一种焦炉烟气余热回收的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于焦炉烟气余热回收的方法。该方法是：首先在焦炉输出烟道上加工用于烟道气采集的输送通路和烟道气输出通路；建造与烟道气采集输送通路和烟道气输出通路相连通、并设于二者之间的焦炉烟道气余热回收管路，同时在余热回收管路中安装余热回收系统，调节余热回收管路内的压力，余热回收系统进行热能转换，并输出热能，被余热回收后的焦炉烟道气沿烟气输出通道排放。本发明专利技术主要应用于新建或改建焦炉系统烟道气的余热回收，本发明专利技术可与各种结构的焦炉系统配套使用，该方法是一套完整独立的余热回收系统，既不改变焦炉系统的整体结构，又能对焦炉系统的烟气进行高效的余热回收，还可有效保证焦炉系统稳定、可靠连续的运行。该发明专利技术还具有整体结构简单、投资少，维修成本低，应用灵活方便，可适用各种不同结构焦炉系统余热回收的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于焦炉烟气余热回收的方法。
技术介绍
焦炭的生产需要耗费大量的能源，而目前在焦炭生产过程中，仅能对煤气燃烧加热焦炉后的烟气通过储热砖将其中的部分显热进行了回收制焦，而后便通过烟道直接进入烟囱排入大气，该烟气热量大、温度高，既污染了大气，也造成了能源的极大浪费，因此对该能源的余热回收不仅具有较大的经济价值，更具有降低环境污染的现实价值。但由于焦炭生产工艺的特殊要求，即焦炉的点火就需要大量的时间和能源，一般情况下，焦炉点火后就不再停火，必须连续运行，否则将造成焦炉报废的严重事故；因为焦炉内衬耐火砖受热膨胀，停炉耐火砖收缩会形成断裂，而造成炉体损坏。同时对焦炉输出烟道内的压力和烟囱的引力控制也要求特别高，如果运行压力变化超出预定值，就会产生生焦，造成巨大的浪费。所以，焦炉系统对运行的稳定性和连续性要求特别高。因此对焦炉系统的余热回收、特别是对原有焦炉系统进行改造的余热回收，其施工难度大、风险性高，是一直困扰焦炉系统实施节能技改的难题。中国专利于2011年3月16日公告了一种名称为焦炉烟气余热回收设备O01020521979.4)技术方案，该技术方案由中温热管蒸汽发生器、低温热管蒸汽发生器、软水预热器、汽包、汽-水循环管路、水泵、控制仪表组成，中温热管蒸汽发生器、低温热管蒸汽发生器、软水预热器下部吸热端依次置于总烟道内，其上部与汽包之间分别设置有多组上升管和下降管，软水预热器一端连接有进水管、水泵，其另一端通过水管与汽包相连通，控制仪表由PLC系统集中控制，实现焦炉烟气的余热回收。该技术方案存在着如下缺陷(1)对于现有焦炉系统的改造实用性差。其理由是a、由于焦炉系统需要稳定和连续的运行生产工艺，该技术方案直接在高温焦炉输出烟道上安装中温热管具有较大的难度和危险性。b、该技术方案即便是能够将余热回收设备安装到位，同时余热回收设备也就开始回收热量，产生蒸汽，从而导致后续的安装工作也无法进行。如果不提前在蒸汽发生器内加入水，其热管不能长时间干烧，否则会极大的影响寿命，同时也会使设备温度大幅上升，导致后续的安装工作无法进行。(2)对于改造和新建项目对于新建项目和改造项目，即使将余热回收设备安装成功，但是由于没有旁通烟道，只要是焦炉不停止运行，余热回收设备就一直在回收热量，无法停止，因此也无法进行后期的维护和执行压力容器监察程序，比如清除水垢、安全阀的校验等。系统一旦运行，将不能再停止，除非焦炉停运。换句话说就是，一旦余热系统发生故障，将被迫停止焦炉生产。总之，无论对于改造项目还是新建项目，目前的方法都存在着实用性差、安装性差、后期维护困难等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即适用原有焦炉系统的改造又可与新建焦炉系统配套使用的焦炉烟气余热回收的方法。本专利技术的目的是这样实现的该焦炉烟气余热回收的方法是，首先在焦炉输出烟道上加工用于烟道气采集的输送通路和烟道气输出通路；建造与烟道气采集输送通路和烟道气输出通路相连通、并设于二者之间的焦炉烟道气余热回收管路，同时在余热回收管路中安装余热回收系统，调节余热回收管路内的压力，余热回收系统进行热能转换，并输出热能，被余热回收后的焦炉烟道气沿烟气输出通道排放。上述所说加工烟道气采集输送通路和烟道气输出通路的方法是首先在焦炉烟道上开启有效数量的引气通孔，并在引气通孔上配装封堵盖；引气通孔均布排列，制成筛板状，其引气通孔的截面积总和为焦炉输出烟道截面积的0. 5-1. 5倍；同时将配装在引气通孔上的封堵盖连接为一体。上述所说调节余热回收管路内压力的方法是首先分别采集余热回收管路入口和出口的压力，通过调节安装在余热回收管路内引风机的变频器及阀门，使入口压力减去出口压力的绝对值<输送通路口与输出通路口之间的焦炉输出烟道中的沿程阻力及局部阻力之和，同时使入口压力满足焦炉所需的标准压力，并控制引风机的风量，将焦炉输出烟道内的烟气引送至余热回收管路中。在上述所述的余热回收管路旁还并行设置有与烟道气采集的输送通路相连通的焦炉烟道气的辅助输送管路，其辅助输送管路经阀门与烟气输出通道连通。上述所说余热回收系统包括余热回收锅炉和引风机及阀门，所述余热回收锅炉和引风机串装在焦炉烟道气余热回收管路中，其阀门分别装配在焦炉烟道气余热回收管路的输入和输出端口。该余热回收系统还包括过热器和预热器，过热器和预热器分别安装在余热回收锅炉输入、输出的余热回收管路中。本专利技术取得的技术进步是本专利技术主要应用于新建或现有焦炉系统烟道气的余热回收，该技术采用在焦炉输出烟道上加工用于烟道气采集的输送通路和输出通路，同时制作与烟道气采集的输送通路和输出通路相连通的焦炉烟道气余热回收管路，并在余热回收管路中安装余热回收系统，调节余热回收管路内的压力，由余热回收系统实现焦炉系统烟道气的余热回收。本专利技术的主要创新点其一是，本专利技术涉及的焦炉烟气余热回收的方法可与各种结构的焦炉系统配套使用，是一套完整独立的余热回收系统，该方法既不改变焦炉系统的整体结构，又能对焦炉系统的烟气进行高效的余热回收。同时该技术方案还可有效保证焦炉系统稳定、可靠连续的运行。其二是，加工建造焦炉输出烟道气采集的输送通路和输出通路的方法，该方法避免了在采集烟道气的过程中，有大量的冷气流被吸入原有地下烟道中，降低烟气温度，导致烟囱的引力不足，影响焦炉生产的问题，同时也减少了对烟道和烟囱结构的影响。其三是，余热回收管路的压力控制，通过变频器和阀门对管道内压力进行调节，能够将原烟道“短路”，将烟气全部采集出来，进行余热回收，而对于原有地下烟道， 则不做任何改动，并且当发生故障或者停电等事故时，不用给出任何指令，焦炉输出的烟气就能够自动的切换到原有的焦炉输出烟道进行输出，可靠性、安全性非常高，万无一失。其四是，建造独立的余热回收管路及焦炉烟道气输出的辅助输送管路，该方法可以方便的将余热回收系统和高温烟气隔离开来，便于安装、后期维护和压力容器的监察，同时还可以根据需要灵活布置，减少场地对设备布置的影响。该专利技术还具有整体结构简单、投资少，维修成本低，应用灵活方便，可适用各种不同结构焦炉系统余热回收的需要。附图说明图1为本专利技术的方框图。图2为输送通路一种实施方式的结构示意图。图3为余热回收系统一种单路余热回收管路实施方式的结构示意图。图4为余热回收系统一种双路余热回收管路实施方式的结构示意图。具体实施例方式下面以附图为实施例对本专利技术进一步说明如图1所示，该焦炉烟气余热回收的方法，首先在焦炉输出烟道上加工用于烟道气采集的输送通路；建造与烟道气采集的输送通路相连通的焦炉烟道气余热回收管路，同时在余热回收管路中安装余热回收系统，调节余热回收管路内的压力，余热回收系统进行热能转换，并输出热能，被余热回收后的焦炉烟道气沿烟气输出通道排放。加工烟道气采集输送通路和输出通路的方法主要有以下两类，其一类是新建焦炉系统，实施方式有两种，一种是在建造焦炉输出烟道时直接在焦炉输出烟道上预留出截面积为焦炉输出烟道截面积0. 5-1. 5倍的烟道气采集输送通路和输出通路，该烟道气采集输送通路和输出通路的形状可以是圆形或方形及长方形等类似结构。第二种实施方式是， 在建造焦炉输出烟道时，在焦炉输出烟道上预留出一组均布排列的引气通孔，引气通孔组合构成多孔筛板状结构，如图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种焦炉烟气余热回收的方法，其特征在于：首先在焦炉输出烟道上加工用于烟道气采集的输送通路和烟道气输出通路；建造与烟道气采集输送通路和烟道气输出通路相连通、并设于二者之间的焦炉烟道气余热回收管路，同时在余热回收管路中安装余热回收系统，调节余热回收管路内的压力，余热回收系统进行热能转换，并输出热能，被余热回收后的焦炉烟道气沿烟气输出通路排放。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，徐彬，张润春，
申请(专利权)人：保定市润利节能环保有限公司，
类型：发明
国别省市：13