荒煤氣與干熄焦余熱發電聯合循環技術的制作方法

文檔序號:11171424
荒煤氣與干熄焦余熱發電聯合循環技術的制造方法與工藝

技術背景

在節能減排推動下,現行的焦爐行業,干熄焦余熱發電工藝已基普及,并且是焦化產業的主要熱電聯產平臺,既承擔著焦化生產的自身熱電供給,也擔負著焦化生產的對外清潔熱電輸出及平衡。

然而,作為焦爐副產品的荒煤氣,由焦爐炭化室輸入上升管時溫度高達700℃,上升管輸出時噴灑大量70~75℃氨水并汽化吸熱,使荒煤氣溫度降至80~85℃,再進入后序煤化工產品的回收加工。這樣,既存在氨水和水資源的過度消耗,更造成了荒煤氣熱能的嚴重浪費。

焦爐生產熱平衡得知:焦爐炭化室推出的950℃~1050℃紅焦帶出的顯熱占焦爐支出熱的37%;650℃~750℃焦爐荒煤氣帶出熱占焦爐支出熱的36%;180℃~230℃焦爐煙道廢氣帶出熱占焦爐支出熱的16%;爐體表面熱損失占焦爐支出熱的11%。在占焦爐支出熱最多的前兩項中,對焦炭帶出的顯熱已有成熟的干熄焦裝置回收并發電,而對焦化荒煤氣帶出的顯熱時至今日仍未進入工業化利用。

國內外焦化行業針對焦爐荒煤氣余熱利用,已有較長時間的技術摸索和形式多樣的工程實踐,但結果是雖有成績卻投入大產出低;分析原因得知:長期以來,雖然對焦爐荒煤氣余熱利用所使用的工藝及技術五花八門,但共同點是均為低溫低壓工藝參數的低效余熱利用,即水蒸汽參數壓力<1.6Mpa、溫度<200℃,荒煤氣輸入平均溫度約700℃、輸出平均溫度約520℃。

焦爐荒煤氣成份,除煤氣物質組成外,主要還有高溫蒸發形成的液固性氣體物質,以及大量煤塵與焦粉雜質;其主要冷卻凝結物質的含量:水蒸汽較多、焦油蒸汽80-120克/標立方、粗笨蒸汽30-35克/標立方、萘蒸汽6克/標立方、硫化氫蒸汽0.5-1.5克/標立方。

煤焦油標態沸點380℃并具有粘性,焦爐荒煤氣遇冷,煤焦油蒸汽則在上升管及其換熱管束表面凝結,并粘煤塵及焦粉等其他物質結焦垢并轉化為積炭。這是造成上升管及其換熱管束積炭阻塞的主要原因。

以上總結得知,焦爐荒煤氣余熱利用須解決的主要問題是:其一彌補缺乏工質低溫預熱短板,其二優化高中參數工藝技術及窮力提高上升管換熱管束壁溫,為焦爐荒煤氣余熱高效利用的正確途徑。

因此,如何立足焦化生產設施,優化干熄焦余熱發電工藝設備,創新焦爐荒煤氣余熱利用新工藝、新技術,充分提高余熱利用率,是本發明的研究目標。



技術實現要素:

本發明的思想是:取干熄焦高中參數余熱鍋爐熱水,補充上升管換熱器系飽和汽水循環,使上升管換熱器系管束外部壁溫設法提升并盡力接近煤焦油沸點溫度,預防上升管換熱器系管束結焦垢阻塞及保證荒煤氣流通,上升管換熱器系所產生的高中參數過熱蒸汽返供干熄焦余熱發電系統使用。這樣,既擴大焦爐荒煤氣溫度利用區間及提高余熱利用率,又借助與嫁接干熄焦余熱發電系統,使荒煤氣余熱利用高參數、高效率、少占地及低投入。

本發明的荒煤氣與干熄焦余熱發電聯合循環技術,主要特征是:由干熄焦余熱鍋爐過熱汽導管、干熄焦余熱鍋爐汽包、干熄焦余熱鍋爐熱水導管、熱水分配導管、汽包、下降熱水管、上升管蒸發器系、上升汽水管、飽和汽導管、上升管過熱器系、過熱汽導管等構成;所述的干熄焦余熱鍋爐熱水導管與熱水分配導管連接;所述的熱水分配導管一端與干熄焦余熱鍋爐汽包連接;所述的熱水分配導管另一端與汽包連接;所述的汽包熱水輸出端與下降熱水管輸入端連接,所述的下降熱水管輸出端與上升管蒸發器系輸入端連接;所述的上升管蒸發器系輸出端與上升汽水管輸入端連接;所述的上升汽水管輸出端與汽包汽水輸入端連接;所述的汽包蒸汽輸出端與飽和汽導管輸入端連接;所述的飽和汽導管輸出端與上升管過熱器系輸入端連接;所述的上升管過熱器系輸出端與過熱汽導管輸入端連接;所述的過熱汽導管輸出端與干熄焦余熱鍋爐過熱汽導管連接。

進一步的是,所述的干熄焦余熱鍋爐過熱汽導管或者是蒸汽壓力參數>3.25Mpa、蒸汽溫度>425℃的任何蒸汽導管。

進一步的是,所述的干熄焦余熱鍋爐汽包或者是汽水壓力參數>3.5Mpa、汽水溫度>240℃任何鍋爐的汽包。

進一步的是,所述的干熄焦余熱鍋爐熱水導管或者是熱水壓力參數>3.6Mpa、熱水溫度>220℃以上任何鍋爐的熱水導管。

進一步的是,所述的下降熱水管較長或者設置水動力裝置作為循環動力補充。

本發明的有益效果是:認識及遵循焦爐荒煤氣及煤焦油特性,充分利用焦化產業現有設施及設備,因地制宜發展焦爐荒煤氣高中參數及高效余熱利用。

附圖說明:

圖1本發明的示意圖;

其中:干熄焦余熱鍋爐過熱汽導管1、干熄焦余熱鍋爐汽包2、干熄焦余熱鍋爐熱水導管3、熱水分配導管4、汽包5、下降熱水管6、上升管蒸發器系7、上升汽水管8、飽和汽導管9、上升管過熱器系10、過熱汽導管11。

具體實施方式:

下面結合圖1對本發明做進一步分析;

如圖1所示,本發明的荒煤氣與干熄焦余熱發電聯合循環技術,主要由干熄焦余熱鍋爐過熱汽導管1、干熄焦余熱鍋爐汽包2、干熄焦余熱鍋爐熱水導管3、熱水分配導管4、汽包5、下降熱水管6、上升管蒸發器系7、上升汽水管8、飽和汽導管9、上升管過熱器系10、過熱汽導管11構成;干熄焦余熱鍋爐省煤器產生的熱水,經干熄焦余熱鍋爐熱水導管3及熱水分配導管4,將熱水分配及滿足干熄焦余熱鍋爐汽包2和汽包5共同使用;汽包5的熱水由下降熱水管6供給上升管蒸發器系7,上升管蒸發器系7產生的汽水混合物由上升汽水管8輸入汽包5;汽包5分離出的蒸汽由飽和汽導管9輸入上升管過熱器系10產生過熱蒸汽;上升管過熱器系10所產生的過熱蒸汽由過熱汽導管11輸入干熄焦余熱鍋爐過熱汽導管1供汽輪機或其他使用。

對于本領域的一般技術人員,依據本發明的思想,在應用上如有局部變動,不影響本發明主體及皆為本發明。本說明書內容不應理解為本發明的限制。

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