绿色产业 | 显热回收创效千万元

发布时间:2018-08-17 07:22    

焦炉荒煤气显热回收利用技术,通过在上升管采用独特结构换热器,实现荒煤气显热的高效回收,生产出高品质蒸汽,仅在安钢2座焦炉应用,年创效近千万元。

钢铁行业是我国能耗大户,普遍存在着能源利用率偏低的问题。据了解,目前钢铁企业尚有30%的余热余能尚未被回收利用,其中的焦化工序50千克标煤/吨焦。2016年我国焦炭产量44900吨,就有2245万吨标煤的余热未被回收利用。

从炼焦生产过程热损失分析看,从焦炉炭化室推出的950℃~1050℃红焦带出的显热占焦炉支出热的37%,650℃~850℃荒煤气带出显热占焦炉支出热的36%,180℃~230℃焦炉烟道废气带出热占焦炉支出热的16%,炉体表面热损失占焦炉支出热的11%。在占焦炉支出热最多的两项中,红焦带出的显热已被干熄焦装置回收并发电,而焦炉上升管荒煤气带出显热的回收及利用,一直是焦化技术领域的世界性难题。

业内人士认为,炼焦荒煤气显热的回收必须跨越两道“坎”:一是荒煤气温度的极限“坎”,荒煤气温度既不能低于450℃,又不能高于800℃;二是换热器设备的高性能“坎”,导热材质的高效稳定性,具有极强抗热应变力,不发生物理、化学质变,也就是说上升管生产操作管理所忌讳的“三怕”:怕漏水、怕挂焦油、怕长石墨。

“凭借长期生产单晶硅炉积累的经验和技术,我们借鉴其特殊结构形式和加工工艺,另辟蹊径,开发出独特结构的换热器。”常州江南冶金科技有限公司有关负责人介绍说,经过多年的努力,研发出焦炉荒煤气显热回收技术,呈双曲线态结构换热器的无缝构体攻破漏水难关,以纳米材料破解荒煤气导热腐蚀难题,上升管内壁杜绝焦油及石墨的凝结,彻底打消了“三怕”顾虑,实现了荒煤气显热的回收利用,生产了高数量、高品质的蒸汽。这项具有自主知识产权的技术,已获20余项国家专利技术。

焦炉荒煤气显热回收利用技术已成功应用于河钢集团邯郸焦化2座6米焦炉、河钢集团邯宝焦化4座7米焦炉、安钢焦化2座6米焦炉和2座7米焦炉、新钢焦化2座6米焦炉、玉田古玉煤焦化2座5.5米焦炉等项目上,经济效益和环保效益显著可观。

以安钢焦化6m焦炉改造为例,上升管荒煤气显热回收改造项目前,为满足后工序需要,必须降低荒煤气温度,这就需要喷洒大量70℃的循环氨水来冷却。而高温荒煤气带走的显热就白白浪费掉,还增加了水电能源消耗成本,同时也带来了环境污染。

安钢6m焦炉采用常州江南冶金科技有限公司的特殊几何态构体换热器,选用耐高温合金材质,具有耐高温、耐磨耐腐蚀、使用寿命长、换热效率高等优点,变顺流换热为逆流换热,产生的饱和蒸汽在过热器内与高温荒煤气换热,从而产生出0.8兆帕、220℃以上的过热蒸汽。

安钢7、8号焦炉,按年产焦炭110万吨满负荷生产计算,吨焦产汽按照90千克计,荒煤气显热回收项目每年可产0.8兆帕、220℃~260℃的过热蒸汽9.9万吨,折合节约标煤1.0万吨,年减排二氧化碳约2.493万吨、减排二氧化硫约0.0743万吨、减排氮氧化物约0.037万吨。扣除运行成本、能源消耗、设备折旧等因素,年创效近1000余万元。

2018年1月,中国工程院院士金涌为组长的专家组,对安钢7号、8号焦炉荒煤气显热生产过热蒸汽项目进行评定,专家组认为,“该技术节能减排效果显著,其焦炉荒煤气显热回收生产过热蒸汽技术处于国际领先水平,在焦化行业具有推广应用前景。”

文 | 本刊记者  侯洁如

编辑 | 杨海霞

设计 | 姜灵枝

制作 | 黄硕存

往期精彩回顾

本文刊于《中国投资》丝路版2018年8月号。版权所有,侵权必究。欢迎个人分享,媒体转载请回复本微信号获得许可。

官方微博:搜索“中国投资杂志”

Copyright © 2018 武汉流光设备有限公司 鄂ICP备18016868号