一种煤气的余热利用用的双效热泵及预热利用方法与流程

本发明涉及化工设备，具体涉及一种煤气的余热利用用的双效热泵。

背景技术：

1、烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦(高温干馏)。由高温炼焦得到的焦炭用于高炉冶炼、铸造和气化。炼焦过程中产生的经回收、净化后的焦炉煤气既是高热值的燃料，又是重要的有机合成工业原料，。

2、现有的焦化企业基本未回收初冷器上段高温循环水的余热，不仅导致热量浪费，而且普遍采用蒸汽直接蒸氨，增加了环保压力和废水处理成本。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种煤气的余热利用用的双效热泵及预热利用方法。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种煤气的余热利用用的双效热泵，包括蒸氨塔，所述蒸氨塔一侧连接有换热器，所述换热器与所述蒸氨塔底端连接有废水管，所述蒸氨塔另一侧连接有预热器，所述预热器上连接有煤气管，所述煤气管上安装有风机，所述蒸氨塔底端连接有再沸器，所述再沸器以及所述预热器上均连接有高温上水管，所述高温上水管一侧安装有高温回水管，所述高温上水管一端连接有双效热泵机组，所述双效热泵机组一侧连接有初冷器，所述双效热泵机组一侧壁上设置有制冷水管，所述制冷水管下方设置有冷却水管。

4、进一步的，所述换热器与所述蒸氨塔通过管道连接，所述废水管与所述换热器以及所述蒸氨塔均通过法兰连接。

5、通过采用上述技术方案，所述换热器可对氨水进行加热。

6、进一步的，所述预热器与所述蒸氨塔之间通过管道连接，所述煤气管道与所述预热器通过法兰连接，所述风机与所述煤气管道通过法兰连接。

7、通过采用上述技术方案，焦炉煤气从所述煤气管道引入，经所述风机加压后与所述预热器内的高温热水间接换热，升温后的煤气进行所述蒸氨塔下部，通过塔板与氨水逆向接触，进而蒸氨。

8、进一步的，所述再沸器与所述蒸氨塔通过管道连接，管道有两组，分为输入和回流。

9、通过采用上述技术方案，所述再沸器可加热所述蒸氨塔内底壁的氨废水。

10、进一步的，所述双效热泵机组通过所述高温上水管与所述再沸器以及所述预热器连接。

11、通过采用上述技术方案，制热时，制取的110℃110℃高温热水通过所述高温上水管送至所述再沸器和所述预热器，用于蒸氨废水加热和煤气加热。

12、进一步的，所述高温回水管与所述再沸器以及所述预热器均通过法兰连接。

13、通过采用上述技术方案，换热后的热水通过所述高温回水管再进入所述双效热泵机组内。

14、进一步的，所述初冷器与所述双效热泵机组通过管道连接，所述初冷器有三组。

15、通过采用上述技术方案，高温循环水热源由所述初冷器上段焦炉煤气热量提供，两台所述初冷器上段煤气流通总量约63000nm³/h，设计温降为82℃→77℃，释放热量649.8万kcal/h，为煤气降温的高温循环水温度由60℃升至70℃，循环量584.8t/h，回收热量580万kcal/h。

16、进一步的，所述制冷水管与所述双效热泵机组通过螺栓连接，所述制冷水管有两组，分为进水和出水。

17、通过采用上述技术方案，所述制冷水管分为制冷水上水和制冷水回水。

18、进一步的，所述冷却水管与所述双效热泵机组通过螺栓连接，所述制冷水管有两组，分为进水和出水。

19、通过采用上述技术方案，所述冷却水管用来对所述双向热泵机组件冷却。

20、本发明的有益效果在于：

21、本发明采用焦炉煤气初冷器上段高温循环水双效热泵余热高效综合利用、剩余氨水双效热泵加热与焦炉煤气吹脱蒸氨三项技术耦合，焦化制冷系统全负荷余能制冷和非上升管模式焦炉荒煤气余热利用，既降低了蒸氨能耗，又减排了废水，实现低品位能源的回收和利用效率的双提升，具有良好的推广前景。

技术特征：

1.一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：包括蒸氨塔（3），所述蒸氨塔（3）一侧连接有换热器（2），所述换热器（2）与所述蒸氨塔（3）底端连接有废水管（1），所述蒸氨塔（3）另一侧连接有预热器（6），所述预热器（6）上连接有煤气管，所述煤气管上安装有风机（5），所述蒸氨塔（3）底端连接有再沸器（7），所述再沸器（7）以及所述预热器（6）上均连接有高温上水管（8），所述高温上水管（8）一侧安装有高温回水管（13），所述高温上水管（8）一端连接有双效热泵机组（11），所述双效热泵机组（11）一侧连接有初冷器（12），所述双效热泵机组（11）一侧壁上设置有制冷水管（9），所述制冷水管（9）下方设置有冷却水管（10）。

2.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：所述换热器（2）与所述蒸氨塔（3）通过管道连接，所述废水管（1）与所述换热器（2）以及所述蒸氨塔（3）均通过法兰连接。

3.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：所述预热器（6）与所述蒸氨塔（3）之间通过管道连接，所述煤气管道（4）与所述预热器（6）通过法兰连接，所述风机（5）与所述煤气管道（4）通过法兰连接。

4.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：所述再沸器（7）与所述蒸氨塔（3）通过管道连接，管道有两组，分为输入和回流。

5.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：所述双效热泵机组（11）通过所述高温上水管（8）与所述再沸器（7）以及所述预热器（6）连接。

6.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：所述高温回水管（13）与所述再沸器（7）以及所述预热器（6）均通过法兰连接。

7.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：所述初冷器（12）与所述双效热泵机组（11）通过管道连接，所述初冷器（12）有三组。

8.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：所述制冷水管（9）与所述双效热泵机组（11）通过螺栓连接，所述制冷水管（9）有两组，分为进水和出水。

9.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵，其特征在于：所述冷却水管（10）与所述双效热泵机组（11）通过螺栓连接，所述制冷水管（9）有两组，分为进水和出水。

10.根据权利要求1所述的一种煤气的余热利用用的双效热泵及预热利用方法，其工作原理为：首先氨水经所述换热器（2）加热后送至所述蒸氨塔（3）上部进行喷洒；焦炉煤气从所述煤气管道（4）引入，经所述风机（5）加压后与所述预热器（6）内的高温热水间接换热，升温后的煤气进行所述蒸氨塔（3）下部，通过塔板与氨水逆向接触；同时利用所述再沸器（7）加热塔底废水，以煤气为载体蒸吹氨水，达到蒸氨目的，在蒸氨过程中，60℃高温循环水经泵加压至0.6mpa送至两台所述初冷器（12）采暖段，将80℃焦炉煤气温度降至77℃，高温循环水升温至70℃后进入所述双效热泵机组（11），作为机组驱动热源，制冷季制取16℃低温水，或制热季制取110℃110℃的高温热水，制热时，制取的110℃110℃高温热水通过所述高温上水管（8）送至所述再沸器（7）和所述预热器（6），用于蒸氨废水加热和煤气加热，换热后的热水通过所述高温回水管（13）再进入所述双效热泵机组（11）内，制冷时，制取的16℃低温水沿原有低温水管线进入低温水系统，以满足化产系统冷却的需求，此方式不仅使可初冷器（12）高温循环水不必去晾水架冷却，节省了因蒸发消耗的补充新水，降低了动力消耗，消除了剩余氨水蒸氨时直接蒸汽转化的蒸氨废水，同时增加了夏季制冷量，提高了焦炉煤气的净化质量和化产品的回收效率。

技术总结
本发明公开了一种煤气的余热利用用的双效热泵及预热利用方法，包括蒸氨塔，所述蒸氨塔一侧连接有换热器，所述换热器与所述蒸氨塔底端连接有废水管，所述蒸氨塔另一侧连接有预热器，所述预热器上连接有煤气管，所述煤气管上安装有风机，所述蒸氨塔底端连接有再沸器。有益效果在于：本发明采用焦炉煤气初冷器上段高温循环水双效热泵余热高效综合利用、剩余氨水双效热泵加热与焦炉煤气吹脱蒸氨三项技术耦合，焦化制冷系统全负荷余能制冷和非上升管模式焦炉荒煤气余热利用，既降低了蒸氨能耗，又减排了废水，实现低品位能源的回收和利用效率的双提升，具有良好的推广前景。

技术研发人员：牛鑫,韩群亮,张洪恩,何阳,杨娜娜,黄洪涛,刘建宇,翟廉贺,王起
受保护的技术使用者：河南中鸿集团煤化有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16