焦炉上升管荒煤气显热回收技术探讨.pdf

治金能源
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ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY
May.2011
焦炉上升管荒煤气显热回收技术探讨
张宇晨孙业新2
1.中治焦耐工程技术公司,2.菜钢技术中心)
摘要详细介绍了几种焦炉上升管荒煤气显热回收技术,认为分离式热管换热技术是最合
理的技术,值得推广和应用
关键词荒煤气显热回收热管
Discussion about the technology of sensible heat recover
of raw coke oven gas in ascension pipe
g Iu
(1. ACRE Coking and Refractory Engineering Consulting Corporation
2. The Technology Centre of Laiwu Steel Group)
Abstract introduces several technologies of sensible heat recovery of raw coke oven gas in ascension
ipe. It is considered that the technology of separation-type heat-pipe heat exchange is the most
reasonable and worth popularizing and applying
Keywords raw coke oven gas sensible heat recovery heat-pipe
焦炉炼焦所耗热量约70%被成熟焦炭和高
上升管汽化冷却技术
温干榴产生的荒煤气带走,随着国内外干熄焦
(CDQ)技术的发展和普及,红热焦炭所含显热
上升管汽化冷却技术(简称JSQ)为中国首
已有了成熟的回收途径,但荒煤气热能回收技术创技术,于上世纪70年代初首先在首钢、太钢
目前尚处于探索阶段,除不回收化工产品的热回的7孔、65孔单集气管焦炉上使用,后经历了
收焦炉外,其它形式的焦炉荒煤气携带的热能大近30年发展、提高、停滞及坚持的过程,并在
部分至今未得到有效回收利用。
武钢、马钢、鞍钢、涟钢、北京焦化厂、沈阳煤
从焦炉炭化室经上升管逸出的650~750℃气二厂、本钢一铁和平顶山焦化厂等多家企业得
荒煤气带出的热量占炼焦耗热总量的32%左右。到应用,但大多数企业因种种原因在运行一段时
常规工艺下为冷却高温荒煤气必须在连接上升管间后就拆除了,据悉国内运行时间最长的本钢
与集气管的桥管处喷洒大量70-75℃的循环氨铁也由于2008年43m焦炉的拆除而中止了该
水,而且最终还要在初冷器中利用大量循环水冷技术的使用。
却。长期以来,针对荒煤气显热利用,国内外研
上升管汽化冷却技术为:在上升管外壁上焊
究人员均做了大量工作,形成了多项技术
接一环形夹套,在夹套下部通入软水,在夹套内
水与热荒煤气换热,煤气温度降到450~500C,
水则吸热变成汽水混合物,在夹套上部排出并通
过管道送至汽包,经汽包内汽水分离后,低压饱
收稿日期:2011-01-17
张宇晨(1974-),硕士:11400辽宁省鞍山市
和蒸汽(一般为0.4~0.7MPa)外供,而饱和
治金能源
May.2011
ENERGY FOR METALLURGICAL NDUSTRY
水通过管道自流送入上升管夹套下部循环使用,6m焦炉的5个上升管上进行了导热油回收荒煤
并按实际情况向汽包内补充水和排污。汽化上升气热量的生产试验,利用新型结构的绕带式换热
管先后经历了四种形式,如图1所示。
器,以导热油为热介质,回收上升管中荒煤气的
热量,取得了较好的效果,为我国导热油回收荒
煤气热量的技术开发迈出了开创性的第一步。回
收荒煤气热量的上升管结构如图2所示。
夹套外层2—夹套内层
进油口
4比油口5--泄油管6一换热绕带
图2导热油回收荒煤气显热上升管结构图
图]各种汽化上升管结构
(1)回收的热量仅为荒媒气部分显热,短き优点。安全性高,回收热量可在一定范
技
技术优点:投资少,运行费用低
围内精确调整,上升管结石墨现象较汽化冷却方
技术缺点:
技术缺点
在上升管根部由于煤气聚冷易造成焦油析出,最
(1)导热油在使用过程中难免会发生热变
终造成结石墨现象严重。
质现象,从而影响系统的操作运行。
(2)尽管国内对该技术进行了不断完善,
(2)导热油的循环需要消耗一定电能,因
可靠性已较高,但仍存在极大的管理风险,易发
此会使收益降低。
生如上升管夹套内压力过大或漏水等突发情况,
均会对焦炉造成很大的危害
(3)导热油泄漏会造成较严重的污染
(4)投资和运行费用较高。
3)若不采用新的工艺技术匹配,回收热
量产生的低压饱和蒸汽利用途径受到极大限制。3热管式换热技术
2导热油夹套技术
2008年,南京圣诺热管有限公司开发出了
利用分离式热管回收上升管荒煤气热量的技术,
日本新目铁公司于1982年开发了利用导热
油一联苯醚叫回收焦炉荒煤气显热的技术,并
并在上海梅山钢铁股份有限公司的4.3m焦炉的
一个上升管上进行了连续性试验。其技术流程如
利用回收的热量用于炼焦煤的干燥,形成了第
图3所示,上联箱和下联箱分别将排列于上升管
代炼焦煤调湿技术,在日本大分厂投入使用,上
耐火层内壁上的一组分离式热管的吸热端的上、
升管夹套结构与我国的汽化上升管相似,区别在
下两端汇集,并分别通过耐压管路与分离式热管
于吸收上升管荒煤气显热的介质是导热油而不是
放热端相联,构成了一密闭的循环通道,热管内
水,导热油通过泵送循环使用。
2065年,济钢和济南治金设备公司在济钢抽真空注入一定数量的水作为传热介质,液态水