[发明专利]一种焦化循环氨水自清洗取热装置及其运行控制方法

说明书

本发明给出了一种焦化循环氨水串联取热装置，包括第一换热器、第一增压泵和中央控制器，第一换热器包括氨水放热管组、蒸汽放热管组和第一吸热管组，高温氨水通过管路在氨水放热管组内循环放热，高温蒸汽通过管路在蒸汽放热管组内循环放热，第一吸热管组通过管路向取暖用户端循环供暖。该装置中蒸汽与氨水为梯度串联放热，利于保证高温软化水的加热需求，同时，氨水放热管组具有自清洗功能，利于长时间内维持第一换热器正常工作。

技术领域

本发明涉及一种焦化循环氨水自清洗取热装置及其运行控制方法。

背景技术

炼焦过程中产生的70～80℃循环氨水蕴藏着巨大的能量，以120万吨的焦化厂为例，循环氨水水量1000～1200m³/h，利用10℃温差，可获得1100万kcal/h的热量。同时，焦化生产过程中，各个介质需要频繁升降温，以及焦化厂周边建筑供暖都需要中温水为换热介质。现有焦化厂及周边区域，一方面大量余热未被利用，另一方面又需要消耗大量的能源介质，不符合我国节能减排、低碳绿色的发展方向。

循环氨水中含有少量焦油，降温时析出的焦油积存在换热器及管路表面，换热器换热效率衰减、阻力增加，进一步导致荒煤气冷却系统故障，严重影响焦化厂生产系统安全运行。同时，由于循环氨水温度较低，其适用场合受到限制。

公布号为CN109253558A的中国专利，公开了一种循环氨水余热利用制冷机组自动反冲洗装置及方法。当换热器脏堵时，压差传感器通过控制系统给电动阀信号，使氨水主管路关闭，旁通管路开启，利用循环氨水反向重新换热器。此专利采用常规反冲洗技术，忽略了焦油析出物的粘稠特性，采用相同温度的循环氨水反向冲洗无法达到效果。公布号为CN110332842B的中国专利，公开了一种焦化循环氨水自清洗并联取热装置及其运行控制方法。采用多台宽通道螺旋板换热器并联的方式减少堵塞风险，采用换热量对比的方法判断换热器堵塞情况，采用高温蒸汽冲洗消除堵塞。此专利结构复杂、自控元件多、故障率高，可能影响焦化生产系统安全运行，且制取的软化水温度低，适用场合受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焦化循环氨水自清洗取热装置，与现有技术相比，本发明采用单台换热器即可实现循环氨水余热提取、换热器堵塞清洗及软化水尖峰加热升温功能，结构简单、故障率低；通过三重措施保证焦化厂生产系统安全运行；通过软化水及蒸汽调节实现高温软化水温度稳定，继而实现本装置的长时间自动运行。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种焦化循环氨水串联取热装置，包括第一换热器、第一增压泵和中央控制器，所述第一换热器包括氨水放热管组、蒸汽放热管组和第一吸热管组，在所述氨水放热管组的入口端串接一高温氨水输送管道，在所述氨水放热管组的出口端串接一低温氨水输送管道，所述第一增压泵串接在所述高温氨水输送管道上，在所述高温氨水输送管道和低温氨水输送管道之间串接一第一旁通管道，在所述第一旁通管道上串接一第一电动开关阀，第一旁通管道与高温氨水输送管道的连接处位于第一增压泵的上游，在所述蒸汽放热管组的入口端设置一高温蒸汽输送管道，在所述高温蒸汽输送管道上串接一第一电动调节阀，在所述蒸汽放热管组的出口端设置一蒸汽冷凝水输送管道，在所述第一吸热管组的出口端串接一高温软化水输送管道，在所述第一吸热管组的入口端串接一低温软化水输送管道，在所述低温软化水输送管道上串接一第二电动调节阀；在所述低温氨水输送管道上设置有第一温度传感器和第一压力传感器，在所述高温氨水输送管道上设置一第二压力传感器，在所述高温软化水输送管道上设置一第二温度传感器，中央控制器控制器第一增压泵、第一电动开关阀、第一电动调节阀和第二电动调节阀的运行。

优选地，一清洗泵与第一增压泵以并联方式串接在所述高温氨水输送管道上，在所述高温蒸汽输送管道和高温氨水输送管道之间串接一第二旁通管道，在所述第二旁通管道上串接一第二电动开关阀，第二旁通管道与高温蒸汽输送管道的连接处位于所述第一电动调节阀的上游，第二旁通管道与高温氨水输送管道的连接处位于第一旁通管道与高温氨水输送管道的连接处与清洗泵的入口与高温氨水输送管道的连接处之间，中央控制器控制器清洗泵和第二电动开关阀的运行。