重钢焦化厂余热回收利用工艺技术的研究

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1、EngineeringMasterDegreeDissertationofChongqingUniversityResearchingonResidualHeatRecoveryProcessandTechnologyofCokePlantinChongqingIron&SteelCo.LtdMasterCandidate:XiongRencongSupervisor:AssociateProfessorYangXingSupervisor:NiBoSeniorEngineerMajor:Environmen

2、talEngineeringCollegeofResourceandEnvironmentalSciencesChongqingUniversityOct.2007摘要在炼焦生产和煤气净化过程中，蕴含着大量的余热资源，有着极大的回收利用价值，因此，焦化厂在进行余热资源利用和节能减排方面具有巨大潜力。重钢焦化厂的生产属于粗放的生产经营方式，能源利用效率低，余热资源丰富但未得到有效回收利用，在国内焦化行业具有典型代表性。本课题依托重钢焦化厂的生产实际，研究焦化余热资源及其回收利用工艺技术，结合重钢环保搬迁焦化工程

3、的规划方案，研究适合其生产规模和生产工艺技术特点、经济合理的余热资源综合利用技术方案，对新重钢焦化厂的节能减排提供技术支撑，具有现实意义。通过对炼焦炉的热平衡分析，确定了炼焦生产余热资源的回收利用主要方向为回收红焦物理热、荒煤气和燃烧废气显热，其中，红焦显热占供入焦炉热量的35%左右，是主要研究对象；通过分析煤气净化系统生产工艺和余热资源构成，以及能源系统结构和工艺现状，确定了煤气净化系统余热资源利用途径以调整化工工艺、回收高温工艺介质余热为主，能源系统以采用自产能源（如焦炉煤气）替代直接外购能源为主。根据当前

4、焦化行业的余热回收利用技术发展趋势，研究焦化厂余热回收利用工艺技术的应用情况和应用条件。结合重钢环保搬迁焦化工程规划方案，研究各种余热回收工艺技术的应用可能性和应用方案，测算技术经济合理性。煤焦系统重点研究干法熄焦工艺（CDQ）代替湿法熄焦的工艺技术方案，确定了干法熄焦的巨大经济效益和社会环境效益。煤气净化系统重点研究将真空碳酸钾脱硫工艺与横管初冷器结合、回收利用横管初冷器上段余热的工艺；采用蒸汽喷射闪蒸技术的节能蒸氨工艺；导向喷射塔盘蒸馏工艺。能源系统重点研究了焦炉煤气代替蒸汽的技术：导热油加热技术替代直接蒸

5、汽蒸氨的工艺；直燃吸收式制冷机取代蒸汽吸收式制冷机；工业循环水水源热泵技术；循环水冷却采用表面蒸发空冷器。按照重钢环保搬迁焦化工程年产240万t焦碳的规模，确定的余热回收工艺技术方案，回收利用余热折合标煤202160吨/年以上，各项余热利用工艺技术在减少粉尘排放、降低大气和水体污染等方面，还具有显著的环境效益。关键词：余热资源，节能减排，热平衡，干法熄焦IABSTRACTDuringcokingandgaspurifying,thereislargeamountofresidualheatresourcewit

6、hhighrecoveryandutilizationvalue.Herein,theutilizationofresidualheatresourceandenergyconversationisapromisingprojectwithhighpotentialincoke-ovenplant.Thecoke-ovenplantofChongqingIron&SteelGroupisoperatingextensivelywithlowenergyresourceutilizationrateandinef

7、ficientresidualheatresourcerecovery&utilization.It’satypicalityproductionpatternamongChinesecoke-ovenplants.Accordingtotheproductionpatternofthiscoke-ovenplant,studythecokeresidualheatresourceandits’recovery&utilizationprocessingandtechnology;presenttheecono

8、miccompositiveresidualheatresourceutilizationtechnologysuitabletotheplant’sproductioncapacityandtechnicalcharacteristiconthebasisoftheplanningoftheremovalcokeprojection.Ithaspracticalmeaningtoth