一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺，包括以下步骤：（1）650-750℃荒煤气由上升通道进入集气管进入高温除尘器，进行初步除尘，热气从高温除尘器上通道进入套管式急冷锅炉，烟尘被过滤；（2）荒煤气进入套管式急冷锅炉中的套管式蒸汽换热器进行降温，换热后，经出气口流出；同时，除盐、除氧锅炉水从气液分离器的进水口进入套管式蒸汽换热器换热，通过热量交换，变成汽水混合物流入汽液分离器中进行汽液分离，最后蒸汽由蒸汽出口进入蒸汽管道，本发明专利技术能够最大限度回收焦炉荒煤气余热，节约能源；能够生产高品位蒸汽，系统运行稳定可靠，该装置可以减少高分子物凝结，延长结焦周期，堵管结焦后，易清理，降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺
本专利技术属于炼焦
，具体涉及一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺。
技术介绍
炼焦生产过程中荒煤气是煤在炭化室内因干馏分解出的气体主要成分是:水蒸气、焦油蒸汽、粗笨、氨、硫化氢、氰化物等，焦炉荒煤气在废气出口温度在650-750°C左右，目前主要采用喷洒氨水直接冷却，热值浪费较大，现已有部分厂家对该段荒煤气进行余热回收利用，但由于技术瓶颈，成功案例少且产生经济效益小，当前荒煤气余热回收利用的难题是荒煤气中含有煤焦油和大量细小煤粉，在500°C下开始冷凝，冷凝物高粘度，极易黏结在换热管内壁上，短期内就会降低换热效果和发生堵管，将会直接影响系统运行。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺，能够最大限度回收焦炉荒煤气余热，生产高品位蒸汽，减少高分子物凝结，延长结焦周期，缩短清焦时间，系统运行稳定可靠。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下:一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺，其特征在于:包括以下步骤:(1)650-750°C荒煤气由上升通道进入集气管进入高温除尘器，进行初步除尘，热气从高温除尘器上通道进入套管式急冷锅炉，烟尘被过滤；(2)荒煤气进入套管式急冷锅炉中的套管式蒸汽换热器进行降温，控制进气口温度为560-630°C，荒煤气进入套管式急冷锅炉平均流速高于30m/s，换热管金属壁温高于330°C，换热后，经出气口流出；同时，除盐、除氧锅炉水从气液分离器的进水口进入套管式蒸汽换热器换热，通过热量交换，变成汽水混合物流入汽液分离器中进行汽液分离，最后蒸汽由蒸汽出口进入蒸汽管道，蒸汽压力高于12MPa，蒸汽温度高于324°C，蒸汽出口蒸汽出口流速高于30m/s。 作为本专利技术的一种改进，步骤(2)所述套管式急冷锅炉由套管式蒸汽换热器和汽液分离器组成，套管式蒸汽换热器包括上、下烟箱、扁圆管管板、套管、换热管、上下集管，所述换热管与扁圆管管板外侧连接，换热管外包有套管，套管与扁圆管管板内侧连接，所述扁圆管管板与上集管进口或下集管出口连通，上烟箱上方设有进气口，下烟箱下方设有出气口，进气口与高温除尘器连通，上下集管上分别设有上升管和下降管，所述上升管连通上集管出口和汽液分离器的水汽进口，下降管连通下集管进口与汽液分离器的出水口，汽液分离器的侧边设有进水口，汽液分离器的上方设有蒸汽出口。 作为本专利技术的一种改进，所述除盐、除氧锅炉水的温度为100_105°C。 作为本专利技术的一种改进，所述套管与换热管环隙介质温度高于330°C。 作为本专利技术的一种改进，所述上烟箱内设有隔热层。 作为本专利技术的一种改进，所述扁圆管管板呈圆弧形。 作为本专利技术的一种改进，所述换热管为41根。 本专利技术的有益效果是:本专利技术所述的一种新型焦炉荒煤气余热回收装置，应用套管式急冷锅炉进行荒煤气余热回收利用，提高了系统的耐压性能，利用该系统产高压高温蒸汽，蒸汽压力不低于12MPa，蒸汽温度不低于324 °C，烟气出口流速不低于30m/s，以实现部分结焦自清洁。提高了换热管金属壁温，温度不低于330°C，减少结焦和延长了结焦周期，能够最大限度回收焦炉荒煤气余热，节约能源；能够生产高品位蒸汽，系统运行稳定可靠，该装置可以减少高分子物凝结，延长结焦周期，堵管结焦后，易清理，运行成本降低。 【附图说明】 图1为本专利技术的工作流程图。 图2为本专利技术所述的套管式蒸汽换热器剖面图。 附图标记列表:1、上升通道，2、集气管，3、高温除尘器，4、套管式蒸汽换热器，5、汽液分离器，6、上烟箱，7、下烟箱，8、扁圆管管板，9、套管，10、换热管，11、上集管，12、下集管，13、上集管进口，14、下集管出口，15、进气口，16、出气口，17、上升管，18、下降管，19、汽液分离器的水汽进口，20、汽液分离器的出水口，21、进水口，22、蒸汽出口，23、隔热层。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本专利技术，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。 本专利技术所述的一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺，包括以下步骤:(1)720°C荒煤气由上升通道I进入集气管2，烟尘汇聚后进入高温除尘器3，进行初步除尘，热气从高温除尘器上通道进入套管式急冷锅炉，烟尘被过滤；(2)荒煤气进入套管式急冷锅炉中的套管式蒸汽换热器4进行降温，控制进气口温度为600°C，荒煤气进入套管式急冷锅炉平均流速38m/s，换热管金属壁温340°C，换热后，经出气口流出；同时，100°C的除盐、除氧锅炉水从气液分离器5的进水口 21进入套管式蒸汽换热器4换热，通过热量交换，变成汽水混合物流入汽液分离器5中进行汽液分离，最后蒸汽由蒸汽出口 22进入蒸汽管道，蒸汽出口 22蒸汽压力13MPa，蒸汽温度330°C，蒸汽出口流速 35m/s。 如图1所示，本专利技术步骤(2)所述的套管式急冷锅炉由套管式蒸汽换热器4和汽液分离器5组成，套管式蒸汽换热器4包括上、下烟箱6、7，扁圆管管板8、套管9、20根换热管10、上下集管11、12，所述换热管10与扁圆管管板8外侧连接，扁圆管管板8呈圆弧形，换热管10外包有套管9,套管9与扁圆管管板8内侧连接,所述扁圆管管板8与上集管进口13或下集管出口 14连通，上烟箱6上方设有进气口 15，下烟箱7下方设有出气口 16，进气口 15与高温除尘器3连通，上下集管11、12上设有上升管17和下降管18，所述上升管17连通上集管出口和汽液分离器的水汽进口 19，下降管18连通下集管进口与汽液分离器的出水口 20，汽液分离器5的侧边设有进水口 21，汽液分离器5的上方设有蒸汽出口 22。 工作时，荒煤气由上升通道1、集气管2进入高温除尘器3，进行初步除尘，然后进入套管式急冷锅炉进行降温，荒煤气从上烟箱6的进气口 15进入换热管10管内，换热后，经下烟箱7流出；同时，除盐、除氧锅炉水进入气液分离器5的侧边的进水口 21，由下降管18进入下集管进口，由于套管9两端设有扁圆管管板8，所述扁圆管管板8与下集管出口 14连通，除盐、除氧锅炉水从下端的扁圆管管板8进入套管9，热水从套管9里流过，由于套管9包在换热管10外面，荒煤气进入换热管10的温度为560-630°C，通过热量交换，因此套管9中的水从下往上的过程中变成汽水混合物，从上集管进口 13进入经上升管17流入汽液分离器5中进行汽液分离，最后蒸汽由蒸汽出口 22进入蒸汽管道，本专利技术所述的汽液分离器5简称汽包。 本专利技术所述的套管式蒸汽换热器4，采用41个套管9组合，代替常规管壳式换热结构，大大提高了换热效率；采用扁圆管管板8组合代替常规平管板结构，而且扁圆管管板8呈圆弧形，适用于高压场合，且可缓解热膨胀影响。 本专利技术步骤(2)所述的除盐、除氧锅炉水使用100-105°的锅炉水，可以加快锅炉水在套管式蒸汽换热器4中的换热时间，提高工作效率。 本专利技术所述的荒煤气进入套管式急冷锅炉平均流速高于35m/s ;套管9与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）650‑750℃荒煤气由上升通道进入集气管进入高温除尘器，进行初步除尘，热气从高温除尘器上通道进入套管式急冷锅炉，烟尘被过滤； （2）荒煤气进入套管式急冷锅炉中的套管式蒸汽换热器进行降温，控制进气口温度为560‑630℃，荒煤气进入套管式急冷锅炉平均流速高于30m/s，换热管金属壁温高于330℃，换热后，经出气口流出；同时，除盐、除氧锅炉水从气液分离器的进水口进入套管式蒸汽换热器换热，通过热量交换，变成汽水混合物流入汽液分离器中进行汽液分离，最后蒸汽由蒸汽出口进入蒸汽管道，蒸汽压力高于12MPa，蒸汽温度高于324℃，蒸汽出口蒸汽出口流速高于30m/s。

【技术特征摘要】
1.一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺，其特征在于:包括以下步骤: (1)650-750°C荒煤气由上升通道进入集气管进入高温除尘器，进行初步除尘，热气从高温除尘器上通道进入套管式急冷锅炉，烟尘被过滤； (2)荒煤气进入套管式急冷锅炉中的套管式蒸汽换热器进行降温，控制进气口温度为560-630°C，荒煤气进入套管式急冷锅炉平均流速高于30m/s，换热管金属壁温高于330°C，换热后，经出气口流出；同时，除盐、除氧锅炉水从气液分离器的进水口进入套管式蒸汽换热器换热，通过热量交换，变成汽水混合物流入汽液分离器中进行汽液分离，最后蒸汽由蒸汽出口进入蒸汽管道，蒸汽压力高于12MPa，蒸汽温度高于324°C，蒸汽出口蒸汽出口流速高于30m/s。2.根据权利要求1所述的一种新型焦炉荒煤气余热回收工艺，其特征在于:步骤(2)所述套管式急冷锅炉由套管式蒸汽换热器和汽液分离器组成，套管式蒸汽换热器包括上、下烟箱、扁圆管管板、套管、换热管、上下集管，所述换热管与扁圆管管板外侧连接，换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：金沙，浦心铭，金如聪，王新华，
申请(专利权)人：南京竣业过程机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32