焦炉煤气热回收系统创新技术.pdfVIP

2014年第 3期 现 代 冶 金 67 焦炉煤气热回收系统创新技术 (日本)TsuyoshiODA 摘 要：焦炉煤气离开焦炉排出时温度很高，最低在500℃以上，最高可达近 1000℃。这时煤气中所含热量值得 重视 ，理应回收加以利用。但是由于这种粗焦炉煤气(以下简称粗 COG)所含焦油及煤烟灰尘很多，会大量聚积在 热回收所装热交换器表面，使热回效率大大降低，因而粗COG所含热量被遗弃。而回收的焦炉煤气化学能只有 60％，其余部分被焦油带走。为此，本项研究为较好地回收粗COG中的热量，特开发一条新的更高效的回收途径。 这项新技术的主要内容是：用淋喷成液滴的液态锡作热传导媒介，让粗COG直接接触淋喷的锡滴进行换热及对液 态锡与焦油进行重力分选。为确定本项技术关键设备淋喷塔尺寸 ，文中采用煤气及液态锡热传导经验公式进行数 值分析及计算 ，并对锡在粗 COG中发生的硫化问题作了实验研究。系统的目标热 回收功效是可回收遗弃热能 17％中的l1％。 关键词：焦炉煤气；热回收；液态锡；淋喷；重力分选；数值计算 碳泥渣焦油与液态锡的重力分选，并把重点放在热 序言 交换装置——淋喷塔与重力分选的高效配合上。锡 焦炉粗煤气输出口处排出的此煤气一般其温度 熔池内含碳泥渣焦油与液态锡的重力分离，并着重 高达 500—1000℃左右。然而这总值煤气中的显 研究热交换装置与重力分选的最佳配合。 热却因气中的焦油及煤烟灰尘含量很高，大部分聚 1 直接接触热传导与重力分选配用原理 结在热交换器表面，影响热回收而被废弃白白抛掉。 焦炉回收的能量仅是化学能。被抛弃的粗煤气显热 1．1 原理概述 占到粗煤气总能量的17％，而回收利用的化学能一 图1所示给出高温粗 COG热回收系统设计原 般只占COG总能量的60％，其余能量都被焦油带走。 理。淋喷塔是一种对流换热的热交换器性装置。在 某些企业破解上述粗煤气热回收中的焦油聚结 此塔式装置内高温粗COG由下往上运动，而液态锡 难题的粗COG热回收设想相继问世已有数年之久 ， 是在其温度为250℃下从上往下运动。喷洒的液态 但迄今元一这类设想变为应用技术。这方面近期研 锡液滴不断落向塔内液态锡熔池。在粗 COG与锡 究动向是对焦油作重整处理，使它改变形态 (例如 液热交换中，焦油冷凝在液态锡液滴表面。受锡滴 本文所附文献 目录第 1条)，而不再纠缠焦油凝固 温度影响，冷凝的焦油在某种程度上重新挥发，而淋 在热交换器表面问题。但是焦油变态的重整效率不 喷的液态锡滴则落人锡熔池里。熔池 内的锡、焦油 到70％，其余30％的焦油，无论我们采用什么类型 泥渣及焦油各 自的比重分别约为7．0、2及 1．1，因 管状热交换器，都无济于事，仍然妨碍粗 COG显热 而可利用这种比重上的差异将它们一一分选 出来 。 的有效回收，即焦油的重整并无令人满意的结果。 焦油泥渣及焦油用螺旋运输机等设备排到外面，而 本研究鉴于上述情况推出一种全新的解决焦油 温度较高的液态锡则用泵抽送到专用汽锅。汽锅里 凝在热交换器表面的办法，那就是在焦油及煤烟灰 有蒸汽生成，因而液态锡被冷却至略高于其熔点 尘聚集在热交换器表面之前，用淋喷液态锡作流动 232℃左右的250oC。经如此冷却的液态锡用泵返 性热媒介，使粗煤气中的焦油及煤烟灰粉不会再凝 回淋喷塔用于淋喷作业。 固于热交换器表面，并利用焦油与锡比重的差异进 另