一、焦化工藝概述：

煤車間送來(lái)的配合煤裝入煤塔，裝煤車按作業(yè)計(jì)劃從煤塔取煤，經(jīng)計(jì)量后裝入炭化室內(nèi)。煤料在炭化室內(nèi)經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)焦周期的高溫干餾制成焦炭并產(chǎn)生荒煤氣。

炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，用推焦車推出，經(jīng)攔焦車導(dǎo)入熄焦車內(nèi)，并由電機(jī)車牽引熄焦車到熄焦塔內(nèi)進(jìn)行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至涼焦臺(tái)上，冷卻一定時(shí)間后送往篩焦工段，經(jīng)篩分按級(jí)別貯存待運(yùn)。

煤在炭化室干餾過(guò)程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間，經(jīng)過(guò)上升管、橋管進(jìn)入集氣管。約700℃左右的荒煤氣在橋管內(nèi)被氨水噴灑冷卻至90℃左右。荒煤氣中的焦油等同時(shí)被冷凝下來(lái)。煤氣和冷凝下來(lái)的焦油等同氨水一起經(jīng)過(guò)吸煤氣管送入煤氣凈化車間。

焦?fàn)t加熱用的焦?fàn)t煤氣，由外部管道架空引入。焦?fàn)t煤氣經(jīng)預(yù)熱后送到焦?fàn)t地下室，通過(guò)下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開閉器進(jìn)入的空氣匯合燃燒。燃燒后的廢氣經(jīng)過(guò)立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)蓄熱室，又格子磚把廢氣的部分顯熱回收后，經(jīng)過(guò)小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。

對(duì)于其中經(jīng)總煙道進(jìn)入煙囪熱煙氣的仍有較大的余熱回收價(jià)值。該方案就是為回收這一部分煙氣的余熱而設(shè)計(jì)。

二、余熱回收工藝流程圖

1、煙氣流程：在地下主煙道翻板閥前開孔，將主煙道路熱煙氣從地下主煙道路引出，經(jīng)余熱回收系統(tǒng)換熱降溫后，將熱煙氣降至約160℃，經(jīng)鍋爐引風(fēng)機(jī)再排入主煙道翻閥后的地下煙道，經(jīng)煙囪排空。

2、余熱回收系統(tǒng)的組成：該系統(tǒng)由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、中溫?zé)峁苷魵獍l(fā)生器、軟水預(yù)熱器、低溫?zé)峁苷魵獍l(fā)生器、汽包、上升管、下降管、外連管路和控制儀表、鍋爐引風(fēng)機(jī)等組成，并且互相獨(dú)立。

3、汽水流程
    工業(yè)軟化水經(jīng)過(guò)軟水泵進(jìn)入熱力除氧器除氧，除氧水一部分由給水泵輸入熱管軟水預(yù)熱器預(yù)熱到后進(jìn)入汽包，水通過(guò)下降管進(jìn)入中溫?zé)峁苷羝l(fā)生器，水吸收熱量變成飽和水，飽和水再經(jīng)上升管進(jìn)入汽包，在汽包里進(jìn)行水汽分離，形成0.6MPa的飽和蒸汽，送至蒸汽總管或用戶；除氧水另一部分由給水泵輸入低溫?zé)峁苷舭l(fā)器，經(jīng)加熱后進(jìn)入低壓汽包，在汽包內(nèi)進(jìn)行汽水分離，形成0.3MPa的飽和蒸汽，送至除氧器除氧或給用戶。

4、余熱回收的主要原理：
（1）  蒸汽發(fā)生器的原理為：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內(nèi)的水（水由下降管輸入），并使其汽化，所產(chǎn)汽、水混合物經(jīng)蒸汽上升管到達(dá)汽包，經(jīng)集中分離以后再經(jīng)蒸汽主控閥輸出。這樣由于熱管不斷將熱量輸入水套管內(nèi)的水，并通過(guò)外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環(huán)，達(dá)到將熱流體降溫，并轉(zhuǎn)化為蒸汽的目的。

（2）  省煤器的工作原理為：熱流體的熱量由翅片熱管傳給放熱端水套管內(nèi)的水，水吸收熱量，使熱流體降溫，使套管內(nèi)的水由欠飽和態(tài)達(dá)到相應(yīng)壓力下的飽和態(tài)，再進(jìn)入汽包內(nèi)參與自然循環(huán)過(guò)程。

（3） 低溫蒸汽發(fā)生器的工作原理為：熱流體的熱量由熱管傳給水套管內(nèi)的水（水由下降管輸入），并使其汽化，所產(chǎn)汽、水混合物經(jīng)蒸汽上升管到達(dá)低壓汽包，經(jīng)集中分離以后再經(jīng)蒸汽主控閥輸出。這樣由于熱管不斷將熱量輸入水套管內(nèi)的水，并通過(guò)外部汽——水管道的上升及下降完成基本的汽——水循環(huán)，達(dá)到將熱流體降溫，并轉(zhuǎn)化為蒸汽的目的。其低壓飽和蒸汽主要應(yīng)用于系統(tǒng)的熱力除氧。

5、余熱回收設(shè)備主要特點(diǎn)：

（1）傳熱系數(shù)高。廢氣和水及水蒸氣的換熱均在熱管的外表面進(jìn)行，而且廢氣熱管外側(cè)為翅片，這樣換熱面積增大，傳熱得到強(qiáng)化，因而使換熱系數(shù)得到了很大的提高；

（2）防積灰、堵灰、抗腐蝕能力強(qiáng)。通過(guò)調(diào)節(jié)熱管冷熱段受熱表面的比例，可以調(diào)節(jié)管壁溫度，使之高于煙氣露點(diǎn)溫度或zui大腐蝕區(qū)。

（3）冷熱流體*隔開，有效防止水汽系統(tǒng)的泄漏。在運(yùn)行時(shí)，由于廢氣的大量沖刷，即使管子受到一定的損壞，也不會(huì)造成冷側(cè)的汽水泄漏到熱側(cè)，確保了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，這也是該設(shè)備有別于一般煙道中余變回收設(shè)備的zui大特點(diǎn)。
（4）阻力損失小，可以適用于老機(jī)組的改造。一般情況下，增加了余熱回收設(shè)備，熱廢氣的阻力增加在800Pa左右。 （5）單根或多根熱管的損壞不影響設(shè)備整體使用。

三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

130萬(wàn)/年噸焦化余熱回收（實(shí)例詳解）

1、原始工藝參數(shù)：

煙氣量：                    250000 Nm3/h（暫定）

煙氣溫度：                   260℃（暫定）

全年工作天數(shù)                330天

2、余熱回收系統(tǒng)參數(shù)：

熱管換熱器出口煙氣溫度       ≤150℃

熱管換熱器進(jìn)出口壓損         ～0.8kPa

除氧器工作壓力                0.15MPa

汽包工作壓力                  0.6MPa

蒸汽流量                    8～12t/h

系統(tǒng)裝機(jī)電量                ～400kW

3、       系統(tǒng)投資

余熱回收工程概算表

4、主要工藝設(shè)備匯總表

6、技術(shù)分析

改造后能源消耗：

軟水：14t/h，按每噸6.5元計(jì)。

電耗：400kw，按每度0.7元計(jì)。

改造后能源產(chǎn)出：

蒸汽：1.0MPa，10t/h，按每噸160元計(jì)。

改造后能耗效益：-10x6.5-400x0.7+10x160=1815元/小時(shí)

人工費(fèi)：120000元/年

設(shè)備維修費(fèi)：1.5萬(wàn)元/年

全年系統(tǒng)工作時(shí)間：360x24=8640小時(shí)

修改方案后全年經(jīng)濟(jì)效益：

8640x1815/10000-12-1.5=1554.66萬(wàn)元

7、可申報(bào)節(jié)能減排獎(jiǎng)金：

1）、年節(jié)約標(biāo)煤：10000X24X360/1000X0.16=13824噸/年；

2）、按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約一噸標(biāo)煤獎(jiǎng)勵(lì)300元計(jì)：

13824X300/10000=414.72萬(wàn)元。

8、結(jié)論：按本工程總投資720萬(wàn)計(jì)，即3個(gè)月內(nèi)基本可收回全部投資。

投資回收期：（720-414.72）/1554.66X12=2.35