余熱回收在焦化爐中的應(yīng)用

焦?fàn)t煤氣在燃燒室燃燒產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)過蓄熱室格子磚回收部分顯熱后，經(jīng)過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。這些廢氣進(jìn)入煙囪前，其溫度約為270—300℃，經(jīng)過煙道、煙囪排放的廢氣中含有的大量余熱得不到有效利用，浪費(fèi)了可利用的廢熱能源。如果在生產(chǎn)過程中不能消耗的廢熱被回收，并且當(dāng)在其他生產(chǎn)步驟中使用時(shí)再次使用，則節(jié)省了大量成本。隨著國家節(jié)能減排政策和監(jiān)控力度的加大及企業(yè)提高競爭力需要，如將這部分熱量用于余熱鍋爐等回收設(shè)備，不僅能合理有效地開發(fā)和利用焦?fàn)t廢氣余熱資源，而且能解決焦化生產(chǎn)所需的自用蒸汽，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的節(jié)能降耗和提高經(jīng)濟(jì)效益。通過焦化煙氣余熱回收系統(tǒng)對這一部分煙氣余熱進(jìn)行回收，并產(chǎn)生15噸/小時(shí)、0.8MPa低壓飽和蒸汽供化產(chǎn)使用，大大降低了生產(chǎn)成本，并起到節(jié)能環(huán)保效果。

煙氣余熱回收主要是通過某種換熱方式將煙氣攜帶的熱量轉(zhuǎn)換成可以利用的熱量。

煙氣是一般耗能設(shè)備浪費(fèi)能量的主要途徑，比如鍋爐排煙耗能大約在15%，而其他設(shè)備比如印染行業(yè)的定型機(jī)、烘干機(jī)以及窯爐等主要耗能都是通過煙氣排放。煙氣余熱回收主要是通過某種換熱方式將煙氣攜帶的熱量轉(zhuǎn)換成可以利用的熱量。

煙氣余熱回收的方式：1.余熱回收器（氣-水）熱管余熱回收器是燃煤、油、氣鍋爐專用設(shè)備，安裝在鍋爐煙口，回收煙氣余熱加熱生活用水或鍋爐補(bǔ)水。其構(gòu)造如圖所示：下部是煙道，上部為水箱，中間有隔板。頂部有安全閥、壓力表、溫度表接口，水箱有進(jìn)出水和排污口。為迎合國情工業(yè)在迅猛發(fā)展的同時(shí)也造成了霧霾等空氣污染的日益嚴(yán)重，國家意識到這一點(diǎn)后發(fā)表了不少有關(guān)工業(yè)發(fā)展中保護(hù)環(huán)境的政策。工作時(shí)，煙氣流經(jīng)熱管余熱回器煙道沖刷熱管下端，熱管吸熱后將熱量導(dǎo)至上端，熱管上端放熱將水加熱。為了防止堵灰和腐蝕，余熱回收器出口煙氣溫度一般控制在路點(diǎn)以上，即燃油、燃煤鍋爐排煙溫度≮130℃，燃?xì)忮仩t排煙溫度≮100℃，節(jié)約燃料4-18%。2.余熱回收器（氣-氣）熱管余熱回收器是燃油、煤、氣鍋爐專用設(shè)備，安裝在鍋爐煙口或煙道中，將煙氣余熱回收后加熱空氣，熱風(fēng)可用作鍋爐助燃和干燥物料。其構(gòu)造如圖所示：四周管箱，中間隔板將兩側(cè)通道隔開，熱管為全翅片管，單根熱管可更換。工作時(shí)，高溫?zé)煔鈴淖髠?cè)通道向動(dòng)沖刷熱管，此時(shí)熱管吸熱，煙氣放熱溫度下降。熱管將吸收的熱量導(dǎo)致右端，冷空氣從右側(cè)通道向下逆向沖刷熱管，此時(shí)熱管放熱，空氣吸熱溫度升高。余熱回收器出口煙氣溫度不低于路段點(diǎn)。

1、回收干凈的煙氣，就是燃用氣體、液體或固體燃料的爐窯或各種內(nèi)燃原動(dòng)機(jī)械的排氣，而未受主流程嚴(yán)重沾污者。

2、帶有塵埃的煙氣，這種煙氣往往存在于鍋爐的煙道、受損的鍋爐壁中。

3、粘結(jié)性煙氣，余熱回收，在工作煙溫下，所挾帶的，集升華與氣化物質(zhì)等，在一定條件下粘附在鍋爐受熱面或其他部件上的特性。

4、腐蝕性煙氣在制酸工業(yè)、有色冶金工業(yè)、以及石油化工工業(yè)等極為常見。對于腐蝕性煙氣，即使采用了理論和實(shí)踐上行之有效的措施，鍋爐某些部件還是需要定期更換的。因此，鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮這一特點(diǎn)。

5、高壓煙氣(p＝3～4mpa)，一般不采用煙道式鍋爐，因?yàn)槠矫鏀U(kuò)板是無法經(jīng)濟(jì)地加強(qiáng)到足以承受如此高的壓力。目前采用較多的有管殼式直煙管鍋爐、雙套管式直煙管鍋爐、雙套管與螺旋管相結(jié)合的煙管鍋爐、u形管煙管鍋爐、插入管式水管鍋爐等。

6、需要急冷的煙氣，在化工流程中，余熱回收系統(tǒng)，往往煙氣需要在一個(gè)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，冷卻到一個(gè)規(guī)定的溫度。由于余熱鍋爐熱交換在時(shí)間方面的嚴(yán)格限制，這就在現(xiàn)實(shí)的煙氣通道長度的結(jié)構(gòu)條件下，規(guī)定了煙氣的流速。3、余熱余壓利用必須結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，盡量利用現(xiàn)有設(shè)備及環(huán)境，因地制宜，同時(shí)考慮能源利用效率。對于這種煙氣，余熱回收裝置，目前煙管鍋爐與水管鍋爐皆有所應(yīng)用。但如果煙氣在受熱面上積灰結(jié)焦的可能性較大時(shí)，則往往傾向于采用煙管鍋爐。

7、參數(shù)不穩(wěn)定的煙氣，余熱鍋爐煙氣在流量、溫度、成份組成、含塵量等各方面的波動(dòng)是其特征之一，波動(dòng)的性質(zhì)可以是有規(guī)律的、周期性的，也可以是非規(guī)律性、非周期性的；波動(dòng)的特點(diǎn)可以是漸進(jìn)性的、也可以是沖擊性的；可以是單一參數(shù)的，也可以是多參數(shù)的復(fù)合性波動(dòng)。余熱鍋爐的選型必須首先分析主工藝流程的整個(gè)周期，確定周期中各個(gè)時(shí)間區(qū)段的煙氣特點(diǎn)，從而在余熱鍋爐設(shè)計(jì)中逐個(gè)落實(shí)相應(yīng)的措施。不同行業(yè)企業(yè)的空壓機(jī)設(shè)備種類相對較多，所產(chǎn)生的動(dòng)能和熱能卻因?yàn)槿狈I(yè)的回收和利用技術(shù)而無法發(fā)揮更大的作用，一旦采用了專業(yè)回收利用設(shè)備加以配套，那么熱能利用率必然會有著明顯的提升。其中突出的特點(diǎn)往往是余熱鍋爐選型的主要根據(jù)。

余熱回收系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

   　1、余熱回收設(shè)備制取熱水，用于洗澡：在鑄造、冶金和礦物開采等工作環(huán)境相對較差的行業(yè)，可將回收的空壓機(jī)余熱加熱自來水到50～60℃，供工人洗澡使用。原來需要耗費(fèi)較高成本的福利，現(xiàn)在可以免費(fèi)提供。

　　2、鍋爐補(bǔ)水預(yù)熱：大多數(shù)的行業(yè)在生產(chǎn)過程中都會用到鍋爐，利用回收的空壓機(jī)余熱，將鍋爐補(bǔ)給水在進(jìn)入鍋爐之前由較低的溫度先一步提升，再由鍋爐加熱到設(shè)定溫度，可以大大降低鍋爐的用能及燃料成本。