[發(fā)明專利]熱氣體冷卻系統(tǒng)超節(jié)能降耗的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811371731.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN109628162A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程相魁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 程相魁
• 主分類號(hào): C10K1/04
• 分類號(hào): C10K1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明為熱氣體冷卻系統(tǒng)超節(jié)能降耗的方法，是一種84℃左右的焦?fàn)t荒煤氣或其它高溫氣體超節(jié)能間接冷卻方法。如焦?fàn)t煤氣初冷系統(tǒng)，由循環(huán)介質(zhì)泵、冷卻介質(zhì)、橫管冷卻器、介質(zhì)穩(wěn)壓槽、空氣冷卻器和閉式冷卻塔的各個(gè)管程與連通管道串聯(lián)為閉路循環(huán)。全系統(tǒng)分為冷卻介質(zhì)吸收荒煤氣熱量的上升側(cè)與釋放熱量的下降側(cè)，兩側(cè)壓力完全相等，加之采用無鹽介質(zhì)密閉循環(huán)損耗極低且不結(jié)垢，故循環(huán)介質(zhì)泵不需要克服其揚(yáng)程與結(jié)垢阻力所需要的動(dòng)力，僅僅克服閉路管道中系統(tǒng)阻力即可驅(qū)動(dòng)無鹽水正常循環(huán)，從而大幅減少水泵動(dòng)力消耗。可使無鹽水溫差提高到5倍左右，致無鹽冷卻介質(zhì)循環(huán)量減少4/5。這兩個(gè)工藝措施減少介質(zhì)泵動(dòng)力消耗可達(dá)90％以上，減少水耗80％，減少藥劑污染，管程不結(jié)垢，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，且煤氣預(yù)熱器節(jié)約的蒸汽費(fèi)用可達(dá)電費(fèi)的10倍。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及熱工業(yè)氣體冷卻系統(tǒng)節(jié)能降耗領(lǐng)域，具體涉及如焦化廠初 冷系統(tǒng)或制氧廠、LNG廠等有各種需要冷卻的熱氣體超節(jié)能降耗的方法。

背景技術(shù)：

以常規(guī)焦化工藝為例，其煉焦?fàn)t導(dǎo)出的84℃左右荒煤氣，初步冷卻階 段經(jīng)橫管冷卻器(簡(jiǎn)稱橫冷器)上段通常要冷卻到40℃以下，這個(gè)過程需要 一套相當(dāng)大的各種設(shè)施，其中最主要設(shè)備是目前應(yīng)用最廣泛的橫管冷卻器 (橫冷器)，敞式冷卻塔與大型水泵等設(shè)施。中大型焦化廠橫冷器的循環(huán)冷 卻水泵多選擇55m到65m的揚(yáng)程，才能夠滿足循環(huán)水提升高度、克服管道 系統(tǒng)阻力尤其是管道結(jié)垢后大幅度增加的阻力，以及水泵長(zhǎng)期磨損使性能下降致?lián)P程下降諸因素。循環(huán)水經(jīng)橫冷器內(nèi)部橫管束管程中上行至橫冷器 頂部，通過管道離開橫冷器進(jìn)入敞式冷卻塔，由一部分循環(huán)水蒸發(fā)吸收大 量熱量使循環(huán)水的溫度降低，然后再補(bǔ)充一部分新水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)。

這種冷卻方式存在諸多難以克服的問題：

1、橫冷器內(nèi)易結(jié)垢。此冷卻系統(tǒng)循環(huán)水為開式循環(huán)，利用一部分循環(huán) 水蒸發(fā)帶走的的汽化熱使循環(huán)水在敞式冷卻塔內(nèi)降溫，故循環(huán)水中鹽類的 濃度不斷提高，盡管通過排污使鹽濃度有所降低，并加入了阻垢劑，長(zhǎng)時(shí) 間運(yùn)行仍有水垢不斷累積于管壁。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)一般僅為鋼材的1/50～ 1/100，因此水垢的存在不僅會(huì)嚴(yán)重降低冷卻器的換熱效果，而且會(huì)大幅增 加系統(tǒng)阻力。

2、管內(nèi)結(jié)垢難于清除。通常采用低濃度鹽酸清洗方式清除，但由于管 路內(nèi)結(jié)垢并不均勻，因此也會(huì)造成設(shè)備腐蝕和損耗。結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)還需要鉆 管機(jī)來清除結(jié)垢，耗時(shí)費(fèi)力、影響生產(chǎn)、縮短設(shè)備壽命。

3、能耗高。一般正規(guī)中大型焦化廠橫冷器上段循環(huán)冷卻水泵多選擇55m 到65m揚(yáng)程，才能夠滿足循環(huán)水提升高度、克服管道系統(tǒng)阻力尤其是管道 結(jié)垢后阻力大幅增加，以及水泵長(zhǎng)期磨損使性能下降諸因素。循環(huán)水經(jīng)橫 冷器管程上行至其頂部，然后沿管道下落至敞式冷卻塔，循環(huán)水的勢(shì)能沒 有得到有效利用，絕大部分被白白浪費(fèi)掉了。并且為了減緩結(jié)垢，目前循 環(huán)水出橫冷器溫度多控制在40℃以內(nèi)，利用溫度僅8℃左右，按此工藝，100萬噸/年規(guī)模焦化廠每小時(shí)循環(huán)冷卻水量4000m³以上。即使控制在更易 結(jié)垢的43℃，循環(huán)冷卻水仍需3000m³/h以上。可見其循環(huán)水量特別大，動(dòng) 力消耗非常高。

4、循環(huán)冷卻水為防止結(jié)垢，水溫控制在40℃左右，即使升高到易結(jié)垢 的45℃，其余熱利用的價(jià)值也非常低。

5、水耗高。敞式?jīng)鏊抢貌糠盅h(huán)水的汽化熱使其自身(循環(huán)水) 降溫，加之2～5％的排污水(排鹽水)，水的消耗量很高，同時(shí)也提高了循環(huán) 水中鹽類的濃度，加快了結(jié)垢。

6、必須使用藥劑。為減少結(jié)垢，循環(huán)水中需加入阻垢藥劑，由于一部 分藥劑不斷隨排污水損耗，藥劑用量較大，且僅能起到減緩結(jié)垢作用。

技術(shù)內(nèi)容：

本發(fā)明是一種熱氣體冷卻系統(tǒng)超節(jié)能降耗的方法，其方法提供了一種 換熱效率高，能夠降低電耗90％以上，同時(shí)減少水耗80％左右，管程內(nèi)部永 不結(jié)垢，還可提供可觀的優(yōu)質(zhì)熱源的全新冷卻方法。