一种焦炉上升管余热回收汽水复杂回路系统及方法与流程

本发明属于焦炉上升管余热利用技术领域，尤其涉及一种焦炉上升管余热回收汽水复杂回路系统及方法。

背景技术：

近些年，在保护生态环境的大背景下，焦炉上升管余热利用技术越来越得到重视，焦炉上升管余热利用没有大规模利用的原因之一就是因为这项技术产汽不稳定，有的上升管换热器产汽多，有的上升管换热器产汽少，换热多的上升管，由于带走了太多热量，出现荒煤气出口温度过低，导致上升管换热器内壁结焦油等现象的发生，这种现象归根结底就是汽水系统水力失调。

焦炉上升管余热回收系统炉顶上升管换热器很多，例如：62孔捣固焦炉就会有62个上升管换热器，其水力平衡甚为复杂，若采用汽水简单回路，很容易造成水力失调等严重现象，整个系统就会运行不稳定，制约了上升管余热利用的推广。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种焦炉上升管余热回收汽水复杂回路系统及方法，能够充分利用荒煤气显热，获得稳定高产的蒸汽。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种焦炉上升管余热回收汽水复杂回路系统，包括第一组上升管换热器、第二组上升换热器，汽包、强制循环泵、除氧器、汽包给水泵、除氧给水泵与除盐水箱；除盐水箱通过管道与除氧器相连，除氧给水泵安装在除盐水箱与除氧器相连的管道上，除盐水箱通过管道与汽包相连，汽包给水泵安装在除盐水箱与汽包相连的管道上；第一组上升管换热器与第二组上升换热器并联后通过总进水母管与汽包出口相连，强制循环泵安装在上升换热器与汽包相连的管道上，第一组上升管换热器通过第一总汽水母管与汽包入口相连，第二组上升管换热器通过第二总汽水母管与汽包入口相连。

第一组上升管换热器由5个立管套管式上升管换热器并联而成，所述第二组上升管换热器由5个立管套管式上升管换热器并联而成；将焦炉上升管分组布置，5个一组，共分为偶数组，进水采用从“中间进、两侧出”的单母管系统，出汽采用“一侧出、顺流汇合”的双母管系统。

所述除氧器采用大气式除氧器或低压旋膜除氧器。

一种焦炉上升管余热回收方法，具体包括如下步骤：

1)外网除盐水进入除盐水箱，经除氧给水泵，进入除氧器进行除氧，加热蒸汽来源为蒸汽系统，除氧水经汽包给水泵，送至汽包；

2)立管套管式焦炉上升管换热器分组布置，每组并联5个上升管换热器，上升管换热器分别与荒煤气进行换热，产生汽水混合物；

3)循环水采用“中间进、两侧出”的单母管系统，汽包炉水经强制循环泵，形成1根总进水母管，由该总进水母管中间分至各组上升管母管，再由各组上升管母管中间接至各上升管换热器，每座焦炉含1根总进水母管；

4)汽水混合物采用“一侧出、顺流汇合”的双母管系统，循环水与荒煤气换热后产生汽水混合物，每5个上升管在一侧顺流汇合为每组汽水母管，每组汽水母管再由一侧接至一根总汽水母管，一座焦炉含2根总汽水母管；汽水母管接至汽包，经汽水分离，产生蒸汽，送至外网管道加以利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将整个焦炉上升管余热回收系统一分为二，采用汽水复杂回路系统，将焦炉上升管分组布置，5个一组，共分为偶数组，进水采用从“中间进、两侧出”的单母管系统，出汽采用“一侧出、顺流汇合”的双母管系统，增加系统水力平衡性，提高系统吨焦产汽率和综合能源利用率。

附图说明

图1是本发明结构示意及工艺流程图。

图中：1-立管套管式焦炉上升管换热器(以20个上升管换热器为例进行说明)2-汽包3-强制循环泵4-除氧器5-汽包给水泵6-除氧给水泵7-除盐水箱8-总进水母管9-第一总汽水母管10-第二总汽水母管

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

一种焦炉上升管余热回收汽水复杂回路系统，包括第一组上升管换热器、第二组上升换热器，汽包2、强制循环泵3、除氧器4、汽包给水泵5、除氧给水泵6与除盐水箱7。第一组上升管换热器由5个立管套管式上升管换热器1并联而成，所述第二组上升管换热器由5个立管套管式上升管换热器1并联而成。

除盐水箱7通过管道与除氧器4相连，除氧给水泵6安装在除盐水箱7与除氧器4相连的管道上，除盐水箱7通过管道与汽包2相连，汽包给水泵5安装在除盐水箱7与汽包1相连的管道上；第一组上升管换热器与第二组上升换热器并联后通过总进水母管8与汽包2出口相连，强制循环泵3安装在上升换热器与汽包2相连的管道上，第一组上升管换热器通过第一总汽水母管9与汽包2入口相连，第二组上升管换热器通过第二总汽水母管10与汽包2入口相连。

除氧器采用大气式除氧器或低压旋膜除氧器，除氧后的除氧水温度为104℃。

每座焦炉分为偶数组，以60孔焦炉为例，可以分为12组，每组5个上升管；如果上升管孔数不是5的倍数，例如62孔，可以分为12组，其中2组6个上升管，其余10组每组5个上升管。

汽包2炉水经强制循环泵3，形成1根总进水母管8，每座焦炉含1根总进水母管8，由该总进水母管8中间分至各组上升管母管，再由各组上升管母管中间接至各上升管换热器。

循环水与荒煤气换热后产生汽水混合物，每5个上升管在一侧顺流汇合为每组汽水母管，每组汽水母管再由一侧接至一根总汽水母管，一座焦炉含2根总汽水母管。汽水母管接至汽包，经汽水分离，产生蒸汽，送至外网。

一种焦炉上升管余热回收方法，具体包括如下步骤：

(1)外网除盐水进入除盐水箱7，经除氧给水泵6，进入除氧器4进行除氧，加热蒸汽来源为蒸汽系统，除氧水经汽包给水泵5，送至汽包2。

(2)立管套管式焦炉上升管换热器1共20孔，5个上升管一组，共分为4组：1～5孔为第一组，6～10孔为第二组，11～15为第三组，16～20为第四组。

(3)循环水系统采用“中间进、两侧出”的单母管系统。汽包2炉水经强制循环泵3，形成1根总进水母管，每座焦炉含1根总进水母管，由该总进水母管中间，分至各组上升管母管，再由各组上升管母管中间，接至各立管套管式焦炉上升管换热器1。

(4)各立管套管式焦炉上升管换热器1产生汽水混合物，汽水混合物采用“一侧出、顺流汇合”的双母管系统。循环水与荒煤气换热后产生汽水混合物，每5个上升管在一侧顺流汇合为每组汽水母管，每组汽水母管再由一侧接至一根总汽水母管，一座焦炉含2根总汽水母管。汽水母管接至汽包2，经汽水分离，产生蒸汽，送至外网管道加以利用。

本发明将整个焦炉上升管余热回收系统一分为二，采用汽水复杂回路系统，将焦炉上升管分组布置，5个一组，共分为偶数组，进水采用从“中间进、两侧出”的单母管系统，出汽采用“一侧出、顺流汇合”的双母管系统，增加系统水力平衡性，提高系统吨焦产汽率和综合能源利用率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。