[發明專利]一種焦爐除硫余熱回收裝置及方法

有效

• 申請號: 201811251716.3
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109464896B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 陸建寧;彭友誼;李冬雙;鄭璇
• 申請（專利權）人: 南京華電節能環保股份有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;F27D17/00
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明提供的一種焦爐除硫余熱回收裝置，包括余熱回收裝置(1)、除硫裝置(2)、汽包(3)、第一輔助加熱器(4)、汽輪機(5)、換熱器(6)、工質泵(7)、第一除硫液泵(9)、除硫液池(10)、第二除硫液泵(11)、第二輔助加熱器(12)。本發明還提供了一種焦爐除硫余熱回收方法，利用上述的裝置。該焦爐除硫余熱回收裝置在回收余熱時將余熱分品級利用，將高品級的煙氣余熱回收用于汽輪機發電或做功，將低品級的煙氣余熱用于加熱除硫液，從而大大提高了余熱利用效率和效果。

技術領域

本發明屬于焦爐設備領域，特別涉及一種焦爐除硫余熱回收裝置及方法。

背景技術

近年來北方多地尤其是京津冀地區經常出現的重度霧霾天氣，這種愈演愈烈的大氣污染已經受到了國家和全社會的廣泛關注，有效治理大氣污染已經成為各界的共識和期待。十二五至十三五期間，我國出臺和修改了大量的現行環保法規，使得各領域大氣污染排放標準都日趨嚴格。在這種大背景之下，之前基本處在無序排放狀態的焦化行業也受到了特別多的關注。環保部在2012年頒布了新的《煉焦化學工業污染排放標準》?(GB16171-2012)，新標準中規定，從2015年1月1日起，所有企業均應當按照新的大氣排放標準執行。這就要求各焦化企業建設新的除硫脫硝設施以保證煙氣的達標排放。

目前，國內焦爐煙氣的除硫脫硝處理尚處在起步階段，絕大多數焦化廠、鋼廠的焦爐煙氣仍然不經處理直接排放到大氣中。這樣的做法嚴重影響了當地的大氣環境，給人們的健康也帶來很大的隱患。隨著更嚴格的焦爐煙氣排放標準GB16171-2012的出臺，焦爐煙氣的除硫、脫硝將成為國內所有焦化生產廠的必備工藝。可以預見，未來煙氣的排放標準會向更嚴格的國際環保標準靠攏，以適應國際化的節能環保趨勢。所以，必須有一種可靠的系統及工藝來實現焦爐煙氣的除硫脫硝及余熱回收的目的。

焦爐能對煤炭做高溫干餾處理，將其高效地轉換為焦炭、焦爐煤氣、煤焦油、粗苯等產物，是高效的能量轉換窯爐。在焦爐支出熱中，650℃-700℃荒煤氣的帶出熱約占36％，具有極高的回收利用價值。目前，通常采用降溫處理工藝來實現荒煤氣的工業應用，傳統工藝為：向高溫荒煤氣噴灑大量70℃-75℃循環氨水使其降溫，實現余熱回收，然而，這會導致高溫荒煤氣帶出熱因循環氨水的大量蒸發而浪費。

在20世紀80年代，日本大部分焦化廠曾將導熱油用于上升管回收荒煤氣帶出熱：他們將上升管做成夾套管，導熱油通過夾套管與高溫荒煤氣間接換熱，被加熱的高溫導熱油可用于多種用途，例如蒸氨、蒸餾煤焦油、干燥入爐煤等等。后來，我國濟鋼曾在五孔上升管進行了類似的試驗；我國武鋼、馬鋼、鞍鋼、漣鋼、北京焦化廠、沈陽煤氣二廠、本鋼一鐵、平頂山焦化廠等多家企業曾在上升管采用水汽化冷卻技術回收這部分熱量；此外，也有企業采用以氮氣為介質、與高溫荒煤氣間接換熱的方法。

現有焦爐上升管荒煤氣余熱回收取熱裝置的結構，總體分內、中、外三層基本結構。內層為耐高溫、耐腐蝕的合金鋼材質的圓筒，荒煤氣在圓筒內自下而上流過。中間為核心傳熱層，具有高導熱能力的、一定厚度的耐高溫固體介質層緊密附著于內筒的外壁，傳熱管穿過固體介質層，且與該固體介質層緊密接觸，傳熱管內流過的為取熱介質，其在流動過程中吸收了內筒內荒煤氣的放熱量，在自下而上的流動過程中溫度升高。傳熱管或螺旋上升盤旋在該固體介質內，或自下而上直立布置于該固體介質層，固體介質層需覆蓋整個傳熱管的外表面；外層為保溫保護層，金屬材質筒體，內壁面上貼有保溫材料，對內筒和中間核心傳熱層起到保溫和保護的作用，減少熱損失，不受沖擊。

然而，現有現有焦爐上升管荒煤氣余熱回收取熱裝置或多或少存在以下問題：傳熱過程的結構設計不合理、循環不夠通暢、換熱效率低、荒煤氣側壁面焦油粘結導致堵塞荒煤氣通道、導熱油結焦堵塞導熱油通道、易被介質等腐蝕或不能有效解決開停車和運行過程的熱脹冷縮問題,這使得以上方法或者難以成功實施，或者難以實現令人滿意的效果。

發明內容

技術問題：為了解決現有技術的缺陷，本發明提供了一種焦爐除硫余熱回收裝置及方法。