寧夏論文焦爐余熱及干熄焦余熱課件

1、鞍山綠冶熱能工程技術(shù)有限公司歡迎各位領(lǐng)導(dǎo)、專家光臨指導(dǎo) 焦爐余熱回收 翅片管-熱管式余熱回收裝置中冶焦耐工程技術(shù)有限公司鞍山綠冶熱能工程技術(shù)有限公司2013年 焦爐煙氣余熱回收工藝返回焦爐煙氣工藝流程圖鞍山綠冶熱能工程技術(shù)有限公司 焦爐煙氣余熱參數(shù)焦爐煙氣排煙溫度：燒焦爐煤氣（獨立焦化廠） 250300燒混合煤氣（鋼鐵聯(lián)合企業(yè)） 200250燒高爐煤氣（鋼鐵聯(lián)合企業(yè)） 190230以上焦爐排煙溫度根據(jù)各廠實際操作有所波動。煙氣量燒高爐煤氣為最大，其次為混合煤氣，焦爐煤氣為最小。總之同一焦爐燒什么煤氣煙氣排出的熱量變化不大?；厥盏蜏責煔庥酂嵘a(chǎn)低壓蒸汽產(chǎn)生的蒸汽量與蒸汽壓力有很大關(guān)系。不同壓力下

2、飽和蒸汽見下表1： 由上表1得知余熱鍋爐設(shè)計時蒸發(fā)器排煙溫度必須大于低壓蒸汽飽和溫度，否則對數(shù)平均溫差tm為負值。而蒸汽壓力越小,蒸發(fā)器煙氣出口可設(shè)計較低，這樣蒸汽量相對較大。蒸汽壓力MPa0.30.40.50.60.70.80.91.0飽和溫度133.53143.61151.84158.83164.95170.41175.36179.89焦爐煙氣余熱回收換熱形式比較目前在類似焦爐煙氣參數(shù)條件下余熱回收用余熱鍋爐換熱面換熱元件多采用翅片管、翅片熱管（軸向和徑向）簡稱熱管。換熱原理如下：換熱公式：Q=K*A*Tm 式中：Q-換熱量 KW K-綜合給熱系數(shù) KW/m2* A-換熱面積 m2 Tm-

3、對數(shù)平均溫差 焦爐煙氣余熱回收換熱形式比較翅片管換熱 翅片管換熱是煙氣熱量通過管壁傳導(dǎo)將熱量直接傳遞給飽和水、進行換熱，既一次換熱，。翅片管換熱原理圖見圖1其綜合給熱系數(shù)為： 式中：R1-煙氣熱阻 m2*/KW R2-導(dǎo)熱熱阻 m2*/KW R3-水熱阻 m2*/KW焦爐煙氣余熱回收換熱形式比較熱管（軸向和徑向）換熱 熱管是一個真空的密閉容器，每根熱管都是經(jīng)過抽真空處理的，熱管分加熱段和冷卻段，加熱段走煙氣，冷卻段走鍋爐給水，管內(nèi)為工質(zhì)，當熱管的加熱段受熱時，熱量經(jīng)管壁傳到工質(zhì)，工質(zhì)便汽化、蒸發(fā)，借助壓差使工質(zhì)蒸氣迅速傳到熱管的冷卻段，在此蒸氣凝結(jié)成液體，釋放出潛熱，加熱鍋爐給水。在重力作用下

4、，工質(zhì)回流到加熱段受熱。通過這種“蒸發(fā)-傳輸-冷凝”的反復(fù)循環(huán)而將熱管加熱段的熱量傳遞給熱管的冷卻段。熱管換熱原理圖見圖2焦爐煙氣余熱回收換熱形式比較其綜合給熱系數(shù)K熱管為： 式中： R1-煙氣熱阻 m2*/KW R2-加熱段導(dǎo)熱熱阻m2*/KW R3-工質(zhì)傳熱熱阻 m2*/KW R4-冷卻段導(dǎo)熱熱阻 m2*/KW R5-水熱阻 m2*/KW熱管熱阻大于翅片管熱阻（R熱管R翅片管）所以，K翅片管 K熱管焦爐煙氣余熱回收換熱形式比較翅片管為一次換熱、熱管為二次換熱。所以，在相同的換熱條件下翅片管換熱效率要高于熱管。同時翅片管受熱段面積與熱管加熱段面積相同，水在翅片管內(nèi)面積換熱，而熱管水在熱管冷卻

5、段換熱，翅片管省去熱管冷卻段面積，所以翅片管換熱比熱管換熱用鋼量少，重量輕，體積小。 焦爐煙氣余熱鍋爐主要由預(yù)熱器、蒸發(fā)器、過熱器（根據(jù)廠方要求設(shè)置）、汽水分離器、連接管組成。焦爐排煙溫度較低、而煙氣中還含有硫化物，所以我們根據(jù)煙氣成分和換熱機理，在充分考慮低溫露點腐蝕情況下，采取最大限度地提高換熱效率進行設(shè)計。由于煙氣先經(jīng)過熱器、蒸發(fā)器，煙氣溫度和蒸汽溫度都大于露點溫度（見表1），所以換熱面采用一次性換熱的翅片管，煙氣直接加熱蒸汽換熱系數(shù)高。煙氣經(jīng)過熱器、蒸發(fā)器后進入預(yù)熱器溫度降低，而且預(yù)熱水溫度較低（常溫除氧20），易發(fā)生露點，所以換熱面采用二次性換熱的熱管，低溫煙氣先加熱熱管內(nèi)工質(zhì)，工質(zhì)

6、受熱后再加熱水，也就是說被加熱的冷介質(zhì)不與煙氣在一個換熱面進行換熱，可以有效控制管壁溫度在露點溫度以上。最終采用翅片管和熱管相結(jié)合的翅片管-熱管式余熱鍋爐，這樣既提高了換熱效率又避免了露點腐蝕。該項技術(shù)目前已被國家知識產(chǎn)權(quán)局受理為國家發(fā)明專利。結(jié)構(gòu)見圖3.焦爐煙氣余熱回收換熱形式比較 翅片管-熱管式余熱回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖干熄焦徑向換熱管式給水預(yù)熱裝置改造實例邯鋼邯寶焦化廠鞍山華泰干熄焦工程技術(shù)有限公司鞍山綠冶熱能工程技術(shù)有限公司2013年干熄焦徑向換熱管式給水預(yù)熱裝置2008年以前干熄焦采用的是軸向熱管換熱器，由于干熄爐標高一定，所以軸向熱管換熱器換熱面布置空間有限，換熱面余量小。實際應(yīng)用一旦

7、積灰換熱效率下降，難達到換熱指標。我們與中冶焦耐共同研究，2008年后設(shè)計的干熄焦都采用徑向換熱管式給水預(yù)熱裝置，換熱面有余量，運行效果比較好。軸向熱管換熱器熱管排布示意圖 徑向熱管式給水預(yù)熱裝置熱管排布示意圖干熄焦徑向換熱管式給水預(yù)熱裝置2008年以前干熄焦采用的是軸向熱管換熱器目前已有廠家更換備件，我們將軸向熱管換熱器更換為徑向換熱管式給水預(yù)熱裝置，換熱效果很好，但帶來的是循環(huán)氣體阻損增加，廠家提出雖然換熱效果好了但阻損增加干熄焦增加負荷很難。2012年邯鋼邯寶焦化廠給我們提出采用徑向換熱管式給水預(yù)熱裝置必須保證技術(shù)要求的阻損。邯鋼邯寶焦化廠非常重視此事，特邀請中冶焦耐技術(shù)人員幫助研究，中冶焦耐技術(shù)人員和我公司技術(shù)人員一起到邯鋼邯寶焦化廠與廠方技術(shù)人員共同研究，提出在基本不改動原鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上是否可以充分利用原軸向熱管換熱器水側(cè)部分，將徑向換熱管加長這樣既增加了換熱面又減少阻損。改造后的設(shè)備邯鋼邯寶焦化廠已投入使用7個月運行很好。2013年5月攀鋼也進行了改造目前運行很好，梅鋼改造正在加工設(shè)備，今年10月中旬投產(chǎn)使用。對比項目熱管換熱器煙氣溫度熱管換熱器水溫熱管換熱器