一般大于300℃,既浪费能源又污染环境,是急需解决的问题。针对目前焦化企业焦炉烟气余热资源无序排放的现状,提出了采用先进的热管技术回收焦炉烟气热能及使用螺杆动力机取代传统汽轮发电机技术的新方案,分析了实施改造前后的能源消耗和经济效益。结果表明,焦炭生产能力为90万t/a的焦化厂,将烟气温度由300℃降至150℃,可回收能量折标准煤量为7598 t/a,由机组发电产生的经济效益为127.60万元/a。因此采取先进可靠的焦炉烟气余热发电技术是焦化行业实现节能减排和可持续发展的较好选择。     

空气过剩系数大对炼焦耗热量的影响

以焦炉热平衡计算为基础,对空气过剩系数与炼焦耗热量之间的关系进行分析。空气过剩系数过大会使废气带走的热量增加,导致炼焦耗热量增加。结合现场的测量数据,计算出合理的烟气含氧量水平,使煤气充分燃烧,达到节约能源、改善环境、提高经济效益、降低炼焦耗热量和提高焦炉生产能力的目的。     

绿色智能焦化技术在唐钢美锦公司的应用

针对传统焦化企业能源利用效率低、环境污染严重、产业链短、产品附加值低等共性难题,本文指出唐钢美锦焦化公司研究开发和使用了一系列焦化新工艺新技术,采用的新工艺主要有宽炭化室多段加热的7m大容积焦炉、高温高压干熄焦的高效发电工艺、废水综合处理的高效回用工艺、焦化全流程除尘工艺、固体废弃物回收利用工艺、高效节能的焦炉煤气制取液化天然气工艺等,采用的新技术主要有焦炉煤气高效净化技术、粉尘和有毒有害气体控制及逸散气体负压回收综合技术、粗苯萃取精制精馏优化技术和智能焦化技术等。唐钢美锦焦化公司通过这些新工艺、新技术的使用,实现了炼焦全流程工艺整体优化,解决了焦化企业绿色转型过程中的难题,为焦化行业摆脱高能耗高排放,实现降本增效和环境友好拓宽了思路,对焦化行业绿色转型发展起到了引领和示范作用。     

焦炉烟道废气-流化床式煤调湿技术的应用

利用焦炉烟道废气为热源及动力源,在流化床设备内对捣固焦炉配合煤进行预处理。生产应用表明,流化床煤调湿技术对配合煤调湿及分级作用明显,调湿后配煤水分降低2.2%,减少回炉煤气用量1474×104m3,CO2减排8750t,减少焦化废水处理量2万t,焦炉生产能力提高5%,排空废气粉尘含量〈50mg/m3。     

利用过剩煤气焚烧处理中小型焦化厂的酚氰废水

针对中小焦化厂环保投入不足和焦炉煤气相对过剩的实际情况,提出利用焚烧焦炉煤气来处理焦化废水的新方法。阐述了该方法的原理与工艺流程。对废水处理前后的主要参数指标的检测和对该工艺技术、经济与环境等综合效益的评估及实际运行结果表明,该方法"以废治废"原理可靠,工艺简单,吨水处理成本约为2.55元,可实现焦化废水"零排放",废热回收后尾气可达GB16297-1996一级排放标准。建议在有过剩焦炉煤气的中小焦化厂推广。     

焦炉烟道气煤调湿技术研发及推广应用

介绍了焦炉烟道气煤调湿技术在我国的应用现状,重点介绍了采用焦炉烟道气为热源煤调湿技术的工艺流程及设备,这些技术均充分利用了焦化厂的废热资源,具有工艺过程简单、投资少、设备操作灵活、占地面积小、运行费用低、节能环保效益明显等优点。     

焦炉烟道气余热为热源的煤调湿技术应用

针对云煤能源公司下属焦化公司生产中因配煤水分高而造成的煤饼剥蚀量大、易坍塌、捣固成型困难等问题,进行了煤调湿工艺开发,以焦炉烟道气余热为热源或动力源,开发的"焦炉烟道废气-流化床"和"焦炉烟道废气-滚筒干燥机"煤调湿技术,可以控制配煤水分在10%左右,并且在节能、降耗、减排方面效益显著。     

QRD-2000型无回收焦炉的清洁生产分析

QRD-2000型无回收焦炉不走尾部治理的老路,从根本上杜绝了酚氰废水的排放,省去了大量化产废气对环境的危害。QRD-2000型无回收焦炉针对焦炉区的无组织排放,结合焦炉结构进行工艺改进,大大降低了无组织有害气体的排放量,优化了焦炉区操作环境,实现了焦化行业的清洁生产目标。