本发明涉及焦炉高温荒煤气余热回收利用技术领域，尤其涉及一种焦炉煤气余热回收水蒸汽循环工艺及装置。
背景技术：
焦炉出来的荒煤气温度约750℃，所带出的热量相当于焦炉炼焦消耗的总热量的33～35﹪，为便于后工序的净化与处理，现有技术中通常的做法是：喷洒循环氨水与荒煤气直接接触，靠循环氨水大量汽化，使荒煤气急剧降温至80～83℃送到后续的煤气精制系统。现有技术的上述过程中高温荒煤气的热量转化为无用的低温水蒸汽(～80℃)并需要大量的循环水进行冷却，存在的缺陷是，既浪费了高温荒煤气的热量，又消耗了大量的水资源。
合理回收高温荒煤气的热量使其高效的利用是炼焦行业一直探讨的课题，现有技术中公开的方法都是回收荒煤气的高温(一般450℃以上)部分热量产生低压(一般小于1.0mpa)的饱和水蒸汽，这些低压的饱和水蒸汽是低品质的蒸汽，一般只能用于低温加热，不能并入中高压过热蒸汽网发电，总体热能利用效率很低。
技术实现要素：
本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种焦炉高温荒煤气余热回收水蒸汽循环工艺及装置，本工艺及装置回收荒煤气高温部分热量产生中、高压高过热度过热蒸汽，这些中、高压高过热度过热蒸汽可并入已有(如：干熄焦)的发电系统蒸汽网发电，该装置运行稳定、无毒、非易燃易爆，具有良好的安全性、经济性、环保性，适应不同的用户需求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种焦炉煤气余热回收水蒸汽循环工艺，余热锅炉出来的饱和蒸汽与余热锅炉出来的循环蒸汽在混合器中混合，通过蒸汽风机输送到荒煤气换热器，在荒煤气换热器和高温荒煤气换热被加热后成为高温高过热度蒸汽，荒煤气换热器出来的高温高过热度蒸汽一部分作为蒸汽产品送出，余下部分高温高过热度蒸汽作为循环蒸汽进入余热锅炉加热水产生饱和蒸汽，从余热锅炉出来降温变成低过热度的循环蒸汽和余热锅炉产生的饱和蒸汽再进入混合器中混合再通过蒸汽风机送荒煤气换热器中循环。
所述荒煤气换热器蒸汽入口处的蒸汽温度为200～350℃；荒煤气换热器蒸汽出口处的蒸汽温度为400～550℃，其过热度为100～200℃。
余热锅炉出来的低过热度的循环蒸汽其过热度为20～60℃。
所述荒煤气换热器荒煤气入口处的荒煤气温度为650～750℃，荒煤气换热器荒煤气出口处的荒煤气温度为450～550℃。
一种焦炉煤气余热回收水蒸汽循环工艺采用的装置，包括荒煤气换热器、余热锅炉、混合器、蒸汽风机，所述余热锅炉顶部饱和蒸汽出口通过管道与混合器的一个入口相连，余热锅炉低过热度循环蒸汽出口通过管道与混合器另一个入口相连，混合器混合蒸汽出口通过管道与蒸汽风机入口相连，蒸汽风机出口通过管道与荒煤气换热器的蒸汽入口相连，荒煤气换热器的高温高过热度蒸汽出口通过管道与余热锅炉高温高过热度蒸汽入口相连；所述荒煤气换热器的荒煤气入口和出口分别连接高温荒煤气管道。
所述的余热锅炉还设有补水管道。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明是回收荒煤气中高温部分热量的水蒸汽循环工艺及装置，可得到压力为4.0mpa～10.0mpa、过热度为20～200℃高品质过热蒸汽，此过热蒸汽可以并入现有的干熄焦发电系统的蒸汽网发电，发电后的背压低压蒸汽也可以用于加热，荒煤气余热利用率显著提高。
2)本发明的焦炉煤气余热回收水蒸汽循环工艺及装置，所有的工作介质为水蒸汽和水，水蒸汽和水无毒、非易燃易爆、廉价且对环境无危害，符合节能、环保要求。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图中：1-荒煤气换热器、2-余热锅炉、3-混合器、4-蒸汽风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明：
如图1所示，一种焦炉煤气余热回收水蒸汽循环工艺，余热锅炉2出来的饱和蒸汽与余热锅炉2出来的循环蒸汽在混合器3中混合，通过蒸汽风机4输送到荒煤气换热器1，在荒煤气换热器1和高温荒煤气换热被加热后成为高温高过热度蒸汽，荒煤气换热器1出来的高温高过热度蒸汽一部分作为蒸汽产品送出，余下部分高温高过热度蒸汽作为循环蒸汽进入余热锅炉2加热水产生饱和蒸汽，从余热锅炉2出来降温变成低过热度的循环蒸汽和余热锅炉2产生的饱和蒸汽再进入混合器3中混合再通过蒸汽风机4送荒煤气换热器1中循环。
所述荒煤气换热器1蒸汽入口处的蒸汽温度为200～350℃；荒煤气换热器1蒸汽出口处的蒸汽温度为400～550℃，其过热度为100～200℃。
余热锅炉2出来的低过热度的循环蒸汽其过热度为20～60℃。
所述荒煤气换热器1荒煤气入口处的荒煤气温度为650～750℃，荒煤气换热器1荒煤气出口处的荒煤气温度为450～550℃。
荒煤气换热器1可以设在焦炉每孔顶部上升管位置若干个小换热器并联，也可以把若干孔焦炉高温荒煤气合并成为一个或几个大的换热器并联。
余热锅炉2产生的饱和蒸汽通过混合器3进入循环蒸汽在荒煤气换热器1中再继续加热成为高温高过热度蒸汽。
高温荒煤气通过荒煤气换热器1冷却并加热蒸汽风机4送来的混合蒸汽为高温高过热度过热蒸汽。
作为过热蒸汽产品可以取荒煤气换热器1出来的部分高温高过热度(过热度为100～200℃)的过热蒸汽作为蒸汽产品；也可以取余热锅炉2出来的低过热度(过热度为20～60℃)循环蒸汽作为蒸汽产品。如图1所示，在a点送出高过热度的蒸汽，在b点送出低过热度蒸汽。
一种焦炉煤气余热回收水蒸汽循环工艺采用的装置，包括荒煤气换热器1、余热锅炉2、混合器3、蒸汽风机4，所述余热锅炉2顶部饱和蒸汽出口通过管道与混合器3的一个入口相连，余热锅炉2低过热度循环蒸汽出口通过管道与混合器3另一个入口相连，混合器3混合蒸汽出口通过管道与蒸汽风机4入口相连，蒸汽风机4出口通过管道与荒煤气换热器1的蒸汽入口相连，荒煤气换热器1的高温高过热度蒸汽出口通过管道与余热锅炉2高温高过热度蒸汽入口相连；所述荒煤气换热器1的荒煤气入口和出口分别连接高温荒煤气管道。
所述的余热锅炉2还设有补水管道。
荒煤气换热器1可以是夹套式、盘管式或者翅片式结构。
实施例1：
荒煤气换热器1是盘管式结构，循环蒸汽走盘管管内；或是夹套式换热结构，循环蒸汽走夹套内。
蒸汽风机4向循环蒸汽提供循环动力。
具体以6m焦炉炉型回收压力4.0mpa过热蒸汽并网为例，包括如下步骤：
1)将余热锅炉2出来的4.0mpa、250℃的饱和蒸汽与余热锅炉2出来的4.0mpa、300℃循环(低过热度)蒸汽在混合器3混合为4.0mpa、291℃的蒸汽，通过蒸汽风机4输送到荒煤气换热器1。
2)蒸汽风机4输送到荒煤气换热器1，在荒煤气换热器1和高温荒煤气换热被加热后成为4.0mpa、442℃高温高过热度蒸汽，高温高过热度蒸汽一部分(15～20％)作为蒸汽产品送出，余下部分高温高过热度蒸汽作为循环蒸汽进入余热锅炉2加热水产生4.0mpa、250℃的饱和蒸汽。
3)余热锅炉2产生4.0mpa、250℃的饱和蒸汽和从余热锅炉2出来降温4.0mpa、300℃的低过热度的循环蒸汽再次进入混合器3中混合为4.0mpa、291℃的蒸汽再通过蒸汽风机4送荒煤气换热器1再加热循环。
4)可以在a点送出4.0mpa、442℃高过热度的过热蒸汽，也可以在b点送出4.0mpa、300℃低过热度的过热蒸汽。
5)高温荒煤气进入荒煤气换热器1入口平均温度为700℃，出口温度为470℃。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。