关于7.63m焦炉上升管结石墨原因分析及治理对策的研究

德国伍德公司开发的7.63 m特大型复热式焦炉在生产过程中上升管根部结石墨严重,成为制约焦炉正常生产的突出矛盾。从焦炉加热水平、焦炉加热制度、装煤量等因素综合分析影响上升管根部结石墨的成因,研究制定降低上升管根部结石墨速率的方法及自动清除上升管根部石墨的装置,达到避免因上升管根部结石墨影响焦炉生产的目的。

武钢7.63 m焦炉上升管荒煤气温度变化规律研究

为研究武钢7.63 m焦炉上升管余热利用工程实施的可行性,对2#炭化室上升管根部和桥管处荒煤气温度进行连续在线检测。分析发现:上升管根部荒煤气温度在整个结焦过程呈现类似Z字型周期变化规律,最高温度发生在推焦前烧石墨阶段,达1300℃~1400℃,整个结焦周期的平均温度约为771℃;桥管处荒煤气温度仍保持较完整的周期性规律;7.63 m焦炉单孔炭化室荒煤气产量为1156.42 m^(3)/h,一个结焦周期内单孔炭化室荒煤气可利用理论热量约13.76 GJ,工程理论吨焦产汽量(1.6 MPa低压饱和蒸汽)为108 kg。

焦炉上升管中荒煤气余热回收的结焦问题研究

焦炉工业作为重要的炼焦工艺,不仅产出焦炭,还同时生成了一种潜在富含能量和有价值化学成分的副产品,即荒煤气。荒煤气在焦化过程中承载着大量的热能,其潜在价值不容小觑。然而,荒煤气的有效回收与利用一直面临着重大挑战,其中焦油蒸汽的结焦问题是制约其回收利用的重要障碍。本研究旨在深入探讨荒煤气余热回收的结焦问题,通过对荒煤气中焦油蒸汽结焦的影响因素进行研究,提出了荒煤气焦油防止结焦措施,以提高荒煤气余热回收的效率,减少资源浪费,推动环保技术的发展,实现可持续发展的目标。

焦炉上升管余热蒸汽在负压脱苯工艺中的应用探究

在焦化苯类化产品回收生产中,利用管式炉燃烧焦炉煤气加热洗油进行脱苯。通过运行效果看,管式炉有明火,存在安全隐患;管式炉的高温加快洗油的变质速度,造成洗油消耗加大;管式炉消耗焦炉煤气,排烟温度高且含有害物质,存在污染环境等问题。鉴于此,寻找一种能替代管式炉加热洗油进行脱苯的持续、安全、环保的加热方式是近年来焦化行业攻关创新的方向之一。利用焦炉生产持续性、产生的焦炉煤气蕴含的热能持续输出且品位高、可回收高品质余热蒸汽等特点,对上升管余热回收项目建设及回收的焦炉上升管余热蒸汽在负压脱苯工艺中的应用进行论述。

焦炉荒煤气上升管余热回收技术的应用研究

随着经济的发展和社会的进步,焦炉工业在我国得到了快速发展。但随着焦炉规模的不断扩大,生产过程中产生的大量余热也随之增加。如果能够将这些余热加以利用,就能够有效降低焦炉生产成本,提高焦炉企业经济效益。基于此,本文介绍了焦炉荒煤气上升管余热回收技术的原理、系统组成、技术特点。该技术通过在焦炉荒煤气上升管中设置余热回收装置,有效利用了荒煤气带走的余热,降低了焦炉能耗,提高了焦炉经济效益。同时,该技术还具有环保、节能、减排等多重优势,对于实现焦炉工业的可持续发展具有重要意义。

一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构

本实用新型涉及一种焦炉上升管水封阀和上升管联锁开闭机构,包括水封阀连杆﹑水封阀扳杆﹑卡槽﹑水封阀拉杆﹑卡轴﹑上升管盖拉杆、直线驱动装置一及直线驱动装置二;水封阀连杆的一端连接配重连接杆,另一端与水封阀扳杆的一端相连;水封阀扳杆的另一端与水封阀拉杆连接;水封阀扳杆上设卡槽;上升管盖与上升管拉杆相连,上升管拉杆上设卡轴与水封阀扳杆上的卡槽配合;直线驱动装置一、直线驱动装置二均安装在装煤车上;通过上升管水封阀与上升管盖开启和关闭的机械联动,提高了焦炉集气系统动作的安全性和可靠性;采用安装在装煤车上2个直线驱动装置代替常规设置的2组气缸与电动阀,有效降低了设备成本。

一种焦炉上升管水封阀和上升管盖联动装置

本实用新型涉及一种焦炉上升管水封阀和上升管盖联动装置,包括水封阀连杆、切换阀连杆﹑切换阀﹑直线驱动装置及上升管盖连杆;水封阀连杆由操作杆、摆杆一及连杆一组成,切换阀连杆由摆杆二及连杆二组成;操作杆带动转轴转动时,通过摆杆一和连杆一带动阀板转动,实现上升管水封阀的开启或关闭;同时通过摆杆二和连杆二拉动扳杆,使切换阀实现切换动作,进而通过驱动管路控制直线驱动装置的推杆伸出或缩回带动上升管盖转动,实现上升管顶端开口的开启或关闭。所述联动装置结构简单,操作方便,工作稳定性好,节省材料和施工费用。

一种利用上升管余热将LNG副产蒸汽升温再热的系统

本实用新型涉及焦炉上升管余热利用技术领域,尤其涉及一种利用上升管余热将LNG副产蒸汽升温再热的系统。包括一级焦炉上升管换热器、减温器与二级焦炉上升管换热器;LNG单元饱和蒸汽管路与一级焦炉上升管换热器相连,一级焦炉上升管换热器通过管路与减温器相连,减温器通过管路与二级焦炉上升管换热器相连.

焦炉上升管换热器内筒用310S不锈钢高温腐蚀行为研究

焦炉上升管余热利用作为焦化工序节能减碳、降本增效的重要手段,其换热器内筒材质是关系到上升管安全稳定运行及寿命的关键。选取310S耐热钢,在焦炉上升管内进行了14天的挂片试验,通过观察挂片前后组织与表面氧化腐蚀情况,得出:310S钢板经挂片试验后表面出现厚度约3~5μm的氧化层,氧化层含Cr、Fe、O、Si、Al等元素;且表层有明显的渗氮现象;钢板表层未观察到高温硫化反应现象,也未观察到硫化物腐蚀开裂特征;无明显的组织转变及组织粗化现象,组织中的部分孪晶消失,偏析程度减轻。

一种适应上升管受热变形的氨水切换装置

捣固焦炉导烟车和顶装焦炉装煤车上配备有氨水切换装置,由于焦炉使用年久后炉顶上升管受热变形,多数焦化厂反馈使用效果不佳,对此,基于氨水切换装置使用现状,设计了一种可以适应上升管变形的氨水切换装置,应用效果显著。

焦化厂上升管余热回收利用技术研究

传统焦炉生产工艺荒煤气余热没有加以利用,造成能源浪费。针对120万t/a焦化项目5.5 m捣固焦炉的结构特点,提出了一种“上升管余热回收利用”的改造方案,安装余热回收设备重新回收余热用于生产低压饱及蒸汽及过热蒸汽,并利用蒸汽完全替代粗苯管式炉。研究结果表明:改造方案可以节省大量煤气,减少冷却水消耗,同时解决了燃烧排放问题和明火燃烧的安全隐患。用蒸汽替代粗苯管式炉后,不再向空气直接排放氮氧化物和粉尘颗粒物,既是节能项目,又是安全环保项目,可为同类焦化行业提供参考。

蒸汽发生器上升管根部腐蚀开裂可靠性研究

通过腐蚀形貌和流场结构分析,对某石化企业蒸汽发生器的浮头式换热器上升管管口附近腐蚀、开裂案例进行了成因研究.通过强度校核和失效压力计算分析了该压力容器运行可靠性.两相流冲击腐蚀是该腐蚀、开裂缺陷形成的主要原因;焊接热输入量过大导致的焊缝耐蚀性能下降对腐蚀、开裂有重要影响.经计算,该筒体失效压力为1.58 MPa;强度校核结果表明,该换热器已不满足在设计压力下安全运行的条件.对存在相变传热且没有汽水分界面的换热器,热源介质采用底进顶出结构可削弱两相流腐蚀.

焦炉上升管余热利用技术改造实践

梅钢炼焦工序现有一、二期焦炉四座,一期1A1B焦炉为2×55孔JN60-6型复热式单集气管顶装焦炉,设计年焦炭产量100万t,二期2A2B焦炉为2×60孔JNX3-70-1型复热式单集气管三吸气管顶装焦炉,设计年焦炭产量150万t。装炉煤在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭并产生荒煤气,荒煤气经过焦炉上升管时温度约700℃,原有工艺为降低焦炉荒煤气温度便于输送及后续焦化工艺处理,在桥管处采用喷氨水急冷的方式冷却高温荒煤气,使荒煤气急剧降温至85℃左右。为回收部分荒煤气显热、降低炼焦工序能耗,在焦炉上升管增设荒煤气显热回收系统,系统采用“外置双曲线螺旋管换热器+强制循环自然循环相结合”的工艺技术。

焦炉上升管余热资源回收系统实践应用与运行效果探析——以某焦化厂JN60-6型顶装焦炉为例

焦化技术通过对荒煤气施洒低压氨水展开降温处理,但实际上这种形式会浪费大量热能。因此,对此加以有效改进,且有效回收余热资源至关重要。文章介绍的上升管余热回收系统,能高效回收及利用荒煤气显热,在获得良好运行效果的同时提高资源利用率。

焦炉上升管余热回收替代粗苯管式炉工艺应用

炼焦过程产生650~750℃荒煤气,通过热平衡计算,回收焦炉上升管荒煤气显热,焦炉上升管余热回收热量能满足粗苯系统热量需求。利用除盐水与高温荒煤气进行间接换热,产生2.5MPa蒸汽或2.0MPa、213℃饱和热水,加热富油至185℃,部分蒸汽引入过热器上升管产生350℃过热蒸汽,可完全替代粗苯管式炉,既回收利用余热资源,又解决了化产粗苯区域明火生产安全风险和管式炉燃烧煤气尾气排放环保风险。文章对比分析了3种不同取热形式的上升管优缺点,介绍了使用蒸汽和热水替代管式炉工艺,降低生产成本,增强企业竞争力。

某焦炉上升管荒煤气显热回收改造

焦炉上升管荒煤气带出热量占焦炉支出总热量的36%,增设荒煤气显热回收系统是实现热能回收,降低能源消耗、碳排放和生产成本的有效措施。荒煤气显热回收系统采用外置双曲线螺旋管换热器与强制、自然双循环系统相结合的工艺技术,可在保证安全的基础上,最大程度回收荒煤气显热。

焦炉上升管中荒煤气余热回收的结焦问题研究

焦炉上升管中荒煤气焦油蒸汽的结焦问题一直是阻碍其余热回收的关键因素。因为荒煤气中的焦油蒸汽在高温条件下存在着缩合结焦反应,生成的结焦物石墨化,并附在换热表面,使传热系数下降,热回收难以长期有效进行下去。研究了荒煤气中焦油蒸汽结焦特性,研究结焦沉积物形成的条件及影响因素,有利于最大程度回收利用荒煤气余热,并防止荒煤气在上升管内冷却时结焦。

高通量循环流化床上升管气固流动特性实验研究

以直径0.06m、高5m的高通量循环床提升管中气固两相流大量试验数据为基础,考察在高颗粒循环量和较高气体表观流速下,平均粒径为140μm、密度为2700kg/m3的GeldartB类颗粒气固流动特性。试验发现,截面平均颗粒浓度分布总体上为下浓上稀,并随操作气速的增大而减小,悬浮上升流动结构区域随着颗粒循环速率的增大而向上延伸。滑移因子、截面平均颗粒浓度与无量纲滑移速度之间存在显著相关性。此外,床层总压降和截面平均颗粒浓度随固气质量比的增加而增加,在上升管下部截面平均颗粒浓度受固气质量比的影响比上部大。

垂直上升管中油水两相流流型表征

在含水率 5 1%～ 91%、油水两相流总流量 10～ 6 0m3·d-1范围内 ,对垂直上升油水两相流流动工况的电导波动信号进行了分形及混沌时间序列分析 .当含水率为 6 0 .5 %～ 91%时 ,所提取的分形维数及吸引子相关维分别在 1.0 0 6～ 1.6 31及 4.30～ 6 .77之间 ;当含水率为 5 1%或 5 1.5 %时 ,所提取的分形维数及吸引子相关维分别在 1.17～ 1.75 8及 5 .46～ 7.0 5之间 ,且分形维数及混沌吸引子相关维数随总流量呈不规则突变 ,并与复杂功率谱特征及流型图上的过渡流型相对应 ,表明了分形维数及混沌吸引子相关维数对油水两相流流型变化具有敏感的“指示器”

垂直上升管中采用光纤探针测量截面含气率的实验研究

采用快速关闭阀门法和光纤探针法对垂直上升管中截面含气率的测量进行了试验研究。在常温常压下,对不同管径和不同流量下的垂直上升管中的油气两相流,建立了平均截面含气率α和管道中心局部含气率cα之间的函数关系式;参考Bankoff变密度模型建立了指数分布模型;最后对局部含气率rα沿管径分布进行了研究。结果表明:在试验工况下,rα沿径向逐步减小,局部含气率的最大值出现在管道中心。