[发明专利]一种焦炉烟气余热回收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于焦炉烟气余热回收的方法。

背景技术

焦炭的生产需要耗费大量的能源，而目前在焦炭生产过程中，仅能对煤气燃烧加热焦炉后的烟气通过储热砖将其中的部分显热进行了回收制焦，而后便通过烟道直接进入烟囱排入大气，该烟气热量大、温度高，既污染了大气，也造成了能源的极大浪费，因此对该能源的余热回收不仅具有较大的经济价值，更具有降低环境污染的现实价值。

但由于焦炭生产工艺的特殊要求，即焦炉的点火就需要大量的时间和能源，一般情况下，焦炉点火后就不再停火，必须连续运行，否则将造成焦炉报废的严重事故；因为焦炉内衬耐火砖受热膨胀，停炉耐火砖收缩会形成断裂，而造成炉体损坏。同时对焦炉输出烟道内的压力和烟囱的引力控制也要求特别高，如果运行压力变化超出预定值，就会产生生焦，造成巨大的浪费。所以，焦炉系统对运行的稳定性和连续性要求特别高。因此对焦炉系统的余热回收、特别是对原有焦炉系统进行改造的余热回收，其施工难度大、风险性高，是一直困扰焦炉系统实施节能技改的难题。中国专利于2011年3月16日公告了一种名称为：焦炉烟气余热回收设备(201020521979.4)技术方案，该技术方案由中温热管蒸汽发生器、低温热管蒸汽发生器、软水预热器、汽包、汽-水循环管路、水泵、控制仪表组成，中温热管蒸汽发生器、低温热管蒸汽发生器、软水预热器下部吸热端依次置于总烟道内，其上部与汽包之间分别设置有多组上升管和下降管，软水预热器一端连接有进水管、水泵，其另一端通过水管与汽包相连通，控制仪表由PLC系统集中控制，实现焦炉烟气的余热回收。该技术方案存在着如下缺陷：

(1)对于现有焦炉系统的改造：

实用性差。其理由是：a、由于焦炉系统需要稳定和连续的运行生产工艺，该技术方案直接在高温焦炉输出烟道上安装中温热管具有较大的难度和危险性。b、该技术方案即便是能够将余热回收设备安装到位，同时余热回收设备也就开始回收热量，产生蒸汽，从而导致后续的安装工作也无法进行。如果不提前在蒸汽发生器内加入水，其热管不能长时间干烧，否则会极大的影响寿命，同时也会使设备温度大幅上升，导致后续的安装工作无法进行。

(2)对于改造和新建项目：

对于新建项目和改造项目，即使将余热回收设备安装成功，但是由于没有旁通烟道，只要是焦炉不停止运行，余热回收设备就一直在回收热量，无法停止，因此也无法进行后期的维护和执行压力容器监察程序，比如清除水垢、安全阀的校验等。系统一旦运行，将不能再停止，除非焦炉停运。换句话说就是，一旦余热系统发生故障，将被迫停止焦炉生产。

总之，无论对于改造项目还是新建项目，目前的方法都存在着实用性差、安装性差、后期维护困难等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即适用原有焦炉系统的改造又可与新建焦炉系统配套使用的焦炉烟气余热回收的方法。

本发明的目的是这样实现的：该焦炉烟气余热回收的方法是，首先在焦炉输出烟道上加工用于烟道气采集的输送通路和烟道气输出通路；建造与烟道气采集输送通路和烟道气输出通路相连通、并设于二者之间的焦炉烟道气余热回收管路，同时在余热回收管路中安装余热回收系统，调节余热回收管路内的压力，余热回收系统进行热能转换，并输出热能，被余热回收后的焦炉烟道气沿烟气输出通道排放。

上述所说加工烟道气采集输送通路和烟道气输出通路的方法是：首先在焦炉烟道上开启有效数量的引气通孔，并在引气通孔上配装封堵盖；引气通孔均布排列，制成筛板状，其引气通孔的截面积总和为焦炉输出烟道截面积的0.5-1.5倍；同时将配装在引气通孔上的封堵盖连接为一体。

上述所说调节余热回收管路内压力的方法是：首先分别采集余热回收管路入口和出口的压力，通过调节安装在余热回收管路内引风机的变频器及阀门，使入口压力减去出口压力的绝对值≤输送通路口与输出通路口之间的焦炉输出烟道中的沿程阻力及局部阻力之和，同时使入口压力满足焦炉所需的标准压力，并控制引风机的风量，将焦炉输出烟道内的烟气引送至余热回收管路中。

在上述所述的余热回收管路旁还并行设置有与烟道气采集的输送通路相连通的焦炉烟道气的辅助输送管路，其辅助输送管路经阀门与烟气输出通道连通。

上述所说余热回收系统包括余热回收锅炉和引风机及阀门，所述余热回收锅炉和引风机串装在焦炉烟道气余热回收管路中，其阀门分别装配在焦炉烟道气余热回收管路的输入和输出端口。该余热回收系统还包括过热器和预热器，过热器和预热器分别安装在余热回收锅炉输入、输出的余热回收管路中。