【一】、焦化設(shè)備配件煉焦?fàn)t的熱平衡分析

焦化設(shè)備配件在煉焦生產(chǎn)和煤氣凈化過程中，蘊(yùn)含著大量的余熱資源，有著的回收利用價(jià)值，因此，焦化廠在進(jìn)行余熱資源利用和節(jié)能減排方面具有巨大潛力。

重鋼焦化廠的生產(chǎn)屬于粗放的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式，能源利用效率低，余熱資源豐富但未得到回收利用，在國(guó)內(nèi)焦化行業(yè)具有典型代表性。本課題依托重鋼焦化廠的生產(chǎn)實(shí)際，研究焦化余熱資源及其回收利用工藝技術(shù)，結(jié)合重鋼環(huán)保搬遷焦化工程的規(guī)劃方案，研究適合其生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝技術(shù)特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)合理的余熱資源綜合利用技術(shù)方案，對(duì)新重鋼焦化廠的節(jié)能減排提供技術(shù)支撐，具有現(xiàn)實(shí)意義。

通過對(duì)煉焦?fàn)t的熱平衡分析，焦化設(shè)備配件確定了煉焦生產(chǎn)余熱資源的回收利用主要方向?yàn)榛厥占t焦物理熱、荒煤氣和燃燒廢氣顯熱，其中，紅焦顯熱占供入焦?fàn)t熱量的35%左右，是主要研究對(duì)象；通過分析煤氣凈化系統(tǒng)生產(chǎn)工藝和余熱資源構(gòu)成，以及能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝現(xiàn)狀，確定了煤氣凈化系統(tǒng)余熱資源利用途徑以調(diào)整化工工藝、回收高溫工藝介質(zhì)余熱為主，能源系統(tǒng)以采用自產(chǎn)能源(如焦?fàn)t煤氣)替代直接外購(gòu)能源為主。

根據(jù)當(dāng)前焦化行業(yè)的余熱回收利用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，研究焦化廠余熱回收利用工藝技術(shù)的應(yīng)用情況和應(yīng)用條件。結(jié)合重鋼環(huán)保搬遷焦化工程規(guī)劃方案，研究各種余熱回收工藝技術(shù)的應(yīng)用可能性和應(yīng)用方案，測(cè)算技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性。煤焦系統(tǒng)研究干法熄焦工藝(CDQ)代替濕法熄焦的工藝技術(shù)方案，確定了干法熄焦的巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。煤氣凈化系統(tǒng)研究將真空碳酸鉀脫硫工藝與橫管初冷器結(jié)合、回收利用橫管初冷器上段余熱的工藝；采用蒸汽噴射閃蒸技術(shù)的節(jié)能蒸氨工藝；導(dǎo)向噴射塔盤蒸餾工藝。能源系統(tǒng)研究了焦?fàn)t煤氣代替蒸汽的技術(shù)：導(dǎo)熱油加熱技術(shù)替代直接蒸汽蒸氨的工藝；直燃吸收式制冷機(jī)取代蒸汽吸收式制冷機(jī)；工業(yè)循環(huán)水水源熱泵技術(shù)；循環(huán)水冷卻采用表面蒸發(fā)空冷器。

按照重鋼環(huán)保搬遷焦化工程年產(chǎn)240萬t焦碳的規(guī)模，確定的余熱回收工藝技術(shù)方案，回收利用余熱折合標(biāo)煤202160噸/年以上，各項(xiàng)余熱利用工藝技術(shù)在減少粉塵排放、降低大氣和水體污染等方面，還具有顯著的環(huán)境效益。

【二】、焦?fàn)t配件結(jié)焦造成的危害

加熱爐結(jié)焦給煉油廠生產(chǎn)造成的影響很大，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

1.能耗增加

一，形成的結(jié)焦是不良的導(dǎo)熱體，焦導(dǎo)熱率比一般金屬設(shè)備和金屬管線材質(zhì)的導(dǎo)熱率要低一個(gè)數(shù)量級(jí)，加熱爐的生焦使焦化加熱爐爐管傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于潔凈的加熱爐爐管，加熱爐爐管的傳熱效率明顯下降，加熱爐效率降低，燃料消耗增加，裝置能耗上升。

其次，加熱爐爐管結(jié)焦層的存在使加熱爐爐管的流通阻力變大，致使相關(guān)設(shè)備設(shè)施的消耗功率增加。

第三，加熱爐結(jié)焦層的存在致使加熱爐爐管傳熱效率變差，導(dǎo)致加熱爐加熱介質(zhì)需要消耗多的燃料。焦化結(jié)焦本身又是由混合燃料生成的，因而造成了資源的巨大浪費(fèi)。

2.產(chǎn)品產(chǎn)量降低

焦化配件在延遲焦化裝置運(yùn)行的后期，一般都存在嚴(yán)重的結(jié)焦現(xiàn)象，尤其是加熱爐爐管和揮發(fā)線位置，結(jié)焦現(xiàn)象加嚴(yán)重，裝置的加工能力下降，產(chǎn)品分布變差，無法達(dá)到設(shè)計(jì)的處理能力。由于爐管和揮發(fā)線結(jié)焦，延遲焦化裝置一般7-12個(gè)月要進(jìn)行一次停工燒焦，致使裝置運(yùn)行時(shí)間變短，裝置加工能力降低。加上裝置開工和停工短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行條件不能較優(yōu)，引起產(chǎn)品質(zhì)量下降，目標(biāo)產(chǎn)品收率降低，從而造成經(jīng)濟(jì)效益損失增加。

3.設(shè)備投資增加

為彌補(bǔ)傳熱效率降低而加大設(shè)備傳熱面積，使設(shè)備體積變大，相應(yīng)增加裝置占地面積，設(shè)備質(zhì)量增大，投資也相應(yīng)增大。為了避免因設(shè)備結(jié)焦停機(jī)清洗而影響煉油廠生產(chǎn)，增加備用的重沸器、冷換設(shè)備等設(shè)施，也使裝置投資變大。

4.清洗費(fèi)用增加經(jīng)濟(jì)效益損失

焦化裝置應(yīng)用的設(shè)備和管線上的結(jié)焦硬度和厚度都很大，清焦時(shí)一般采用機(jī)械清焦，清洗時(shí)為達(dá)到效果，需要使用高壓水具等專門設(shè)備，不僅費(fèi)時(shí)，而且費(fèi)工。