[實用新型]焦爐高溫荒煤氣余熱回收利用裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420801077.4
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN204325216U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊宇;王登富;姜愛國;陳善龍;孫兆俊;王斌;張哲
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南冶金化工設(shè)備有限公司;樊曉光
• 主分類號: C10B27/00
• 分類號: C10B27/00;F22B1/18;F22G1/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 劉乃東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及焦爐高溫荒煤氣余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焦爐高溫荒煤氣余熱回收利用裝置。

背景技術(shù)

焦爐出來的荒煤氣溫度約750℃，所帶出的熱量相當于焦爐煉焦消耗的總熱量的33～35﹪，為便于后工序的凈化與處理，現(xiàn)有技術(shù)中通常的做法是：噴灑循環(huán)氨水與荒煤氣直接接觸，靠循環(huán)氨水大量汽化，使荒煤氣急劇降溫至80～83℃送到后續(xù)的煤氣精制系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)的上述過程中高溫荒煤氣的熱量轉(zhuǎn)化為無用的低溫水蒸汽(～80℃)并需要大量的循環(huán)水進行冷卻，存在的缺陷是，既浪費了高溫荒煤氣的熱量，又消耗了大量的水資源。

國內(nèi)、外對焦爐高溫荒煤氣余熱回收利用做了大量的研究，但是現(xiàn)有技術(shù)中公開的技術(shù)由于荒煤氣的固有特性而在工業(yè)生產(chǎn)中存在重大運行缺陷和安全隱患，因此都沒有得到正式的工業(yè)化應(yīng)用。另外現(xiàn)有技術(shù)中公開的方法是水夾套汽化方式，其主要的問題是：1.荒煤氣中的焦油在夾套冷壁冷凝，逐漸瀝青–石墨化堵塞；2.夾套中的水經(jīng)荒煤氣過加熱而壓力劇增爆炸。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種焦爐高溫荒煤氣余熱回收利用裝置，本實用新型利用荒煤氣能夠產(chǎn)生高溫高壓的飽和蒸汽或過熱蒸汽，裝置運行的穩(wěn)定性，無毒、非易燃易爆，具有良好的安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性，適應(yīng)不同的用戶需求。

本實用新型解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為：

一種焦爐高溫荒煤氣余熱回收利用裝置，包括水蒸汽壓縮機、荒煤氣上升管、高溫水蒸汽混合器、鍋爐–水蒸汽發(fā)生器，荒煤氣上升管內(nèi)設(shè)有換熱元件，所述水蒸汽壓縮機的出氣口通過管道與換熱元件的進氣口連接，換熱元件內(nèi)通過水蒸汽壓縮機注入水蒸汽，換熱元件的出氣口通過管道與高溫水蒸汽混合器進氣口連接，荒煤氣上升管進氣口與焦爐的高溫荒煤氣管道連接，荒煤氣上升管的出氣口與煤氣精制系統(tǒng)連接，高溫荒煤氣與上升管內(nèi)的熱載體水蒸汽換熱，經(jīng)循環(huán)氨水冷卻送到煤氣精制系統(tǒng)，高溫水蒸汽混合器出氣口與鍋爐–水蒸汽發(fā)生器的頂部進氣口連接，鍋爐–水蒸汽發(fā)生器的下部出氣口與水蒸汽壓縮機的進氣口連接，鍋爐–水蒸汽發(fā)生器的下部與補水管道連接，鍋爐–水蒸汽發(fā)生器的上部通過蒸汽管道與用氣設(shè)備連接，鍋爐–水蒸汽發(fā)生器的上部通過管道與水蒸汽壓縮機的進氣口連接。

所述換熱元件內(nèi)的水蒸汽為過熱水蒸汽。

所述熱載體水蒸汽在上升管內(nèi)采用走管內(nèi)的管式換熱結(jié)構(gòu)，或走夾套中間的夾套式換熱結(jié)構(gòu)。

所述熱載體水蒸汽的壓力為0–10MPa，所述水蒸汽在上升管入口處的的溫度為200–500℃，上升管出口處溫度350–650℃。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型回收荒煤氣中的高溫?zé)崃抗に嚳缮a(chǎn)1.0-6.0MPa的飽和蒸汽或過熱蒸汽，適應(yīng)不同的用戶需求，本實用新型水蒸汽無毒、非易燃易爆及容易得到，且對環(huán)境沒有任何損害，具有良好的安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性。

2.本實用新型以過熱水蒸汽為熱載體，水蒸汽無毒、非易燃易爆、廉價且對環(huán)境無危害，水蒸汽的熱容量大，是通用惰性氣體氮氣的約2倍，能夠高效的實現(xiàn)熱量的輸送，溫度的變化對高溫水蒸汽壓力的變化沒有影響，即使是誤操作而形成密閉等容過熱狀態(tài)，每升高100℃水蒸汽壓力僅升高～17﹪，可以避免水由于過加熱而壓力劇增爆炸現(xiàn)象發(fā)生；以水蒸汽為熱載體加熱水產(chǎn)生蒸汽，由于是同一種物質(zhì)，可以采用間接加熱方式，也可采用直接加熱方式，即提高了換熱效率，又避免串漏給系統(tǒng)帶來的危害，符合節(jié)能、環(huán)保要求。

3.本實用新型能夠可靠的回收荒煤氣中的高溫?zé)崃浚?00萬噸/年焦爐回收荒煤氣的高溫?zé)崃靠缮a(chǎn)4-6MPa的中、高壓水蒸汽～10萬噸/年，相當約1.5萬噸標準煤；本實用新型代替了現(xiàn)有技術(shù)工藝中荒煤氣熱量最終是由冷卻水冷卻的工藝，因此可節(jié)約冷卻水～20萬噸/年；同時可部分節(jié)約循環(huán)氨水、冷卻水二系統(tǒng)的建設(shè)費用及運行費用。

4.通過高溫水蒸汽混合器，將來自不同荒煤氣上升管的熱載體水蒸汽在此混合均，保證去鍋爐的溫度穩(wěn)定。

5.本實用新型的過熱水蒸汽熱載體工藝避免了現(xiàn)有技術(shù)的夾套中的水經(jīng)荒煤氣過加熱而壓力劇增爆炸現(xiàn)象，保證了裝置運行的安全性。

6.本實用新型的水蒸汽熱載體選擇較高的入口溫度，回收荒煤氣中的高溫?zé)崃磕軌蜉^好地控制壁溫，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的煤氣中焦油在夾套冷壁冷凝，避免逐漸瀝青–石墨化堵塞現(xiàn)象，保證了裝置運行的穩(wěn)定性。

7.本實用新型采用高溫?zé)彷d體水蒸汽加熱水，能夠產(chǎn)生飽和蒸汽或過熱蒸汽，壓力可達6MPa以上，能夠用于發(fā)電等多種用途。