[發明專利]一種焦爐煤氣初冷器余熱回收利用系統有效

申請號：	201210454910.8	申請日：	2012-11-13
公開（公告）號：	CN102911679A	公開（公告）日：	2013-02-06
發明（設計）人：	甄玉科;祝仰勇;王健;寧述芹;梁榮華;劉明波;嚴風濤;梁麗萍;田慶志;張順賢	申請（專利權）人：	濟鋼集團有限公司
主分類號：	C10B27/00	分類號：	C10B27/00;F25B29/00
代理公司：	濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105	代理人：	王汝銀
地址：	250101 山***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種焦爐煤氣初冷器余熱回收利用系統
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【說明書】：

技術領域

本發明提供了一種可廣泛應用于焦化行業的煤氣余熱回收再利用技術，屬于余熱利用領域，具體的說是一種焦爐煤氣初冷器余熱回收利用系統。

背景技術

在煉焦過程中，從焦爐炭化室經上升管逸出的650至750℃荒煤氣，在橋管和集氣管內經循環氨水噴灑溫度降至82至86℃，然后由集氣管沿吸煤氣主管流向煤氣初冷器，在輸送過程中煤氣降溫1至3℃。煤氣進入初冷器的溫度仍很高，且含有大量蒸汽和焦油氣，須在初冷器中冷卻到25至35℃，并將大部分焦油氣和蒸汽冷凝下來。如圖1所示，煤氣在初冷器的冷卻一般采用橫管間接初冷器，分為上段、中段、下段叁段冷卻（上段又分為兩段），上、中段均用中溫循環水冷卻，下段用低溫水冷卻。上段循環水出初冷器溫度可高達72至75℃，在冬天部分企業已將上段循環水直接用于辦公或居民取暖，回收利用了煤氣部分顯熱，且實現了水的閉路循環，降低了水耗。但在夏天，上段仍用中溫水冷卻，升溫后的循環水再經涼水塔L4、L2、L3冷卻后循環使用，造成了能源的浪費和水耗的增加。本發明研究的煤氣余熱利用技術，是通過水汽兩用、冷熱兩用的雙效熱泵機組，回收冷卻煤氣水的熱量用以產生低溫水或加熱采暖水，實現煤氣余熱回收利用，同時實現冬天和夏天上段全部循環水的閉路循環和冬季部分中溫循環水的閉路循環，從而降低水耗，是焦化行業節能減排技術。

發明內容

針對上述情況，本發明旨在提供一種焦爐煤氣初冷器余熱回收利用技術，是通過水汽兩用、冷熱兩用的雙效熱泵機組回收利用煤氣余熱，并設計合理的管道布局，產生如下效果：即在夏季，利用初冷器上段余熱水通過熱泵機組生產低溫水供下段使用；在冬季，使用該熱泵機組回收中段中溫循環水余熱加熱上段采暖水，并以蒸汽為輔助熱源，進一步提高采暖水溫度，提升了供熱能力，擴大了供熱面積。

為實現上述目的，本發明所述方法由以下技術方案解決：

一種焦爐煤氣初冷器余熱回收利用系統，包括煤氣初冷器、雙效熱泵機組、涼水塔、換熱器、水泵、管道和若干閥門，高溫荒煤氣順序通過煤氣初冷器的上段、中段和下段，分別在煤氣初冷器的（上）段、中段和下段中安裝第一換熱器，第二換熱器和第三換熱器，其特征在于，所述雙效熱泵機組中具有第一高溫熱交換器和第二低溫熱交換器，其中的第一換熱器通過管道連接到第一高溫熱交換器和第二低溫熱交換器的吸熱端，并串接有供暖設備，形成一個封閉的循環系統，同時第一換熱器通過管道連接到第一高溫熱交換器的放熱端，同一時間第一換熱器連接且僅連接第一高溫熱交換器的一個端口，并有閥門進行切換，

所述第二換熱器和所述第三換熱器并聯后同時連接到第二低溫熱交換器的放熱端，并有相應的轉換閥門進行切換，同一時間有且僅有一個換熱器工作；

在所述第一高溫熱交換器的放熱端還并聯設有蒸汽管道，并有相應的轉換閥門與第一換熱器進行切換，同一時間有且僅有一個熱源工作；

在第一高溫熱交換器和第二低溫熱交換器的吸熱端還并連有一個輔助涼水塔，并有相應的轉換閥門與供暖設備進行切換，同一時間有且僅有一個冷源工作。

還包括與所述煤氣初冷器中段和下端相連接的冷卻水冷卻子裝置，所述冷卻水冷卻子裝置是由涼水塔、換熱器和水泵經過管道順次首尾相連形成的封閉循環系統。

所述的雙效熱泵機組為水汽兩用、冷熱兩用的雙效熱泵機組。

本發明的有益效果是：

（Ⅰ）夏季利用初冷器上段余熱水通過機組產生低溫水用于下段冷卻煤氣使用，回收利用了煤氣顯熱；

（Ⅱ）冬季初冷器上段余熱水直接用于供暖，回收利用了煤氣顯熱；

（Ⅲ）冬季通過機組回收初冷器中溫水熱量用于加熱采暖水，回收利用了煤氣顯熱，增加了供暖能力；

（Ⅳ）通過余熱利用，實現了初冷器循環水的閉路循環，降低了水耗；

（Ⅴ）本技術只增加雙效熱泵機組，只需將初冷器循環水管道與機組連接，不影響初冷器原結構；

（Ⅵ）該技術適用于所有焦化企業，推廣應用前景廣闊。