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河北玖翔节能技术有限公司
60万吨/年焦炉烟气余热回收项目
60万吨焦化烟道余热利用系统
技术方案书
河北玖翔节能技术有限公司
二〇一三年一月
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一、方案概述
焦化企业是生产钢铁的不可缺少企业，在现代化建设中起着重要作用，同时这些企业也是耗能大户，能耗占产品成本比例较大。因此企业的节能降耗显得尤其重要。焦炭是高炉炼钢的主要原材料。在焦化过程中焦炉煤气燃烧后产生的烟气很多企业将它直截放到空中，不仅浪费能源，还污染了环境。余热锅炉将其280℃烟气进行余热回收产生0.7MPa的蒸汽，可用于取暖、制冷、并网发电等各种用途。
二、余热回收系统的设计
60万吨焦炭烟气余热回收项目的要求，我公司的技术方案如下：该系统由以下装臵组成，蒸气发生器、软水预热器、汽包、上升管、下降管、外连管路和控制仪表等组成。
1、系统主要功能
工业软化水经过软水泵进入热力除氧器除氧，除氧水一部分由给水泵输入软水预热器预热到后进入汽包，水通过下降管进入蒸汽发生器，水吸收热量变成饱和水，饱和水再经上升管进入汽包，在汽包里进行水汽分离，形成0.7MPa的饱和蒸汽，一小部份蒸汽送至除氧器除氧，其余蒸汽送至总管或用户。
2、主要设备的性能
蒸汽发生器的性能参数(表1)
蒸汽发生器的原理为：热流体的热量由热管传给放热端水套管内的水(水由下降管输入)，并使其汽化，所产汽、水混合物经蒸汽上升管到达汽包，经集中分离以后再经蒸汽主控阀输出。这样由于
热管不断将热量输入水套管内的水，并通过外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循环，达到将热流体降温，并转化为蒸汽的目的。
表1蒸汽发生器的性能参数设计工况
热侧废气
冷侧水
流量
90000Nm3/h
6000kg/h
进口温度/℃
290
170
出口温度/℃
190
170
设计压力MPａ
常压
1.0
工作压力MPａ
常压
0.7
换热面积M2
2100
230
软水预热器的性能参数(表2)
原理为：热流体的热量由翅片热管传给放热端水套管内的水，水吸收热量，使热流体降温，使套管内的水由欠饱和态达到相应压力下的饱和态，再进入汽包内参与自然循环过程。使热流体降温，达到预期的效果。
表2软水预热器的性能参数设计工况表
热侧废气
冷侧水
流量
90000Nm3/h
6000kg/h
进口温度/℃
190
20
出口温度/℃
160
150
设计压力MPａ
常压
1.0
工作压力MPａ
工作压力MPａ
常压
0.7
换热面积M2
340
120
三、设备结构的设计规格表（见表）
60万吨焦炭烟气余热回收热设备流程如下：
1、关闭主烟道翻板阀，290℃的烟气沿经旁路烟道依次进入蒸发器降到190℃，然后进入软水预热器预热软水，降至160℃，进入循环风机循环至烟囱。
2、旁路烟道上均安装翻板阀，锅炉检修时可以关闭，主烟道翻板阀打开，不影响焦炭的正常生产。
蒸发器技术参数
一、技术参数表
名称
指标
烟气侧
软水侧
工作压力MPa
常压
0.7
技术
介质名称
烟气
脱盐水
参数
流量Nm3/h
90000
6t/h
入口温度℃
290
170
出口温度℃
190
170
换热面积m2
2100
230
二、主要数据表
序号
名称
单位
数据
1
设计脱盐水进口温度
℃
170
2
设计脱盐水出口温度
℃
170
3
受热面积
m2
2100
4
出口烟气流速
m/s
10
5
管排列方式
叉排
6
翅片外径
mm
φ72
7
翅片内径
mm
φ42
8
换热管横向节矩
mm
110
9
换热管纵向节距
mm
100
10
换热管材质
20#
软水预热器技术参数
一、技术参数表
指标
烟气侧软水侧
烟气侧
软水侧
工作压力MPa
常压
1.0
技术
介质名称
烟气
脱盐水
参数
流量Nm3/h
90000
6t/h
入口温度℃
190
20
出口温度℃
160
160
换热面积m2
340
120
二、主要数据表
序号
名称
单位
数据
1
设计脱盐水进口温度
℃
20
2
设计脱盐水出口温度
℃
160
3
受热面积
m2
340
4
出口烟气流速
m/s
9
5
管排列方式
叉排
6
翅片外径
mm
φ70
7
翅片内径
mm
φ42
8
换热管横向节矩
mm
110
9
换热管纵向节距
mm
90
10
换热管材质
20#
四、热管设备的主要特点
传热系数高。废气和水及水蒸气的换热均在热管的外表面进行，而且废气热管外侧为翅片，这样换热面积增大，传热得到强化，因而使换热系数得到了很大的提高；
防积灰、堵灰、抗腐蚀能力强。通过调节热管冷热段受热表面的比例，可以调节管壁温度，使之高于烟气露点温度或最大腐蚀区。(
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