飽和蒸汽在焦化爐行業(yè)的應(yīng)用

一、 節(jié)能技術(shù)概述

開展資源綜合利用是我國的一項(xiàng)長期的重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，也是我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，對于節(jié)約資源、改善環(huán)境狀況、提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。焦化爐在生產(chǎn)過程中有大量的低品位的余熱被排放掉。為了將低品位余熱轉(zhuǎn)換為蒸汽并在化產(chǎn)中加以利用，從而進(jìn)一步節(jié)約能源。同時可避免焦化爐廢氣余熱直接排入大氣造成的熱島現(xiàn)象，又由于減少了社會發(fā)電廠或焦化廠生產(chǎn)企業(yè)燃燒燃料的自備電廠的燃料消耗，可減少二氧化碳等燃燒廢物的排放而有利于保護(hù)環(huán)境。

綜上所述，在焦化爐尾部煙道加裝一套余熱鍋爐，可以達(dá)到回收煙氣余熱、保護(hù)環(huán)境的目的。對有效降低能耗，推動實(shí)現(xiàn)可再生能源持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、 產(chǎn)品介紹

1、產(chǎn)品優(yōu)勢

1）擁有美國ABS、法國BV、挪威DNV、英國LR、中國CCS等多個國外生產(chǎn)鍋爐壓力容器的工廠認(rèn)可。

2）公司的質(zhì)量管理體系取得了BV(必維國際檢驗(yàn)集團(tuán))的ISO9001：2008質(zhì)量管理體系證書，取得環(huán)境管理體系認(rèn)證證書和職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證證書。

3）公司取得環(huán)境管理體系認(rèn)證證書和職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證證書。

4）煙氣深度冷卻余熱利用業(yè)績已有國電長春一熱350MW、秦皇島熱電廠220MW等國內(nèi)領(lǐng)先工程項(xiàng)目。

5）公司具有A級鍋爐部件、B級鍋爐制造資質(zhì)，D1、D2級壓力容器制造資質(zhì)，D1、D2級壓力容器的設(shè)計資質(zhì)和雄厚的制造實(shí)力，為集研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、銷售服務(wù)為一體的實(shí)體公司。

2、產(chǎn)品特點(diǎn)

(1) 可靠性。所有設(shè)計參數(shù)的選定首先考慮焦化爐運(yùn)行可靠。

(2) 經(jīng)濟(jì)性。在確保焦化爐運(yùn)行可靠的前提下，盡可能增大換熱溫差，減少換熱面的體積和重量，減少設(shè)備投資。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)上，合理設(shè)計煙氣的余熱利用溫度。如果過度降低煙氣溫度，除增加引風(fēng)機(jī)的日常功耗之外，還會對煙囪造成低溫腐蝕，影響使用壽命。

(3) 合理優(yōu)化。通過對余熱鍋爐進(jìn)行合理化設(shè)計，爭取回收熱量的能級最高。

(4) 安全。合理控制受熱面金屬壁溫，避開煙氣露點(diǎn)。這是保證受熱面不泄漏的前提條件，所有方案必須首先滿足這一條件。

三、 設(shè)計方案介紹

3.1焦化爐余熱鍋爐安裝位置

正常情況下焦化爐余熱鍋爐在地下主煙道翻板閥前開孔，將地下煙道中的熱煙氣從地下引出，經(jīng)余熱回收系統(tǒng)換熱降溫后，將煙氣溫度由260℃-300℃降低至約140℃-160℃之間，經(jīng)余熱鍋爐出口引風(fēng)機(jī)再排入原來煙囪上的預(yù)留孔，經(jīng)煙囪排入大氣。

總之，焦化爐余熱鍋爐的布置位置需要根據(jù)用戶現(xiàn)場的實(shí)際情況來確定，進(jìn)行不同的選擇。

3.2低溫省煤器翅片管選型

由于焦化爐余熱鍋爐的煙氣溫度較低，為使受熱面結(jié)構(gòu)緊湊以減小體積，并減少材料耗量，傳熱管必須采用擴(kuò)展受熱面強(qiáng)化傳熱。H型翅片管作為換熱元件，由于其制造工藝簡單，能增大管外換熱面積，強(qiáng)化傳熱，因而在常規(guī)鍋爐設(shè)計與改造、利用中低溫余熱的余熱鍋爐以及其它燃汽鍋爐換熱設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。

1）H型翅片管介紹

超耐磨H型翅片管亦稱H型肋片管，它是把兩片中間有圓弧的鋼片對稱地與光管焊接在一起形成翅片（肋片）正面形狀頗像字母“H”，故稱為H型翅片管。H型翅片管的兩個翅片為矩形，近似正方形，其邊長約為光管直徑的2倍，屬擴(kuò)展受熱面。H型翅片管還可以制造成雙管的“雙H”型翅片管，其結(jié)構(gòu)的剛性好，可以應(yīng)用于管排較長的場合。

2）H型翅片管的優(yōu)點(diǎn)

2.1）優(yōu)異的防磨損性能

磨損主要是灰粒對管子的沖擊和切削作用，在管子周圍與水平線成30o部位磨損最厲害。S1/d=S2/d=2時，此處磨損量為平均值的3倍。

錯列布置由于氣流方向改變，第二排磨損最厲害。S1/d=S2/d=2時，第二排是第一排磨損量的2倍，以后各排磨損量比第一排一般高30%~40%

順列布置第一排與錯列布置第一排相同，以后各排由于氣流沖擊不到管子磨損較輕。在其它條件相同的條件下，順列管束的最大磨損量比錯列管束少3-4倍。

H型翅片管換熱器采用順列布置，H型翅片把空間分成若干小的區(qū)域，對氣流有均流作用，與采用錯列布置的光管換熱器、螺旋翅片換熱器等相比，在其它條件相同的條件下，磨損壽命高3~4倍。

2.2）積灰減少

積灰的形成發(fā)生在管束的背向面和迎風(fēng)面。管子錯列布置容易沖刷管束，背面積灰較少。對于順列布置的管束，由于氣流不容易沖刷管束背面，就管束而言，順列布置積灰比錯列多。

H型翅片由于翅片焊在管子不易積灰的兩側(cè)，而氣流筆直地流過，氣流方向不改變，翅片不易積灰。

H型翅片中間留有6~13mm的間隙，可引導(dǎo)氣流吹掃管子翅片積灰，在合適的風(fēng)速下，有很好的自清灰功能。.

螺旋翅片由于翅片螺旋角引導(dǎo)氣流改變方向，翅片管積灰較嚴(yán)重，對于不能形成松散性積灰的情況，盡量不要采用?，F(xiàn)場運(yùn)行實(shí)踐表明：H型翅片管不積灰或很少積灰，而螺旋翅片管積灰嚴(yán)重。

H型翅片管由于兩邊形成筆直的通道，采用吹灰器吹灰，可以取得最好的吹灰效果。

2.3）減少煙氣側(cè)阻力

由于H型翅片兩邊形成筆直的通道，而螺旋翅片的螺旋角引導(dǎo)氣流改變方向，使得螺旋翅片容易積灰并使其煙氣阻力較H型翅片大。因此，采用H型翅片管可以減少風(fēng)阻，降低引風(fēng)機(jī)運(yùn)行和投資成本。

2.4）翅片與鋼管的焊接熔合率高

由于H型翅片采用獨(dú)特的鋸齒形結(jié)構(gòu)（已獲國家專利），所以翅片與鋼管的焊接熔合率可以高達(dá)98%以上，從而確保H型翅片管具有良好的傳熱系數(shù)。