2月2日，由南京華電節(jié)能環(huán)保設(shè)備有限公司研發(fā)的介質(zhì)浴式焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱高效回收集成技術(shù)在南京通過江蘇省經(jīng)信委組織的新技術(shù)鑒定，該技術(shù)可幫助焦化行業(yè)節(jié)省10%~15%的能耗，攻克了焦?fàn)t余熱余能回收利用的最后一道難關(guān)。
中國焦化行業(yè)協(xié)會首席專家溫燕明、鎮(zhèn)江焦化煤氣集團(tuán)公司教授級高工萬紅根等業(yè)內(nèi)專家組成的鑒定委員會認(rèn)為，該技術(shù)屬國內(nèi)外首創(chuàng)，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，還可為其他行業(yè)的高溫、高含塵、高腐蝕性工業(yè)煙氣的余熱回收提供了技術(shù)方案。
鑒定意見顯示，焦?fàn)t上升管高溫荒煤氣熱回收是世界難題，也是目前焦化行業(yè)節(jié)能減排的關(guān)鍵共性技術(shù)。華電公司開發(fā)的這項分布式余熱回收技術(shù)模式，采用介質(zhì)浴結(jié)構(gòu)—熱媒盤管內(nèi)循環(huán)的間接余熱回收工藝，解決了在高溫、高含塵、高腐蝕性焦?fàn)t荒煤氣余熱回收中，廣泛存在的換熱面結(jié)焦、介質(zhì)泄漏、溫度交變熱應(yīng)力疲勞、爆管等問題，實現(xiàn)了能量的梯級高效利用和焦?fàn)t的經(jīng)濟(jì)安全持續(xù)穩(wěn)定的運行，為焦化行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型提供了技術(shù)支撐。
華電公司總工程師李菊香介紹，該技術(shù)已在徐州華裕煤氣有限公司130萬噸/年焦炭裝置的5.5m焦?fàn)t上成功應(yīng)用，實現(xiàn)了連續(xù)8多月整座焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收利用的整機系統(tǒng)平穩(wěn)運行，達(dá)到了高效余熱回收和生產(chǎn)高品質(zhì)蒸汽的目標(biāo)。
焦?fàn)t是焦化企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備和能量聚集點。焦?fàn)t的支出熱主要由三部分組成：一是焦?fàn)t炭化室出焦時所推出的紅焦帶出的高溫余熱，約占37%；二是焦?fàn)t上升管排出的高溫荒煤氣帶出的中溫余熱，約占33%；三是焦?fàn)t煙道排出的廢氣帶出的低溫余熱，約占17%。
其中，紅焦帶出的高溫余熱目前已通過干熄焦技術(shù)予以回收并發(fā)電；煙道氣排出的低溫余熱也已采用煤調(diào)濕、煤干燥、熱管技術(shù)予以回收；但對于焦?fàn)t頂部上升管排出的800℃荒煤氣，其帶出的熱量在焦?fàn)t輸出顯熱中位居第二，該項中溫余熱是焦?fàn)t余熱余能回收利用的最后一道亟待攻破的技術(shù)難關(guān)。
李菊香介紹，該技術(shù)改變傳統(tǒng)間壁式換熱器的結(jié)構(gòu)模式和傳熱方式，采用介質(zhì)浴結(jié)構(gòu)—導(dǎo)熱油盤管內(nèi)循環(huán)間接取熱，在有限的上升管高度及徑向空間內(nèi)，對上升管內(nèi)的荒煤氣進(jìn)行余熱回收，可持續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)出0.8～4.0MPa的中、高壓過熱蒸汽，滿足余熱發(fā)電等要求。
該技術(shù)的實施攻克了焦?fàn)t節(jié)能的最后一道難關(guān)，有助于焦化行業(yè)節(jié)省10%~15%的能耗，可極大減少焦?fàn)t上升管荒煤氣冷卻降溫的噴氨量及后續(xù)的荒煤氣處理量，有助于推動冶金、煤化工等行業(yè)的節(jié)能減排，促進(jìn)我國工業(yè)節(jié)能技術(shù)及裝備產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級。
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焦?fàn)t荒煤氣具有強烈的刺激性氣味，成分極其復(fù)雜，含有大量的焦油蒸氣、苯蒸氣、H2S氣體、大量的固體粉粒等。當(dāng)溫度低于450℃時，焦油蒸氣就會大量冷凝析出，而溫度高于800℃時又會積碳生長石墨，附在換熱表面，兩者均會使傳熱系數(shù)下降、熱回收難以長期有效進(jìn)行下去。焦油蒸氣凝結(jié)問題一直是阻礙焦?fàn)t上升管余熱回收的關(guān)鍵因素。
國際上，前蘇聯(lián)哈爾科夫煉焦廠最早對焦?fàn)t上升管進(jìn)行改裝，回收高溫荒煤氣的熱量用于加熱采暖用水。1982年，日本新日鐵公司開發(fā)了利用導(dǎo)熱油-聯(lián)苯醚回收荒煤氣熱量的技術(shù)，并形成了第一代煉焦煤調(diào)濕技術(shù)，但之后的使用情況未見報道。
國內(nèi)最初采用的是上升管汽化冷卻技術(shù)，2006年也曾出現(xiàn)過以導(dǎo)熱油作介質(zhì)的上升管換熱技術(shù)，但都因為未解決熱應(yīng)力疲勞、壁溫控制等問題，致使焊縫撕裂、焦油蒸氣凝結(jié)和介質(zhì)泄漏而失敗。高效合理地回收焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱，產(chǎn)生較高品位的中高壓蒸汽，成為世界性的難題。
據(jù)統(tǒng)計，我國年焦炭產(chǎn)量44778萬噸，全國焦化企業(yè)612家，焦?fàn)t總數(shù)超過2000座，上升管荒煤氣余熱高效回收集成技術(shù)具有很好的市場推廣前景和巨大的節(jié)能潛力。（記者 姜小毛）
轉(zhuǎn)自：中國化工報
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