余热锅炉在焦炉烟道气余热回收中的应用 主讲单位：中冶焦耐 主讲人：何玉涛

一、概述 我国2011年焦炭产量：4.28亿吨 每年 可回收热量470GJ，折合标煤160万吨，具有巨大的经济效益和节能减排意义。 按回收焦炉废气热量的50%计算 我国2011年炼焦耗热量： 2438.27kJ/kg 约有9%的热量通过烟道废气直接排往大气

是一种比较理想的余热回收方式，已在国内部分焦化厂成功应用 2.负压蒸氨 技术成熟、投资少、占地小、热回收率高 1.生产蒸汽 目前焦炉烟道气余热回收利用技术主要有： 是一种比较理想的余热回收方式，已在国内部分焦化厂成功应用 2.负压蒸氨 3.煤调湿 本文：分析、探讨用余热锅炉回收焦炉烟道气余热的技术方案、经济效益

二、技术方案 焦炉烟道废气余热回收利用需解决以下三方面问题： 一是因为焦炉烟道废气余热属于低品位热值， 不易回收利用； 一是因为焦炉烟道废气余热属于低品位热值， 不易回收利用； 二是焦炉烟道废气成分较复杂，含硫量较高，余热回收利用时还存在低温气体露点腐蚀问题； 三是回收利用焦炉烟道废气余热可能会影响焦炉生产、破坏焦炉的压力操作制度。

1.余热回收系统 2.汽水系统 3.控制系统 废热锅炉回收焦炉烟道气余热系统 主要包括主烟道、副烟道、汽水系统、余热回收锅炉、引风机、阀门和焦炉烟囱 1.余热回收系统 主要包括软化水装置、软水箱、除氧给水泵、常温除氧器、除氧水箱、余热锅炉给水泵 2.汽水系统 3.控制系统 计算机监控系统

1.余热回收系统

1.焦炉烟道废气（200~300 ℃）从焦炉主烟道插板前引出，经钢烟道及阀门（副烟道）后进入余热锅炉换热产生要求参数的蒸汽，烟道废气冷却至150℃左右，再经引风机及钢烟道、阀门（副烟道）后，从烟囱排往大气。 2.同时，主烟道及插板阀作为备用系统，在余热锅炉或风机故障时，自动切换至主烟道系统。 3.余热锅炉由给水预热器、锅筒、蒸发器、汽水分离装置等组成。 4.目前给水预热器、蒸发器有两种结构形式，一种结构形式是均为热管组成的，另一种结构形式是给水预热器由热管组成的（低温区），蒸发器是由普通换热管（翅片管）组成的（高温区）组合形式，均避免低温气体露点腐蚀问题。

2.汽水系统

1.汽水系统由软化水装置、软水箱、除氧给水泵、常温除氧器、除氧水箱、余热锅炉给水泵等组成，完成余热锅炉的给水、除氧、取样等作用，确保余热锅炉的安全、稳定运行。 2.布置方式：均布置在余热锅炉的底部范围内，减少占地，节约投资 a.累计年最冷月平均温度≥-10℃的地区与余热锅炉同时进行露天布置 b.累计年最冷月平均温度<-10℃的地区与余热锅炉采用紧身封闭布置

3.控制系统 在焦炉出口侧的主烟道上，取焦炉出口主烟道压力（PICA）信号，通过计算机监控系统对引风机进行变频控制，主要由引风机克服旁通烟道及余热锅炉、阀门的阻力，维持焦炉出口主烟道压力稳定，保证焦炉出口主烟道的吸力，并控制引风机的风量，使余热得以回收，焦炉能正常生产。具体实现顺序如下： a：引风机投入运行时，按顺序依次开启余热锅炉进口侧副烟道上的阀门和引风机出口侧副烟道上的阀门，再关闭主烟道上的插板阀，温度在200~300℃的焦炉烟道尾气经副烟道进入余热锅炉，先与蒸发器内的炉水换热，烟道废气温度降至180℃左右，再进入给水预热器与锅炉给水换热，烟道废气温度降至150℃后，通过引风机经装有阀门的副烟道送回主烟道，最终焦炉烟道废气由焦炉烟囱排入大气； b：引风机停机时，先开启主烟道上的插板阀，再按顺序依次关闭余热锅炉进口侧副烟道上的阀门和引风机出口侧副烟道上的阀门，使焦炉烟道废气经主烟道，靠焦炉烟囱抽力将废气排入大气。

焦炉主烟道系统或旁通烟道系统压力变化曲线如下图所示：

从上述主烟道系统或旁通烟道系统压力变化曲线可以看出：焦炉烟道废气无论是经主烟道至焦炉烟囱后，排入大气；还是经旁通烟道进入余热锅炉，回收利用余热后再经引风机送至焦炉烟囱排入大气，其焦炉出口主烟道压力（1点处）是稳定不变的。 上述连锁控制实现了主副烟道系统的自动切换和顺序起停，确保了余热回收系统的投运或停产时，不影响焦炉的正常生产。

三、效益分析 2×65 孔5.5m捣固焦炉，年产130万t/a焦炭规模为例 1焦炉烟道废气参数（2×65 孔） 2余热锅炉产汽情况 烟道气成份%(V) 烟道气压力Pa 烟道气量 Nm3/h 烟道气温度 C 烟道气含尘 mg/Nm3 余热锅炉出口烟气温度 C CO2 O2 H2O N2 SO2 5.44 6.25 17.25 71.01 0.05 -350 205356 280 20 150 2余热锅炉产汽情况 蒸汽压力 MPa 蒸汽温度 C 蒸汽量 t/h 年运行时间 h 年产汽量 t/a 年节标煤 节标煤/吨焦 kg/t 焦 0.7 170 14.2 7920 112464 10343 7.96

本工程总投资750万元，可在7个月内即回收全部投资 3余热回收效益情况 电能消耗 （万元/a） 软水消耗 人工消耗 维修费（万元/a） 建设投资 （万元） 年效益（万元/a） 426kWx0.6 x7920=202.4 15.6t/hx10 x7920=123.55 5人x4万=20 5 750 14.2x150x7920-202.4 -123.55-25=1336.01 本工程总投资750万元，可在7个月内即回收全部投资

四、结束语 焦化厂焦炉烟道废气建余热锅炉回收系统，废气温度按280℃计算，吨焦可产0.7MPa饱和蒸汽0.090~0.1t，并入焦化厂的0.4~0.6MPa蒸汽管网，供应低压蒸汽用户使用，可置换出当量的中温中压或高温高压蒸汽用于纯凝发电，按中温中压蒸汽计算吨焦可使干熄焦等小时发电量增加约20kW， 并使焦化厂的能耗指标吨焦降低约8kg标准煤。 同时明显减少二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等废气排放，收到了保护环境，降低能耗，提高经济效益的目标，使企业走上了可持续发展的良性循环之路。 所以，用余热锅炉回收焦炉烟道废气余热这也是焦化企业节能减排、保护环境的有效措施。

谢谢大家！