焦炉烟道气余热利用系统的制作方法

本发明属于环保领域，特别涉及一种焦炉烟道气余热利用系统。

背景技术：
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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，焦炉烟道废气热约占17％，焦炉烟道气量较大，根据焦炉的炉型、孔数、燃烧介质不同，烟气量一般是几万到三十万左右，温度在230--300℃之间，国内有部分企业利用热管技术直接生产了蒸汽，其优点是：①烟气余热直接产生蒸汽，一次换热，换热效率高；能将烟气热量有效回收，回收率达40-50％。②水侧是经过软化和除氧的水，水侧没有腐蚀，烟气测采用热管换热技术，解决低温露点腐蚀问题。缺点是：①产生蒸汽后，再进行蒸氨，增加(和蒸汽冷凝液等量的)废水的处理费用和废水排放的环保压力。②蒸汽中有15％的热量转化成热水，没有参与蒸氨，蒸汽热利用率低，造成整体热利用率低。

专利网上公开了专利号201210079169.1的发明专利，该专利利用焦炉烟道气余热蒸氨的方法使用的设备，所述的烟气余热回收设备包括热烟气引出及低温烟气回收排放装置，气液换热器，塔釜废水循环装置。另一公开专利201110372553.6，提供了一种有效利用焦炉烟道气余热，同时降低蒸氨过程中废水排放量的方法及设备；这两个专利的优点是烟气和循环废水直接换热，一次换热，换热效率高，同时减少蒸汽蒸氨带来的废水增加的废水处理费用；缺点是：①废氨水直接和烟气接触，管外形成露点腐蚀，管内废水汽化，在蒸发器内存在氨气存在空间，氨气造成管壁腐蚀，换热器寿命极低，除非选用价格昂贵的合金材料。②作为蒸氨热源，烟气中只有25-30％左右的热量能有效利用，其他热量还是直接排放。

技术实现要素：

本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供 一种焦炉烟道气余热利用系统，该系统首先满足加热循环废水实现蒸氨的目的，同时又能将剩余可利用热量转化成蒸汽并网。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种焦炉烟道气余热利用系统，其特征在于：在焦炉地下烟道旁设置烟道复线，在烟道复线上安装烟气进口阀门、烟气余热组合换热装置、烟气引风机和烟气出口阀；所述烟气余热组合换热装置包括汽包、再沸器、蒸发器和省煤器，所述再沸器安装在汽包内，并且固定在汽包外壁；所述再沸器的进水口通过管道与氨水循环泵的出口连接，氨水循环泵的进口与蒸氨塔的冷水管连接，再沸器的出水口与蒸氨塔的热水管连接；所述汽包上的蒸汽出口连接蒸汽外网。

上述烟道复线与地下烟道平行设置。

上述蒸发器和省煤器采用热管结构。

上述再沸器采用蛇形管或管壳式换热结构，外部采用焊接或法兰固定在汽包上。

上述再沸器通过支架固定在距离汽包液面100mm以上。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、本发明通过烟气余热组合换热装置，可有效回收烟气余热，一部分余热通过设置在汽包内的再沸器加热蒸氨循环废水至过热状态后，送至蒸氨塔内闪蒸出蒸汽，从而实现蒸氨的目的。而汽包内蒸汽的冷凝水继续通过蒸发器吸收的烟气热量进行汽水循环生产蒸汽，蒸汽通过汽包的蒸汽出口送至蒸汽外网，余热的回收利用率达到50％左右

2、本发明通过蒸汽间接加热废水的方式，避免烟气直接加热废水在管壁形成烟气露点腐蚀，同时避免在废水侧形成氨气腐蚀，提高换热系统的使用寿命。

3、本发明通过加热循环废水直接蒸氨，减少了蒸汽蒸氨而增加的废水处理费、减少废水排放量，对焦化厂的废水零排放提供了可靠保证，产生巨大的环保效益。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是烟气余热组合换热装置的结构示意图。

具体实施方式：

如图1、2所示：一种焦炉烟道气余热利用系统，在焦炉地下烟道旁平行设置烟道复线，在烟道复线上安装烟气进口阀门1、烟气余热组合换热装置2、烟气引风机3和烟气出口阀4。在焦炉地下烟道顶部开孔，增加烟道闸板阀5，从烟道阀前抽取烟气，加装烟气余热组合换热装置并通过增加的烟气引风机，将换热后的烟气再送至原地下烟道，从烟囱排放。

所述烟气余热组合换热装置包括汽包6、再沸器7、两组蒸发器和省煤器。所述再沸器采用蛇形管或管壳式换热型式，再沸器安装在汽包内，其外部采用焊接或法兰固定在汽包上，其内部靠支架固定在距离汽包液面100mm以上。再沸器靠蒸汽冷凝换热，其壳程走蒸汽，管程走蒸氨废水，再沸器的进水口通过管道与氨水循环泵8的出口连接，氨水循环泵的进口与蒸氨塔的冷水管连接，再沸器的出水口与蒸氨塔的热水管连接，管线上布置定压阀、截止阀等。所述汽包上的蒸汽出口连接蒸汽外网。

所述蒸发器和省煤器采用热管结构，可实现在低温差下强化换热。

所述氨水循环泵采用变频控制，根据蒸氨系统的负荷大小，变频调节循环水量。实现蒸氨后富余的蒸汽，通过蒸汽管线送至管网。

本发明的工作过程是：

1、蒸发器和省煤器吸收烟气的热量，通过换热管的汽水循环，在汽包内闪蒸出设计额定压力的饱和蒸汽，通过这种方式可以控制换热器壁温高于烟气的酸露点，防止烟气侧发生露点腐蚀。

2、当蒸氨系统工作时，氨水循环泵将蒸氨塔的废水送至汽包上再沸器的进水口，再沸器利用蒸发器和省煤器送至汽包内的烟气热量与汽包内的蒸汽进行换热，加热后的循环水(过热态)通过再沸器的出水口送至蒸氨塔闪蒸出蒸汽，实现蒸氨。而汽包内蒸汽的冷凝水继 续通过蒸发器吸收烟气热量进行汽水循环生产蒸汽，蒸汽通过汽包的蒸汽出口送至蒸汽外网。

3、当蒸氨系统不工作时，关闭氨水循环泵和连接再沸器的进水管、出水管的阀门，再沸器停止工作，蒸发器和省煤器吸收烟气的热量送至汽包后全部生产蒸汽，通过蒸汽管线送至蒸汽外网。

本发明既能利用烟气余热加热来自蒸氨塔的循环废水，还能生产低压饱和蒸汽。