关于焦化厂烟囱余热回收利用的技术分析

摘 要：焦化厂的烟道废气的余热多年来一直未被利用，为了节能减排充分利用余热，因此通过风机将高热量的废气引出到余热回收装置与软水换热，产生蒸汽并入蒸汽管网，这样可减少一台10t/h燃气锅炉的使用，，不但利用了余热，还降低了能耗。

关键词：烟道废气、余热回收、蒸汽、节约

在促进保护环境、节约资源、节能减排和提高人民生活质量这一前提下，针对我国能源消耗强度大，利用率低等问题，本文对焦化厂烟气进行余热回收进行了分析研究。

1.焦化烟气余热回收再利用的可行性研究

1.1焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经蓄热室格子砖把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。对于其中经总烟道进入烟囱热烟气的仍有较大的余热回收价值。

1.2在进行焦化烟气余热再利用的设计时应充分考虑公司的发展要求和实际情况，在有利于产品质量控制和安全生产的前提下，按先进、经济、有效、实用以及性价比高的原则进行设计。首先，在设计项目方案时应严格执行国家，相关部委，地区，行业相关标准，确保工程安全、卫生，稳定的运行。其次，尽量选用采用新技术和新材料，安全、经济、先进的设备，这样不仪能提高资源和能源利用效率.还能推动节能减排技术的创新。最后，余热回收方案还应充分利用现有条件并与生产工艺密切结合，在不影响原有系统正常生产的前提下。尽可能的简化工艺、节约成本。

1.3项目可行性分析

1.3.1项目背景及主要情况介绍

唐山市古冶国义炼焦制气有限公司，2×59孔年产110万吨焦化炉，其排烟温为280～310℃，排烟量约150000Nm3/h。分烟道与烟囱之间的主烟道上未采取任何余热回收装置，从焦化炉出来约290℃的高温烟气通过烟囱直接排空，造成巨大的资源浪费。

1.3.2该项目的设计技术经济指标（如表所示）。

1.3.3生产规模和主要技术方案

本项目的生产规模为预计产生0.6MPa的饱和蒸汽约11.1t/d，时，主要技术方案是采用新增旁通烟道的方法，经由阀门和风机联合调节，在保证焦炉炉膛压力以及满足炼焦工艺需求的前提下，通过余热回收装置产生0.6MPa饱和蒸汽并入蒸汽管网。该项目不仅增加了蒸汽产量，同时还减少一台10t/h燃气锅炉的使用，有效的缓解了蒸汽供需紧张的矛盾状况。本余热回收装置的换热器为采用热管技术，单汽包自然循环。水处理采用过滤一软化一除氧的全自动处理形式。

1.3.4该项目的可行性分析

（1）主设备的可行性分析

该项目的主设备采用热管换热器，其作用原理为'二次间壁换热，即热流体与冷流体之间的传热要通过热管的蒸发段和冷凝段管壁。与常规换热器相比，首先，热管换热器的热管一般不可能在蒸发段和冷凝段同时破坏，大大增强了设备运行的安全性和可靠性。其次，由于热管内部接近真窄，封装工质在常温下即可气化换热，能够快速适应烟气温度的波动，传热效率高。再次，由于热管换热器安装时采用分组结构，布置灵活，结构紧凑，能适应场地要求。最后，因热管换热器能够独立改变蒸发段和冷凝段的加热面积，废气中含有腐蚀性气体时，可以有效避免酸腐蚀的现象。

（2）技术方案的可行性分析

该项目采用旁通烟道，只需在将余热回收装置和相关烟道安装完毕后，择时开孔将旁通烟道与原有烟道连接起来即可，项目工期仅为3天左右，可以有效减少施工对焦化生产的影响。同时，因两座焦化炉烟道相隔很近，因此只需设置一套换热设备即可，这样不但节约设备的制造、安装、维护成本，还减少换热器表面积，提高了蒸汽产量。本方案为保证焦化炉正常运行，设置增压风机一台，用来克服系统新增的烟气阻力。同时在主烟道与旁路烟道连接处安装压力计，用于测量烟道负压，通过调节阀门的开度，使得主烟道与旁路烟道连接处的压力与未使用余热回收设备之前的压力相同，保持焦炉燃烧室内原有状态。

（3）节能减排效益的可行性分析

根据热力计算得知，蒸汽产量为11.1t/h。一年按工作8000小时计算，每年可以节约标准煤重量：

B=11.1 × 8000 ×650÷7000=8246t；

减少CO2 排放量=2.49×B=2.49×8246=20533t/a。

2.结论

经过上述对焦化厂烟气回收的研究，以及对我厂余热回收项目可行性的研究，使我们对烟气余热回收有了更深的了解，希望通过这一研究分析，能为促进我国节能减排、建设资源节约型、环境友好型社会贡献自己的一份力量。