（天津华能能源设备有限公司 天津蓟县 301900 ） 摘要：分析炼焦生产能源利用现状，开发一种烟道式余热锅炉，并将技术路线、工作原理、技术特点及应用情况进了介绍。 关键词：焦化炉 烟道气 余热锅炉 一、 前言 在 炼焦 生产和 煤气 净化 过程 中 , 蕴含着大量的余热资源 , 有着极大的 回收利用 价值。现有大部分焦化厂的生产属于粗放的生产经营方式 , 能源利用效率低 , 余热资源丰富但未得到有效 回收 利用 , 在国内焦化行业具有典型代表性。炼焦生产余热资源的回收利用主要方向为回收红焦物理热、荒煤气和 燃烧 废气 显热 ，其中，红焦显热占供入 焦炉 热量的 35% 左右，通过比较成熟的干熄焦技术改造， 创造了可观的经济效益。但在大部分焦化企业中 荒煤气和 燃烧 废气 显热 却没有回收，甚至研究很少。特别是相对容易回收的燃烧废气，这部分烟气显热占整个焦炉能耗的 17% 左右，也未得到很好利用。废烟气量大，根据单窑产量不同，一般是几万到二十几万的烟气量，温度在 260--300 ℃之间，通过烟囱直接排放，造成能源的巨大浪费和环境的污染。 二、 余热回收技术方案 原有焦炉烟气经蓄热室预热空气后，温度从 1000 ℃降到 300 ℃左右，经主烟道、烟囱排走。改造工艺： 系统增加烟道复线，在主烟道翻板阀前开孔，将主烟道热烟气引出，经余热回收系统（热管余热锅炉）换热降温后，将热烟气降至约 160 ℃左右，经锅炉引风机再排入主烟道翻板阀后的地下烟道，经烟囱排空。 工艺流程图 余热回收系统， 由软化水处理装置、除氧器、水箱、除氧给水泵、锅炉给水泵、中温热管蒸气发生器、软水预热器、低温热管蒸气发生器、汽包、上升管、下降管、外连管路和控制仪表、锅炉引风机等组成，并且互相独立。其核心技术是采用宇航高科技产品 - 热管技术，回收烟气中的显热，将软化水加热成水蒸气，用于生产或生活。 改造后的吸力，通过调节烟道复线上的调节阀或风机变频实现。 三、 余热锅炉工作原理及结构特点 热管蒸发器工作原理 热管工作原理 1 、 热管余热锅炉的工作原理 热流体的热量由热管传给放热端水套管内的水 ( 水由下降管输入 ) ，并使其汽化，所产汽、水混合物经蒸汽上升管到达汽包，经集中分离以后再经蒸汽主控阀输出。这样由于热管不断将热量输入水套管内的水，并通过外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循环，达到将热流体降温，并转化为蒸汽的目的。 2 、热管余热锅炉的结构特点 （1）、采用宇航高科技—热管技术，废气侧热管翅片化，传热系数大大提高；（2）、 冷热流体通过隔板完全隔开，有效防止水汽系统的泄漏。在运行时，即使废气侧管子一端被腐蚀穿，不会造成气水互串，确保了系统的安全运行，彻底解决了设备泄漏问题；（3）、热管具有等温性和热源分汇的特点，通过调节热管冷热段受热表面的比例来调整管壁温度，避开最大腐蚀区。可以避开或减轻露点腐蚀；（4）、热管与换热器单支点焊接，避免由热帐冷缩造成的应力；（5）、阻力损失小，余热锅炉阻力约700Pa左右；（6）、热管具单管做业性，单根或多根热管的损坏不影响设备整体使用；（7）、采用了新型镍基钎焊管技术，表面防腐、耐磨且光滑，大大减少了积灰、磨损和腐蚀，延长了设备的使用寿命。 四、 余热锅炉运行情况 河北某公司 110 万吨 / 年和 70 万吨 / 年焦化炉 2009 年进行在线改造，至今已运行 2 年多， 5 米捣固焦，燃自产焦炉煤气，烟气温度 300 ℃，采用热管余热锅炉，生产压力 0.8MPa 的蒸汽 12T/h 和 8T/h 。 江西景德镇某公司 60 万吨 / 年焦化炉 2 座， 2010 年 5 月投入运行， 4.3 米捣固焦，燃自产焦炉煤气，烟气温度 305 ℃，生产压力 0.8MPa 的蒸汽 8T/h 。另外有 8 家焦化厂正在进行制作或安装，近期投产。 整体使用效果看，设备可靠，运行稳定，经济和社会效益显著，按蒸汽价格 150 元 / 吨计， 8-10 月即可收回全部投资。 作者简介：朱华东 副总经理 高级工程师 仇运波 客户经理 工程师 电话 13672022822 希望各位专家多提宝贵意见，多交流。 显示全部