有机热载体余热锅炉耦合相变换热器解决焦炉烟气结露性堵塞的研究

焦炉烟气中的NH4HSO4等杂质不仅会造成余热锅炉堵塞和腐蚀,还会给焦炉后续节能环保设备的运行带来危害,直接影响企业经济效益和设备稳定运行。通过对NH4HSO4形成的机理分析,提出一种有机热载体余热锅炉和相变换热加热器耦合的工艺设计替代传统余热锅炉,提高烟气换热面的壁面温度,降低烟气酸腐蚀和堵塞的风险。某焦化厂应用该工艺进行改造后,系统实现了安全稳定运行,年产生直接经济效益910万元。

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。

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。

炼焦荒煤气上升管显热回收换热过程动态特性

煤焦油结焦是制约炼焦荒煤气上升管显热回收换热器长期高效安全运行的主要因素。通过调控荒煤气及上升管管壁温度抑制煤焦油析出是防止结焦的有效措施。基于多孔介质非热平衡模型,建立了内嵌螺旋盘管及多孔填料的荒煤气显热回收套管换热器的一维非稳态热传递模型。结合炼焦周期内荒煤气流量与温度瞬时数据计算得到荒煤气、上升管管壁、填料层、熔融盐温度动态变化,分析了填料层热容、填料层有效导热系数及熔融盐流量对其动态变化的影响,并提出了有效控制荒煤气及上升管管壁温度的方法。结果表明:荒煤气中煤焦油析出及结焦主要发生在炼焦后期荒煤气流量减小时;填料层导热系数是上升管换热器设计时考虑的重要参数,增大填料层导热系数可显著提高余热回收效率,但会使荒煤气与上升管管壁温降增大,设计时应在保证焦油蒸汽不发生冷凝的前提下尽可能增大填料层导热系数;炼焦后期,通过切断熔融盐取热,并合理设计填料层导热系数、填料层热容及熔融盐入口温度等可实现上升管管壁温度调控,从而避免荒煤气中煤焦油析出及结焦。

焦炉荒煤气上升管余热回收技术的应用研究

焦炉生成焦炭的同时产生大量的荒煤气,带走相当可观的热量,而当前焦化行业采用的荒煤气余热回收装置主要有两种形式,分别为“盘管式”和“夹套式”。基于此,对山西焦化厂采用的“盘管式”上升管余热回收项目的工艺组成、特点、运行效果、经济效益进行分析。

焦炉上升管结渣现象与原因分析

通过对焦炉上升管堵塞物取样分析,掌握堵塞物的化学成分和矿物组成,结合不同粒度炼焦煤灰分及灰成分特性,分析上升管堵塞的原因。炼焦煤中小颗粒煤粉质量占比较大,炼焦煤灰分较高,灰分中的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、Na_(2)O发生熔融反应生成的钙长石CaAl_(2)Si^(2)O_(8)、铁橄榄石Fe_(2)SiO_(4)和相变点较低的钠长石NaAlSi_(3)O_(8),尤其是小颗粒炼焦煤灰分中过高的K_(2)O、Na_(2)O、Fe_(2)O_(3)含量促进了钠长石NaAlSi_(3)O_(8)、铁橄榄石Fe_(2)SiO_(4)的生成,进而造成上升管结渣堵塞。

原油含水率增加对海上油田注汽锅炉运行的影响

受原油含水率增加的影响,海上油田注汽锅炉经常出现排烟温度升高、燃烧器结焦和换热管路腐蚀加剧等问题。为了保障海上油田注汽锅炉的运行性能,本文对锅炉积灰物和原油含水率进行了化验分析,本文以详细的计算和运行数据为依据,揭示了原油含水率升高对锅炉运行性能的影响规律。研究发现原油含水率增大后,Na^(+)离子和Cl^(-)离子含量增多。盐分在换热管路上凝结后,加速了换热管道的腐蚀过程,并降低了换热管道的换热效率,进一步引起注汽锅炉排烟温度升高。当原油含水率增加至10%时,其低位发热量降低了9.7%,粘度增加了1.39倍,注汽锅炉排烟热损失增加了16.9%。

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。

盐浴螺旋盘管式焦炉上升管余热回收装置传热性能试验

对盐浴螺旋盘管式结构的焦炉上升管高温荒煤气余热回收装置进行了以烟气代替荒煤气的传热性能模拟试验,得到了上升管余热回收装置螺旋盘管环形套筒的外壁温度分布、上升管内烟气侧的传热系数、环形套筒内螺旋盘管外盐浴的自然对流传热系数等试验研究结果。结果表明,装置螺旋盘管环形套筒的外壁温度分布并非均匀,随上升管内烟气温度的升高而波动增大;烟气侧对流传热系数在Re数高于2900后随Re数的增大而明显上升;螺旋盘管外盐浴的自然对流传热系数随熔盐温度的升高几乎不变。根据试验结果拟合出环形套筒内螺旋盘管外盐浴的自然对流传热关联式,为实际的工程应用提供参考。

焦炉荒煤气余热回收技术现状与应用前景分析

焦炉荒煤气离开炭化室平均温度在700℃左右,携带了焦炉热量的35%。传统焦化工艺中,焦炉荒煤气在集气管内通过喷氨水冷却至80℃左右,不仅要消耗大量电能,还造成荒煤气热量的浪费。文章通过分析焦炉荒煤气特性、煤焦油结焦特性,并跟踪荒煤气换热器技术的研究、应用进展,为焦炉荒煤气余热回收技术推广提供参考,并对今后荒煤气换热器技术发展方向和荒煤气余热回收工艺提出相关建议。

焦炉上升管荒煤气显热回收技术的研究与应用

通过分析焦炉荒煤气特性、煤焦油结焦特性,开发上升管换热器技术、不粘涂层技术,为焦炉荒煤气余热回收技术推广提供参考,并对今后荒煤气换热器技术发展方向和荒煤气余热回收工艺提出相关建议。目前,该研发成果已成功地应用于6m焦炉节能示范工程,显热回收利用系统等表现出良好的操作和使用性能,各项运行参数合理,系统运行稳定,解决了蒸发器内壁结焦、积碳和腐蚀等行业普遍存在的技术难题。

中低温换热式焦炉气合成天然气新工艺

焦炉气经净化、加热之后,采用不循环一次性通过或少量循环、不补加蒸汽的2种不同试验工况,直接进入中低温换热式反应器进行甲烷化反应,合成的天然气减压后送煤气管网,催化剂床层温度通过汽包压力控制。2种不同工况经72 h考核,CO转化率达100%,CO2转化率达～99%。

偏心径向热管技术在焦炉烟气余热回收中的应用

烟气显热占工业余热资源总量的一半以上,在相对恶劣的烟气热源利用过程中,余热回收装置的使用性能尤为重要。针对烟气系统余热热源的特点,分析了传统重力热管余热回收设备存在的问题,在此基础上提出一种新型偏心径向热管式余热锅炉,并在焦炉烟气余热回收工程中进行了应用研究。结果表明,偏心径向热管式余热锅炉在焦炉烟气余热回收过程中获得了较好的余热回收效益,表现出了较好的防低温腐蚀特性,设备可靠性及使用寿命大大提高,在烟气余热回收领域具有较大的应用价值。

乙烯裂解蒸汽发生机组换热器油垢组成及结垢机理分析

采用红外光谱、热重、X射线衍射、能谱、裂解气质联用等分析手段,对乙烯裂解装置蒸汽发生机组换热器油垢的组成进行了定性及定量测定,并结合工艺流程及管/壳程介质成分,推断出结垢机理。结果表明,油垢中聚苯乙烯质量分数高达42.68%,这类成分是由工艺介质中所含苯乙烯、茚、胶质等组分的活性自由基聚合及环化生成;此外,还含有部分聚合反应产物经多次脱氢缩合生成的焦炭垢,以及少量因工艺介质对设备壁面腐蚀生成的氧化铁等无机垢。

焦炉荒煤气显热回收利用的研究

焦炉荒煤气热能的回收利用是炼焦工业中的一个重要课题。本文以IN40—82型焦炉为对象,提出以毛细式热管换热器回收荒煤气显热的装置,计算结果表明有很好的经济效益。

恒壁温焦炉上升管荒煤气余热回收技术应用

文章介绍恒壁温焦炉上升管荒煤气余热回收技术特点,为用户焦炉上升管荒煤气余热回收提供一种安全可靠的解决方案。

焦化厂上升管换热器设计研发

邯钢西区焦化厂1号焦炉上升管内径560 mm,高度2 950 mm,荒煤气平均温度为766℃,流量为492.7 Nm3/h。根据该上升管的结构和荒煤气的特点,在不改变原有焦炉结构的基础上,设计出一种新型的螺旋盘管式上升管换热器,该换热器能够很好的回收焦炉荒煤气高温显热,有效解决了传统换热器介质易漏、热应力不稳定、内部易堵塞、焦油凝析与石墨结附带来的安全问题。

上升管汽化冷却的应用及发展前景

介绍了焦炉上升管汽化冷却的应用情况，论述了２０年来对它的改进和完善，并指出了发展前景。

干熄焦给水预热器的效果分析

结合宝钢干熄焦给水预热器的安装,详细介绍了新装预热器时换热器的选择和循环系统压力的调节等关键点的设计,采用偏心热管换热器,可以有效解决系统的换热、磨损等问题。通过安装给水预热器,有效降低了干熄炉进口循环气体的温度,干熄炉处理能力可提高5%以上,风料比降低50～100m3/t焦。

山焦公司焦炉烟道气余热利用方案探讨

对几种焦炉烟道气余热利用技术即煤调湿技术、应用热管技术加热除盐水和副产蒸汽分别进行了分析探讨。结合山西焦化集团有限公司焦炉装置生产实际情况,对以上3种焦炉烟道气余热利用方案,分别从工艺技术的可行性、实施的难易程度、投资、效益等方面进行比对分析,提出了相关的建议。