焦炉废烟气余热回收利用经验探讨

瞿 圣 王 慧

1 江苏安信锅炉有限公司 江苏 扬州 225106

2 常州市红星加热炉有限公司 江苏 常州 213000

正文：

1、前言

我国是焦炭工业的主要生产国，资源消耗高，长期粗放增长也存在着一些弊端。在当前号召节能减排的时代下，焦炭行业相关政策逐渐得到落实。资源的节约、能源的节约和环境的管理将成为焦炭行业发展的重要指标。近年来，热管技术的发展和应用将余热回收技术带到一个新的水平，使用焦炉烟气的余热,使热能的有效利用焦炭炉气体。在煤炭资源越来越有限的情况下，回收烟气余热，避免直接排放造成的能源浪费,使用燃气加热水产生蒸汽热污染,有利于创造一个友好的环境,减少生产经营的成本,也可以为企业带来可观的经济效益。

2、焦炉烟气的特点

焦炉烟气是焦炉燃烧过程中产生的烟气。例如，两个焦炉焦化厂，其中一个是孟溪煤化工有限公司，每年生产7亿吨焦炭[1]。焦炉废气温度为300左右，流量约为11万m3/ h，会产生很大的热量，因此燃烧气体产生的热量意义重大，具有很大的再利用价值。

3、烟气余热回收方案

孟溪煤化工有限公司焦化厂有高4.3米，有一个50孔、直径3.2米、重50磅的焦炉，两个单独配备的焦炉。地下烟道和烟气进入同一烟囱，高度95米后立即排空。余热回收系统解决方案由南京华电有限公司开发，所使用的换热设备是目前各类结构中最先进、最经济的。

3.1 技术要点

通过研究和分析影响焦炉的加热系统的烟气的特征参数,可以发现烟气组成、流量、焦炉烟气粉尘的浓度和二氧化硫以及烟气炉焦炭会造成腐蚀；烟气温度、烟尘排放的组成取决于焦炉的运行条件和加热方式[2]。通过改变参数的工程条件,炼焦过程测试会影响变化的热源,烟气流动的温度、时间,动态属性不稳定，热分布参数基于热源的技术发展过程,不断提高稳定和准稳定性,根据生产设备的特点和过程,在此基础上进行参数测试对余热锅炉汽轮机的参数进行调整，并进行控制，以促进运技术的稳定性[3]。

本文研究了电厂燃烧气体热量的利用方法、焦炉废气的测定及余热利用技术方法。利用焦炉烟气余热的主要方法有：

①产生饱和蒸汽： 生产饱和蒸汽时，当热的燃烧气体从主烟囱被余热回收系统冷却后，热的燃烧气体被降低到170℃左右，导致温度为零[4]。产生6 ～ 0。8 mpa饱和蒸汽。

②煤调湿： 材料直接接触焦炉换热器烟气，对煤炭进行水分控制。废气燃烧过程中热量利用率高，但必须定义一个集尘器，系统运行时，对维护要求高。

③煤气补燃发电： 针对焦炉烟气温度低、波动大的特点，利用高炉余热煤气为钢铁企业提供优质煤气，改善蒸汽参数，进而发电[5]。该技术可以解决低压饱和蒸汽的使用问题，但必须对其经济性进行检验。焦炉采用焦炉煤气与高炉、焦炉进行热力参数的计算，计算出燃气与蒸汽在热管与换热器之间进行换热后的热力参数，从而得到高性能的烟气。煤气的工艺参数采用焦炉烟气低品位余热回收产生的全饱和蒸汽。针对焦炉烟气余热回收问题，通过多次现场检查和技术交流，对比分析了不同热处理工艺条件下燃气发生器与热管换热器的余热回收情况。根据现场条件,焦炉燃烧气体的体积,燃烧气体的温度和其他因素,对比燃烧天然气产生的废热焦炉和余热锅炉的燃烧气体的回收热量。焦炉的温度在260到280摄氏度之间。将燃烧气体的温度降低到280℃至170%℃，燃烧气体的体积为每小时7.5万立方米，为焦炉煤气加热，另一种是在炉内煤气加热，旋转时间为18小时。对比组将燃烧气体的温度降低到250℃和170℃，烟气体积为10万m3/ h，产生的蒸汽量为每小时4.5万立方米。为了保证焦炉的正常生产，在烟囱上加了一个风扇以达到烟囱的作用。根据热量低质量的原理使用较低的热回收锅炉用于回收余热，低温烟气的烟囱焦炉大约240摄氏度,然后低质量的燃油蒸汽系统的用户生产的电力高于锅炉系统高温高压增加发电量的同时增加蒸汽供给量的装置。通过降低温度和压力，并进行蒸汽级联利用资源可以提高资源利用率。

3.2 余热回收系统效益分析

蒙西焦化厂焦炉烟气流量已稳定在530和104m3/ d左右，是由一台330天、35d的焦炉每年运行维护，利用余热的煤气生产年蒸发量计算而成。

焦化装置是利用焦炉烟气余热产生蒸汽，可节约焦炉煤气约713×104m3/ h，相当于420×104 kg / h煤标准，可减少二氧化碳排放量约7068t。从而大大减少了大气中有害物质的污染，环境优势十分重要[6]。

4、结束语

综上所述，本文通过对焦化企业的焦炉烟气进行余热回收产生蒸汽供生产工艺的探究发现这项工艺的使用,采用热管式蒸汽发生器和省煤器的结构型式,再配备高效全自动的控制调节装置,整个余热回收系统效果显著,会产生较大的收益,可以灵活调控,不仅提高了企业的经济效益,而且对节能减排,环境保护做出了贡献。