2月2日，由南京華電節能環保設備有限公司研發的介質浴式焦爐上升管荒煤氣余熱高效回收集成技術在南京通過江蘇省經信委組織的新技術鑒定，該技術可幫助焦化行業節省10%~15%的能耗，攻克了焦爐余熱余能回收利用的最后一道難關。
中國焦化行業協會首席專家溫燕明、鎮江焦化煤氣集團公司教授級高工萬紅根等業內專家組成的鑒定委員會認為，該技術屬國內外首創，達到國際領先水平，還可為其他行業的高溫、高含塵、高腐蝕性工業煙氣的余熱回收提供了技術方案。
鑒定意見顯示，焦爐上升管高溫荒煤氣熱回收是世界難題，也是目前焦化行業節能減排的關鍵共性技術。華電公司開發的這項分布式余熱回收技術模式，采用介質浴結構—熱媒盤管內循環的間接余熱回收工藝，解決了在高溫、高含塵、高腐蝕性焦爐荒煤氣余熱回收中，廣泛存在的換熱面結焦、介質泄漏、溫度交變熱應力疲勞、爆管等問題，實現了能量的梯級高效利用和焦爐的經濟安全持續穩定的運行，為焦化行業的綠色轉型提供了技術支撐。
華電公司總工程師李菊香介紹，該技術已在徐州華裕煤氣有限公司130萬噸/年焦炭裝置的5.5m焦爐上成功應用，實現了連續8多月整座焦爐上升管荒煤氣余熱回收利用的整機系統平穩運行，達到了高效余熱回收和生產高品質蒸汽的目標。
焦爐是焦化企業生產的關鍵設備和能量聚集點。焦爐的支出熱主要由三部分組成：一是焦爐炭化室出焦時所推出的紅焦帶出的高溫余熱，約占37%；二是焦爐上升管排出的高溫荒煤氣帶出的中溫余熱，約占33%；三是焦爐煙道排出的廢氣帶出的低溫余熱，約占17%。
其中，紅焦帶出的高溫余熱目前已通過干熄焦技術予以回收并發電；煙道氣排出的低溫余熱也已采用煤調濕、煤干燥、熱管技術予以回收；但對于焦爐頂部上升管排出的800℃荒煤氣，其帶出的熱量在焦爐輸出顯熱中位居第二，該項中溫余熱是焦爐余熱余能回收利用的最后一道亟待攻破的技術難關。
李菊香介紹，該技術改變傳統間壁式換熱器的結構模式和傳熱方式，采用介質浴結構—導熱油盤管內循環間接取熱，在有限的上升管高度及徑向空間內，對上升管內的荒煤氣進行余熱回收，可持續穩定產出0.8～4.0MPa的中、高壓過熱蒸汽，滿足余熱發電等要求。
該技術的實施攻克了焦爐節能的最后一道難關，有助于焦化行業節省10%~15%的能耗，可極大減少焦爐上升管荒煤氣冷卻降溫的噴氨量及后續的荒煤氣處理量，有助于推動冶金、煤化工等行業的節能減排，促進我國工業節能技術及裝備產業的優化升級。
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焦爐荒煤氣具有強烈的刺激性氣味，成分極其復雜，含有大量的焦油蒸氣、苯蒸氣、H2S氣體、大量的固體粉粒等。當溫度低于450℃時，焦油蒸氣就會大量冷凝析出，而溫度高于800℃時又會積碳生長石墨，附在換熱表面，兩者均會使傳熱系數下降、熱回收難以長期有效進行下去。焦油蒸氣凝結問題一直是阻礙焦爐上升管余熱回收的關鍵因素。
國際上，前蘇聯哈爾科夫煉焦廠最早對焦爐上升管進行改裝，回收高溫荒煤氣的熱量用于加熱采暖用水。1982年，日本新日鐵公司開發了利用導熱油-聯苯醚回收荒煤氣熱量的技術，并形成了第一代煉焦煤調濕技術，但之后的使用情況未見報道。
國內最初采用的是上升管汽化冷卻技術，2006年也曾出現過以導熱油作介質的上升管換熱技術，但都因為未解決熱應力疲勞、壁溫控制等問題，致使焊縫撕裂、焦油蒸氣凝結和介質泄漏而失敗。高效合理地回收焦爐上升管荒煤氣余熱，產生較高品位的中高壓蒸汽，成為世界性的難題。
據統計，我國年焦炭產量44778萬噸，全國焦化企業612家，焦爐總數超過2000座，上升管荒煤氣余熱高效回收集成技術具有很好的市場推廣前景和巨大的節能潛力。（記者 姜小毛）
轉自：中國化工報
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