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焦化余热锅炉

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焦化余热锅炉

 

产品介绍

  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。

  焦化余热锅炉在生产过程中会产生大量的高温气体,温度基本控制在270°-285°之间,烟气流量在(年产60万吨)80000-90000Nm³/h之间。烟气成分主要为焦油,焦化余热锅炉设备的设计除了考虑低温换热效率问题,主要考虑焦油对换热管束的影响。我公司研制开发了补燃和非补燃型双(单)锅筒横置式的自然循环水管锅炉两大系列。利用焦化炉的高温烟气加上一套针形管或鳍片管余热锅炉为用户提供高品质的生产用蒸汽。

焦化余热锅炉图片

焦化余热锅炉

焦化余热锅炉

工作原理

  焦化余热锅炉是回收利用炼焦生产和煤气净化过程中产生的大量余热资源,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,以下是郑锅分析的焦化余热锅炉的工作原理:

  1、焦化余热锅炉燃烧设备出来的高温烟气经烟道输送至焦化余热锅炉入口,再流经过热器、蒸发器和省煤器,最后经烟囱排入大气,排烟温度一般为 150~180℃,烟气温度从高温降到排烟温度所释放出的热量用来使水变成蒸汽。

  2、焦化余热锅炉的给水首先进入省煤器,水在省煤器内吸收热量升温到略低于汽包压力下的饱和温度进入锅筒。进入锅筒的水与锅筒内的饱和水混合后,沿锅筒下方的下降管进入蒸发器吸收热量开始产汽,通常是只用一部分水变成汽,所以在蒸汽器内流动的是汽水混合物。3、汽水混合物离开蒸发器进入上部锅筒通过汽水分离设备分离,水落到锅筒内水空间进入下降管继续吸热产汽,而蒸汽从锅筒上部进入过热器,吸收热量使饱和蒸汽变成过热蒸汽。

  简单来说,焦化余热锅炉的工作原理就是余热烟气流经过热器-蒸发器-省煤器,郑锅焦化余热锅炉具有高效传热、两级炉内烟尘分离的功能,并以其结构紧凑新颖、成本低、占地面积小和高效、环保、节能等优点,达到国内领先水平。

性能特点

  1、优异的防磨损性能

  磨损主要是灰粒对管子的冲击和切削作用,在管子周围与水平线成30o部位磨损最厉害。S1/d=S2/d=2时,此处磨损量为平均值的3倍。错列布置由于气流方向改变,第二排磨损最厉害。S1/d=S2/d=2时,第二排是第一排磨损量的2倍,以后各排磨损量比第一排一般高30%~40%顺列布置第一排与错列布置第一排相同,以后各排由于气流冲击不到管子磨损较轻。在其它条件相同的条件下,顺列管束的最大磨损量比错列管束少3-4倍。H型翅片管换热器采用顺列布置,H型翅片把空间分成若干小的区域,对气流有均流作用,与采用错列布置的光管换热器、螺旋翅片换热器等相比,在其它条件相同的条件下,磨损寿命高3~4倍。

  2、积灰减少

  积灰的形成发生在管束的背向面和迎风面。管子错列布置容易冲刷管束,背面积灰较少。对于顺列布置的管束,由于气流不容易冲刷管束背面,就管束而言,顺列布置积灰比错列多。

  防积灰、堵灰、抗腐蚀能力强。通过调节热管冷热段受热表面的比例,可以调节管壁温度,使之高于烟气露点温度或最大腐蚀区,可以有效地防止因为酸露点及烟气中的硫腐蚀。延长换热器使用寿命,保证换热器的换热效率。

  3、减少烟气侧阻力

  由于H型翅片两边形成笔直的通道,而螺旋翅片的螺旋角引导气流改变方向,使得螺旋翅片容易积灰并使其烟气阻力较H型翅片大。因此,采用H型翅片管可以减少风阻,降低引风机运行和投资成本。

  可以适用于老机组的改造。一般情况下,增加了余热回收设备,热废气的阻力增加在1500Pa左右。单根或多根热管的损坏不影响设备整体使用。

  4、翅片与钢管的焊接熔合率高

  由于H型翅片采用独特的锯齿形结构(已获国家专利),所以翅片与钢管的焊接熔合率可以高达98%以上,从而确保H型翅片管具有良好的传热系数。

  5、冷热流体完全隔开,有效防止水汽系统的泄漏。在运行时,由于废气的大量冲刷,即使管子受到一定的损坏,也不会造成冷侧的气水泄漏到热侧,确保了系统的安全运行,这也是该设备有别于一般烟道中设备的最大特点。

  6、传热系数高。废气和水及水蒸气的换热均在热管的外表面进行,而且废气热管外侧为翅片,这样换热面积增大,传热得到强化,因而使换热系数得到了很大的提高。

型号参数

成分 CO2 O2 N2 H2O
干烟气 2.5%-85% 3.5%-4.5% 85%-89%  
20℃时烟气 6.5% 3.6% 69.85% 20.6%

烟气成分含量

项目 单位 锅壳 省煤器
额定压力 Mpa 1.0 1.05
饱和蒸汽温度 184  
额定蒸发量 t/h 22  
烟气流量 Nm³/h 44000 44000
烟温 入口 950±50 234
出口 234 160
水温 入口 140 20
出口   140

焦化余热锅炉参数 

备注:可以根据用户要求进行定制生产。


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