[发明专利]焦炉上升管荒煤气余热回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及焦炉上升管荒煤气余热回收技术领域，具体涉及一种焦炉上升管荒煤气余热回收系统。

背景技术

焦炉炼焦过程中会产生大量的余热资源，红焦热量约占该部分余热资源量的37％左右，荒煤气显热约占该部分资源的36％左右，焦炉烟道气显热约占该部分资源的17％左右，其余为焦炉表面的散热，约占该部分资源的10％左右。其中红焦热量通过干熄焦发电技术已得到全面回收利用，烟道气显热也通过采用烟道换热器回收并利用到煤调湿或焦化负压蒸氨上已部分得以回收，由于荒煤气中含有焦油蒸汽、水蒸气、苯蒸汽和大量的粉尘等复杂成分，上升管内温度在650-800℃左右，余热回收时如果荒煤气温度降得太低会使焦油蒸汽在上升管壁面凝结，长期运行会逐渐石墨化堵塞上升管通道，其余热的回收一直为焦化行业的技术难题，基本未得到回收利用。从上世纪70年代开始，国内外焦化企业进行多种技术试验：导热油夹套回收技术、热管回收技术、余热锅炉回收技术、半导体发电技术、高效微流态传热材料技术、惰性气体导热技术等，这些荒煤气余热回收技术都存在着这样或那样的缺陷，最终都未形成成熟、可靠、高效的焦炉上升管荒煤气余热回收利用工艺。采用该焦炉上升管荒煤气余热回收系统，将从根本上解决上升管内壁结焦堵塞问题、余热回收装置爆管漏水问题、导热油不耐高温问题、惰性气体载热能力小问题及余热资源最大化回收问题，是一种技术成熟、余热回收高效、多途径余热利用及运行成本低廉的焦炉上升管荒煤气余热回收方法，是焦炉上升管荒煤气余热回收方面的一次技术革命。

现有技术产品状况及其缺点：

根据余热回收传热介质进行区分，现有的焦炉上升管荒煤气余热回收主要技术有：汽化冷却技术、导热油夹套技术、惰性气体导热技术及热管技术。这些技术主要缺点：

一、汽化冷却技术(简称JSQ)，为中国首创技术，于上世纪70年代初首先在国内使用，也是在国内实际应用最多的一种技术。主要缺点：

1、采用水作为冷却介质，很容易造成上升管内壁结焦堵塞；

2、采用水作为冷却介质，上升管水内侧极易结垢造成爆管，水会泄漏进入焦炉碳化室，对焦炉产生严重影响；

3、汽化冷却余热回收生产蒸汽，上升管将是锅炉的受热面，特种设备安全监察将很难实现；

二、导热油夹套技术由日本新日铁公司上世纪开发，主要是利用导热油(联苯醚)回收焦炉上升管荒煤气余热，并利用回收的热量用于炼焦煤的干燥。主要缺点：

1、由于导热油不耐高温(一般不超过450℃)，如遇停电或循环系统泄漏等突发事故，如果处理不及时，可能造成上升管换热设备内的导热油结焦；

2、余热回收利用相对单一，可调性比较差；

三、惰性气体导热技术虽然避免了水及导热油存在泄漏造成的问题，但其自身也存在难以逾越的缺点：

1、惰性气作为传热媒介，其载热能力小，余热效果不理想且运行成本会大幅增加；

2、惰性气在高温条件下会与设备本体发生缓慢的反应，以致造成设备本体材料变质脆化不能承压，发生设备泄漏，寿命短。

四、热管技术是利用热管高导热性能开发的技术，其缺点：

1、热管最佳工作温度<500℃，而荒煤气温度远高此，这样其寿命会大大缩短至几个月；

2、热管由于采用水基作为中间媒介，造成其生产的蒸汽压力偏低，余热回收品质较差。

发明内容

本发明目的是：针对上述技术问题，提出一种全新的焦炉上升管荒煤气余热回收系统，该系统能耗低，用电少，可确保上升管内壁不会出现焦油析出堵塞问题。

本发明的技术方案是：一种焦炉上升管荒煤气余热回收系统，包括：

熔盐供给及输送装置，其用于提供熔盐并带动所述熔盐作闭合的循环流动；

第一热交换装置，其设置于所述焦炉上升管处且与所述熔盐供给及输送装置相连，所述熔盐在循环流动至该第一热交换装置时与所述焦炉上升管内的荒煤气热交换，进而使所述熔盐吸收所述焦炉上升管内荒煤气的热量；以及

第二热交换装置，其也与所述熔盐供给及输送装置相连，以用于吸收已经从所述荒煤气中吸收了热量后的所述熔盐的热量。

本发明在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述熔盐供给及输送装置包括：

熔盐储槽；

熔盐循环泵；以及

连接所述熔盐储槽、熔盐循环泵、第一热交换器和第二热交换装置的熔盐传输管道。

所述熔盐传输管道上设置有用于调节熔盐流量的流量调节阀。