横管式初冷器阻力增大的原因分析与应对措施

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横管式煤气初冷器热工特性分析(1)

❖ 1.2工艺特点
❖ 被初步冷却到82℃左右的焦炉煤气，经气液分离器后进入横管式初冷器，焦炉煤气在初冷器内被冷却到21℃。煤气内焦油、萘等杂质会随着煤气温度的降低冷凝下来并附着在冷却水管上。为此，冷凝器设有喷洒管喷洒冷凝液冲刷凝结在管外的萘、焦油等杂质。涟钢焦化厂初冷器分为一段上，一段下和二段(下段)。在煤气入口和一段上之间设有1层喷洒管，视阻力情况间歇喷洒热氨水；在一段上和一段下之间设有1层喷洒管，称为上段冷凝液喷洒管。这2层喷淋液经断塔盘进入上段冷凝液槽，槽内冷凝液又经上段冷凝液泵送到上段冷凝液喷洒管喷洒循环使用。在断塔盘的下面设有1层喷洒管，称为下段冷凝液喷洒管，其喷淋的冷凝液从位于初冷器底部的下段冷凝液出口经水封槽进入下段冷凝液槽，然后又经下段冷凝液泵送入下段冷凝液喷洒管喷洒循环使用。
6300
6300
6300
进/出温流量
度
/M3*
/℃
h-1
35.6 54.2 2
1200
35.6 41.0 3
1200
35.6 61.0 5
1200
进/出温度 /℃
26.08 31.2 0
26.08 30.4 8
26.08 27.4 0
表2 换热系数与冷却水吸热量的计算
一段
二段
初冷器编号
1
2
横管三段间冷工艺（带断塔盘）流程 1—气液分离器；2—横管式间接冷却器；3—余热水槽；4-水封槽；5-冷凝液槽
测试内容和方法
❖ 热工测试以现场测试和热工参数统计分析相结合的方式进行。现场测试包括对焦炉煤气流量、煤气成分、初冷器外表面温度、初冷器前后的煤气温度、冷却水的流量和进出口温度以及冷凝液的流量和成分等相关参数的检测。

试论降低横管终冷器阻力的有效措施

试论降低横管终冷器阻力的有效措施作者：张宏亮赵宵晔来源：《中国新技术新产品》2012年第10期摘要：横管终冷器把煤气温度冷却至合理的范围，为其后序的化产品回收提供条件。

我厂横管终冷器阻力上升较快，终冷器倒换频繁，清扫费用较高，为此，采取有效措施降低横管终冷器阻力迫在眉睫。

关键词：降低；终冷器；阻力；措施中图分类号：TQ52 文献标识码：A1、现状我厂化产车间洗脱苯工区煤气采用横管间接终冷器冷却煤气，即将硫胺工区来的约55℃的煤气在此冷却至25-27℃。

该工艺较直接冷却工艺相比具有流程短、设备少、废水量小等优点。

该系统终冷器设计两台，开一备一，终冷器分上下两段，每台换热面积为3319m2。

近期，终冷器在生产运行中阻力上升较快，平均运行5～7天阻力从1000Pa上升到3000-4000Pa，需要频繁倒用终冷器，清扫困难，成本较高，影响后序工艺的正常操作。

同时，煤气中含萘等杂质较多，严重影响粗苯的回收率。

2、原因分析(1)煤气中冷却下来的萘等杂质堵塞。

用蒸汽吹扫终冷器时，发现用泵将清扫终冷器排出的冷凝液送往机械化澄清槽时极易堵塞管道，且不易清扫，漏到地面上的液体很快凝固成固体。

经化学分析表明，主要是萘、焦油、铵盐及石墨等。

分析其原因，主要是初冷器出口煤气温度控制过高，煤气中的萘、焦油等物质没有很好的冷却下来，在经过横管终冷器时，随着煤气温度逐渐下降，煤气中的萘等杂质析出凝结在冷却管外壁上，需要用喷洒液不断地把结晶萘清洗下来，才能保证终冷器良好的冷却效果。

再者，硫铵工区饱和器煤气出口距离横管终冷器太近，由于上道工序的操作等原因，部分硫铵母液被煤气带走，并在终冷器降温过程中，硫铵结晶附着在冷却管上，从而造成终冷器阻力增大。

(2)喷洒液杂质多。

终冷器采用冷凝液槽中煤气冷凝液经喷洒泵自身打循环，进行清洗终冷器，当冷凝液槽达到接近满槽时，再用冷凝液泵将冷凝液槽中的冷凝液送到机械化澄清槽。

由于多次循环喷洒后的喷洒液中萘的含量较大，再次送入终冷器清扫时，这些萘又被带入终冷器中，经冷却后，析出凝结在冷却管上，使终冷阻力上升过快。

探析横管式煤气初冷器阻力大的原因及应对措施

1引言湖北中平鄂钢联合焦化有限责任公司于2004年和2009年分两期建设4座55孔JN60型复热式焦炉，配套干熄焦、备煤、煤气净化及辅助设施，设计年产焦炭共220万吨的规模，且4座焦炉均为顶装式焦炉。

煤气净化按专业化的系统生产流程，对焦炉生产中产生的荒煤气进行处理：来自焦炉82℃荒煤气通过气液分离器、横管初冷器、电捕、鼓风机、脱硫系统、硫铵系统、终冷粗苯系统，最后去除荒煤气中化学物质及杂质，使得净化后的煤气能够用于后续的工艺产线。

在进行焦炉荒煤气的处理中，横管式煤气初冷器是比较重要的环节，由于自身体积小，占地面积不大，能够极大程度地减少投入成本；运行机制简便，且运行速率极快，能够保障净化煤气的质量性，并产生一定的经济效益；经过横管式煤气初冷器处理的焦炉荒煤气，对环境的污染能力下降一个层次，具备极强的社会效益。

表明横管式煤气初冷器不仅能够为后续煤气净化过程提高净化效率，更是保障整体生产流程能够平稳运行的关键，在许多大型焦化企业都将其作为进行焦炉荒煤气处理的关键工序，受到重视。

2横管式煤气初冷器的运行机制湖北中平鄂钢联合焦化有限责任公司的焦炉荒煤气处理就是应用横管式煤气初冷器，但在近年来的净化过程中，产生横管式煤气初冷器的内部温度超过工艺要求，并且内部系统阻力变大，使得进行焦炉荒煤气的净化效率降低，并且传递大量的焦炉煤灰滞留在煤气鼓风机内部，使得焦炉荒煤的顶部出口的煤气溢满，造成环境污染。

此外，在受到的横管式煤气初冷器的阻力过大时，会导致净化的煤气质量降低，内气体的温度升高，体积增多，导致鼓风机长期超负荷运行。

再者，由于横管式煤气初冷器的阻力增大，过滤效率低下，煤气中存在大量煤渣使得其在管道与装置内部进行沉积，影响装置的运行效率与管道输送量。

气初冷化是进行煤气净化处理的基本要求，在进行焦炉荒煤气的净化过程中，要保持煤气的初冷单位不出差错，并且能够在整体流程中平稳传递，才能将焦炉荒煤气进行充分的净化处理，同时达到提高经济效益与社会效益的目的。

冶炼厂初冷器阻力大的原因及应对措施

管理及其他M anagement and other冶炼厂初冷器阻力大的原因及应对措施刘运桥（河钢承钢安监部，河北承德 067000）摘要：横管式初冷器由于其自身的优势，被广泛使用于焦炉净化工序环节中，这种器械所占空间较小，可以为冶金企业节省资金，而且在操作上较为简单方便，可推动后期焦炉处理净化的效率和质量，为冶金企业创造一定的资金收益。

同时，通过横管式初冷器的处理后，可以有效的降低对周围环境污染的程度，起到保护环境和节约资源的作用。

基于此，本篇文章对横管式初冷器阻力大的原因及应对措施进行研究，以供参考。

关键词：横管式初冷器；阻力大；应对措施中图分类号：TQ546.5 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）12-0208-2冶金企业的初冷器是焦炉净化的首要环节，初冷器运行质量直接影响着焦炉工序的效果和净化效率。

通过对初冷器阻力问题的分析，提出解决阻力问题的解决措施，确保初冷器阻力保持相对稳定，减少操作人员的劳动强度，增强系统运行的可靠性。

因此对于相关技术人员来说，要充分掌握横管式初冷器阻力大的原因及应对措施，确保充分发挥横管式初冷器的作用，为冶金企业创造更多的效益。

1 横管式初冷器概述焦炉所用的原材料主要是通过各种加工处理所形成的，鼓风机通过运转通过焦炉的应用，然后再通过净化装置实现最终原料的形成。

当杂质出现时，就会为整个出冷气的运转形成较大的阻力，最终影响后期原料运送的效率。

在使用横管式初冷器时，是从顶部进入管道中实现整个冷却的目的，然后利用冷凝液槽来将交由中的各种物质实现分离，而产生的那些杂质物质也将附着在冷壁管中。

所以，后期萘元素所剩含量取决于焦油含量，萘元素不仅会影响到冷却效率的提高和原料的转换，甚至可能会使整个管道内部温度与标准之间形成的偏差过大，甚至可能会导致出冷气，形成较大的阻力，无法实现正常流程的操作。

因此，要想推动整个焦炉净化操作的顺利完成，就必须从焦炉温度的控制和初冷器阻力的下降两处着手。

初冷器阻力处理

降低横管初冷器阻力的改造方案公司的煤气净化工段采用4台横管初冷器，煤气处理气量为12万m3/h，单台冷却面积为7500m2，要求阻力不大于1.5kPa。

2006年6月刚投用时,阻力不大，但需要定时冲洗。

自2009年12月份以来，初冷器阻力逐渐增高，且一直居高不下，最高时竟达7kPa左右，造成煤气量减少、焦炉集气管压力升高、焦炉炉顶长期放散荒煤气、鼓风机喘振的恶性情况。

出现该情况后，虽多次尝试用长时间冲洗初冷器，但效果仍不理想。

冲洗完的初冷器阻力上升仍很快。

经拆开检查发现，其中一台初冷器的顶部靠近煤气进口处积存有大量杂质（焦油渣、萘结晶等杂物），致使初冷器顶部煤气流道截面积减小，煤气通过量减少，煤气鼓风机长期处于高吸力状态下运行。

为此，我们清理了积存在各台初冷器顶部的杂质，并改造了顶部的喷洒液喷头和增大了喷洒量，取得了良好效果，现介绍于后，以供同行参考。

1 煤气净化流程煤气净化采用了焦化企业常用的流程，即煤气→竖管喷洒→横管初冷器→电捕焦油器→煤气鼓风机→脱硫塔→洗氨塔→洗苯塔→部分煤气回炉。

另一部分煤气经常压脱硫→水洗→气柜→甲醇。

初冷器承担着煤气降温、除焦油和除萘的多重任务，是煤气生产中的重要环节，阻力增大后会增加煤气鼓风机的负荷，降低焦炉负压煤气管道的吸力，严重时会造成煤气不能顺利导出，影响到全系统的正常运行。

一般焦化厂的初冷器阻力较低，通常利用自身产生的轻质焦油喷洒除萘和降低阻力。

而我厂由于没有轻质焦油，因此无法实现连续的正常在线冲洗。

这样，初冷器运行24～48h后就必须进行冲洗。

若采用喷洒液和蒸汽升温的方式，一次冲洗时间长，采用了热煤气升温冲洗的方式，可使冲洗速度大大加快，且效果较好。

但由于冲洗时采用了热煤气，造成煤气中的萘等杂质后移，给洗涤系统带来无法消除的影响，只能靠间歇清理的方式维持运行。

上述流程尽管有较大的缺陷，但是还可以保持系统的连续运行。

但是在2009年底初冷器持续出现的大阻力，煤气无法正常导出，迫使焦炉放散，后续系统的煤气质量难以保证。

横管式煤气初冷器检修规程

横管式煤气初冷器维护检修规程第一章设备结构及主要技术参数一、设备结构（一）概述（1）、横管式煤气初冷器属于固定管式换热器设备，呈立式长方体形，外部尺寸为4536×2952×20300，它主要完成焦炉荒煤气的冷却任务；（2）、冷却器内横插4688根长为4500mm的换热管（Φ57×2.5）,换热管以四排为一组与水平成3°夹角管头在管板上胀接，管板外侧有管箱，管箱与冷却管连接，构成冷却水道。

（3）、按换热管把内部分为上、中、下三部分，由上到下分别为采暖热水、循环水、低温水，其进口公称直径分别为DN250、DN450、DN300;（4）、壳体中部与下部有冷凝液出口，公称直径为DN200；（5）、壳体底部有蒸汽入口，公称直径为DN80；（6）、壳体内分别在循环水冷却水管上部有喷洒液入口，公称直径为DN125，喷洒液由喷头喷出；（7）、煤气进出、口公称直径为DN1000，人孔公称直径为DN500。

（二）、冷却原理横管初冷器主要是间接冷却焦炉荒煤气。

冷却水自上而下在横管内流动，煤气从上到下穿过横放的水管外壁，由于管内外的温度差，煤气热量通过横管壁，由作热量交换的水带走。

由于水自下而上折流，与煤气成逆向错流，从而提高了热传导的温度差，另外煤气被横放的水管阻挡而产生湍流，使煤气与水管外壁充分接触，从而提高了传热效率。

另外用轻质焦油、热氨水的混合液分上下两段喷洒冷却水管壁，以吸收煤气中结晶萘，并溶解管壁上的沉积物起到了减少阻力，提高传热效率的作用。

荒煤气在冷却过程中，大部分焦油气冷凝成轻质焦油，萘大部分呈片状析出并溶于焦油中，少部分漂浮在煤气中，随煤气一起流走。

煤气中一定数量的NH3、CO2、H2S、HCN等溶于煤气冷凝水中形成冷凝氨水。

轻质焦油与冷凝氨水组成煤气冷凝液。

冷凝液穿过横排的冷却水管外壁，在壁上形成很薄的液膜从上往下流动，由排液管流入水封槽，再汇集到冷凝液槽。

二、主要技术参数外形尺寸：4890×3322×20644 重量：149190Kg每台处理煤气量：25000m3/h设计压力：管程0.5MPa 壳程0.035MPa管程数：上/中/下为4/22/10；管数144/3124/1420介质、温度、流量：壳程内：荒煤气上段 82—80℃中段 80—45℃下段 45—22℃煤气出口温度22℃管程内：上段热水 50—55℃ 250t/h中段循环水 30—45℃ 600t/h 0.3—0.4MPa下段低温水 16—25℃ 40t/h 0.5MPa初冷器阻力： 800—1800Pa，操作时1000Pa操作时初冷器前压力（表压）-2500Pa操作时初冷器后压力（表压）-3500Pa热态轻质焦油氨水 75—82℃蒸汽 0.4—0.6MPa（表）冷却后煤气焦油含量 1.5—2.0g/m3 萘含量＜0.7g/m3第二章检修周期及检修内容一、检修周期外部及附属设备、管线检查修理周期 6月内部检查修理（包括外部）并试压 24月二、检修内容（一）、作好基础检查（1）、检查基础有无裂纹、下陷情况并定期测量；（2）、基础如有异常，定期测量发展情况，必要时处理；（3）、检查基础螺栓、螺母、垫铁有无松动、锈蚀情况。

初冷器阻塞原因分析及解决办法

初冷器阻塞原因分析及解决办法(河北承钢焦化公司)刘作玲李兆华姜振峰摘要：针对初冷堵塞的现象，分析问题所出的原因在于循环水温度过低。

导致初冷器各段温度分布与设计不符，从而找出合理的解决办法，并提出循环水系统整改方案，以求对初冷器堵塞的彻底治理。

关键词：初冷器循环水水温冷凝液组成一、存在的问题初冷是煤气净化的基础，只有保证初冷单元正常、稳定的运行，才能实现对煤气的优质净化和化学产品的高回收率。

然而，我厂初冷系统自99年lo月份起相继出现了一些问题，具体表现在：初冷器下液管和冷凝液喷洒管堵塞；三台3000m2横管初冷器阻力增长较快，初冷器倒用频繁，大大增加了工人的劳动强度，影响焦化系统正常生产。

二、原因分析煤气在初冷器中冷却分为三段：热水段、循环水段和低温水段，由于上段热水且前尚无用户，因此现只开循环水段和低温水段。

为了确定初冷器阻力增加主要在哪个部位，我们在初冷器循环水段后侧壁板备用口处接装测温、测压装置，以分段测初冷器阻力。

测量结果如下表1初冷器各段温压测定衰11初冷器初冷器初冷器初冷器初冷器初冷器初冷器人口压力中段压力出口压力上段阻力下段阻力中段温度下段温度Kpa Kpa Kpa Kpa KDa℃ac—1．60 —3．34 —3 50I740 16 23 20．5—1．49 —3．20 —3．35 1 71 O．15 24 20．5—1．71 —4 10 —4．32 2．39 0 22 24 20．5—1．65 —4．50 —4．78 2 85 0 28 24 20．5以上数据表明：初冷器阻力增长主要位于中段，即循环水段，根据其它兄弟厂家经验，初冷器阻力增长主要集中于下段，为什么我厂中段阻力增长如此快呢?这首先在看初冷器各段的温度分配，情况如下：表2初冷器各段温度控制与设计对照表热水段后循环水段后低温水段后I煤气温度煤气温度煤气温度l设计值1"78．130c 140屯19—21屯I实际值82．0℃24℃20．5℃由以上数据可以看出：循环水段后煤气温度严重偏离设计值，而这一温度的控制尤为重要，因为在初冷器中煤气由上而下流动的过程中，温度逐渐降低，煤气中萘的饱和含量也随之降低(不同温度下煤气中萘的饱和含量见下表)，在50～55℃范围内，煤气中的萘基本接近于·150·该温度下的饱和含量8～lZg／Nm3，此时，开始有萘析出，由于在煤气冷却过程中还有大量的焦油和氨水被冷凝下来，因此析出的萘全部溶解于焦油中，随着温度继续降低，焦油和氨水冷凝量减少，致使进一步析出的萘沉积到横管外壁上，降低传热效率，增加初冷器阻力。

影响初冷器阻力的原因分析

影响初冷器阻力的原因分析摘要：本文总结了日常生产中影响初冷器阻力的几个因素，对因进行了比较详尽的分析，控制好这几个因素，对控制好初冷器的阻力有很大的作用。

关键词：初冷器阻力煤气量机后压力冷却水温度Abstract: this paper summarizes the factors influencing the resistance of early tanks in daily production, compares the for detailed analysis, good control of these factors, to control the cooler resistance has great role in the early.Key words: the early pressure of cooling water temperature after resistance to gas quantity of machine.一、初冷器的作用由炭化室出来的荒煤气在桥管，集气管用循环氨水喷洒冷却后的温度仍高达80--85℃，且包含有大量煤焦油气和水蒸气及其它物质。

由于煤焦油和水蒸气很容易用冷却法使其冷凝下来，而且先将它们从煤气中除去，对回收其他化学产品，减少煤气体积，节省输送煤气所需动力，都是有利的。

二、初冷器的工艺流程河北旭阳采用的是半负压横管式间接初冷工艺，与其它间接初冷工艺流程的主要区别之一，是将电捕焦油器置于鼓风机前。

这样配置的优点是：煤气初冷器冷却过程中生成的煤焦油雾，可在电捕焦油器中彻底清除，为鼓风机对煤气加压以及其后的化学产品回收创造良好条件。

若将鼓风机放在初冷器与电捕焦油器之间，本来已经液化成雾滴的煤焦油，则因煤气被压缩而又升温过程中，又汽化为蒸气。

在管道和以后的工序中遇到冷却又会冷凝，造成堵塞。

一般新建焦化厂均采用这种配置的工艺。

如图1所示：焦炉图1三、影响初冷器阻力的外部因素3.1 煤气量由于焦炉生产的不稳定性，结焦时间时长时短，这就造成了煤气量的不稳定，由于初冷器冷却面积是一定的，现总结了当煤气量变化时初冷器阻力的变化。

论初冷器阻力的形成与处理对策

1期（下转第93页）论初冷器阻力的形成与处理对策王密军（山东钢铁集团日照有限公司，山东日照276805）摘要：文章主要分析了横管初冷器阻力形成的影响因素，同时论述了关于如何解决其阻力的处理对策，确保横管初冷器能够正常投入使用，进而发挥出横管初冷器的应用优势。

关键词：初冷器；阻力；影响因素；处理对策作者简介：王密军（1982-），男，山东日照人，研究方向：煤化工。

横管初冷器作为焦化行业换热设备的重要组成部分，凭借其自身的优势，在焦化行业得到了广泛的应用。

在横管初冷器的实际运行过程中，冷却管附着大量焦油、萘等物质，这在物质在初冷器管上，在一定程度上减少了煤气通道的面积，极大的增加了设备的阻力。

横管初冷器阻力过高，则必然会促使增加煤气的温度，进而增加了煤气系统的阻力。

因此，在横管初冷器的使用过程中，一旦横管初冷器出现阻力过高的情况，需及时清洗壳层来降低其过高的阻力。

在实际操作过程中，通常主要通过热氨气水清扫、热煤气清扫、以及蒸汽清扫三种方式。

1横管初冷器阻力的影响因素在荒煤气净化的过程中，煤气初冷器是其中最要的环节。

通过煤气的初步冷却，有助于降低煤气中的含水量，同时也可以降低煤气的体积，以此提高鼓风机的煤气输送能力，使得焦油含量降低。

此外，煤气冷却的过程中，会分析煤气中的焦油等物质，此时初冷器的水冷管沉积下来，致使增加了初冷器阻力。

1.1荒煤气中焦粉、煤粉与焦油的混合在装煤的瞬间，由于集气管提供较大的负压，集气管内部吸收较大的气体量。

因此，受到其较为明显的影响，致使煤气生产中吸入诸多较小的煤粉，当煤气逸出来时，碳颗粒会随着煤气二次受热而分解出来，由于煤气处于流动的状态，而这些颗粒会随之进入集气管中。

基于煤粉、碳颗粒等颗粒粒度较小，再加上其表面张力及疏水性，以上两种因素的影响，致使其难以全部溶解于循环氨水中。

横管初冷器内部水管，不但排布相对较多，而且间距较小。

在对冷却过程中沉积的焦油、萘等物质进行清洗时，可采用冷却中的氨水与与焦油混合物。

横管式初冷器积萘的改进措施

横管式初冷器积萘的改进措施申报工种：气体净化工单位：唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司姓名：王占盈日期：2013年08月07日横管式初冷器积萘的改进措施摘要:本文分析了焦炉煤气鼓风冷凝工段横管式初冷器在运行中存在的问题，提出了相应的改进措施和日常管理控制措施，改进后运行效果良好，保证了后续工序正常生产。

关键词：横管式初冷器；积萘；阻力；温度；清洗一前言首钢京唐钢铁联合有限公司焦化一期工程煤气净化车间负责净化两套2*70孔7.63m复热式焦炉。

每套焦炉产生的12.5万立/小时荒煤气，并回收各种化学产品。

鼓风冷凝作业区有8台并联冷却面积为9000平方米的横管式初冷器对煤气进行冷却。

2008年投产，两年以后初冷器总阻力增长快，煤气出口温度超标，阻力最高可达到4000Pa温度最高达到28度，初冷器后煤气管道内部和电捕焦油器内部积萘和焦油杂质严重阻力大，最后导致停工用氨水、蒸汽清洗整个工艺。

下文对煤气初冷器存在的问题及原因进行了分析，对煤气初冷器的适宜运行方式进行了探讨，并提出了一些改进的建议。

二工艺简介来自焦炉的荒煤气与焦油氨水混合物进过气液分离器分离后，82度荒煤气由上部出来，进入并联操作的横管式初冷器，分别用65度余热水、33度循环水、16度低温水、将煤气冷却至20-23度。

由横管初冷器下部排出的煤气，进入并联操作的电捕焦油器，除去煤气中夹带的焦油，在由煤气风机压送至硫胺、粗苯、脱硫、进入煤气管网。

为了保证初冷器冷却效果，在其顶部用热氨水不定期冲洗，以清除管壁上的焦油、萘的杂质。

65度余热水用余热水泵经横管初冷器上段换热到75度送到脱硫作业区循环使用。

初冷器带有断塔盘，将初冷器分为上下两段。

上段排出的冷凝液经水封槽流入上段冷凝液槽，用上段冷凝液泵将一部分送到初冷器上段喷洒，多余部分送到焦油渣预分离器。

下段排出的冷凝液经水封流入下段冷凝液槽，用下段冷凝液泵送到初冷器下段喷洒，多余的部分经交通管满流到上段冷凝液槽。

邯钢焦化厂横管终冷器阻力增大原因分析与改进

却下来。根据饱和煤气中水汽含量计算，气经过煤终冷横管时，约有０８ｔｈ的水汽和焦油雾冷凝大．４／下来，这些冷凝液大部分随喷淋下来的混合液进人混合液槽，小部分水汽和焦油雾则被煤气带人电捕焦油器中被分离下来。同时，度低，温还使得焦油黏度加大。因此，造成下液排放不畅，冷凝液聚积在终冷横管底部和煤气管道内，终冷阻力增大，波使且
动。
横管的换热负荷，大部分萘在初冷器中冷却下来，使从而减小横管终冷器煤气进出口温差，降低在终冷
３改进措施
器中混合液的洗萘负担，降低萘的析出量。为了确保使尽可能多的焦油和萘在初冷器内冷却下来，同时保证初冷排液系统畅通，因此对初冷器排液系统进行了优化。见图２保持原ｑｌ０三，ｂ５ｍｍ条排液管道不变，增加一条ｑ０ｍ排液管道，新ｂ０ｍ２使排液管道畅通。
收稿日期：０２— ３—１２１０５
≤４０图１是２１．，０１年６月份的５次取样化验数据统计，３有次结果大于规定指标，以看出５６月可 — 份焦油黏度明显偏大。影响焦油黏度的因素有：焦煤配煤情况，炉炼焦操作条件及鼓冷工段操作控制。在煤气净化回收工序中，焦油黏度随着温度升高而减小，流动性差。２３终冷后煤气温度过低．终冷后煤气温度控制过低，致使萘结晶析出量加大。在一定压力下，气中萘饱和含量与煤气温煤度成正比。煤气经初冷器冷却后，度降至２温８— ３℃ ，时焦炉煤气中萘含量约为１１２这．２～２１ｇ．６／

浅谈影响初冷器换热效果的因素及解决措施

浅谈影响初冷器换热效果的因素及解决措施摘要：介绍了横管初冷器的冷却机理。

分析了横管初冷器生产运行中出现堵塞的原因，并提出相应的解决措施，值得生产管理中借鉴。

关键词：初冷器；横管；堵塞前言从焦炉来的荒煤气温度为80℃～85℃经气液分离器进入煤气净化装置，为保证的煤气输送及使用和有效的回收化学产品，需将煤气进一步冷却至18℃～22C。

冷却的方法主要采用间接冷却法，主要设备为“横管式煤气初冷器”。

该设备材料为碳钢，壳体截面为矩形，布置大量的冷却管束，管板外侧管箱与冷却水管连通，构成冷却水通道。

一般用工业循环水和低温制冷水分三段冷却，第一、二段用循环冷却水将煤气冷却到40--45℃左右，第三段低温冷却水将煤气冷却18--22℃左右。

煤气由上向下流动，大量的冷凝液也是由上向下流动，起到冲洗、溶解萘、焦油的作用；冷却水管密集横排，使煤气产生湍流和撞击，从而得到均匀冷却；总的传热系数高；具有节约用水和环保功能。

若冷却后煤气温度过高，会破坏系统热平衡，进而影响后工序操作温度，降低了化学产品的回收率。

要维持其正常生产，就要加大后工序的热交换，同时煤气中的焦油、萘、氨、硫化物等杂质增多，增大了煤气中的焦油、萘、氨、硫化物等杂质增多，增大了煤气净化负荷。

1、影响初冷器换热效果的因素在生产过程中横管式初冷器的换热面积Ｆ以及煤气与冷却水间的平均温度差△t是不变的。

由换热公式Ｑ＝Ｋ・Ｆ・△t可知，冷却效果变差主要是由横管式初冷器的传热系数Ｋ降低所导致。

Ｋ＝（１/ａ１＋δ１/λ１＋δ2/λ2+１／ａ２）－１其中，ａ１为煤气至管外壁的对流换热系数；ａ２为管内壁至冷却水的对流换热系数；δ１/λ１为钢管壁的热阻；δ2/λ2为管、内外壁附着物的热阻。

煤气至管外壁的对流换热系数ａ１由煤气混合物中水汽含量决定，此参数在初冷器使用过程中基本不变。

管内壁至冷却水的对流换热系数由冷却水在管内的平均流速及温度决定．在生产过程中可以通过调节冷却水的流量与温度来调节初冷器后煤气温度。

横管初冷器运行中存在的问题及解决措施_裴振

Problemsexistingintheoperationoftraverse-pipe primarycoolerandsolutions
PeiZhen DouJiping LiPengyuan XuZhe LiuBinhe (SionsteelAnshanResearchInstituteofThermo-energyCo., Ltd.)
(2)冷却水质差冷却水的硬度大 , 含沙量高。水的硬度大造成初冷器换热表面上生成密实的碳酸盐沉积层。计算表明 , 在换热表面上 CaCO3 层的厚度由 0.2mm 增加到 2mm使传热能力降低约 20%。使用含杂质多的冷却水 , 会使冷却管的水缓区有大量的泥沙沉积 , 造成粘泥生长 , 冷却管内形成污垢。 2.2 采取的措施
流密度很大 , 蚀孔很快加深 , 反应生成的 OH-与从孔内扩散出的二价可溶性铁离子在孔口生成二次腐蚀产物 , 反应生成的 FeCl2 发生水解反应时 , 使孔内的酸度增加 , 使蚀孔向深处延伸。
(3)随着腐蚀的进行 , 蚀孔孔口处水的 pH 值随之升高 , FeCl2 浓度增加 , 水解作用进一步加强, 阳极的溶解速度加快 , 加速了蚀孔的加深 , 直至穿透。
保持循环液泵的喷洒量和喷头的雾化程度 , 一般横管式煤气初冷器的喷淋密度设计要求不低于 3m3 / (m2 h), 以保证充足地洗液冲刷。喷洒液要求焦油的含水为 (40 ±10)% , 必须保证轻焦油质量稳定 , 因而要加强轻焦油补放系统的操作 , 控制补油、放油的数量 , 降低轻焦油的含水量。加强初冷器的清扫 , 定期采用热氨水和热煤气清扫 , 清扫期间适量补充新氨水。
1 存在问题
(1)设备结垢 , 传热系数降低 , 水耗增加 , 设

横管初冷器阻力增大原因分析与改进

ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｒｏｓｓ — ｐｉｐｅｐｒｉｍａｒｙｃｏｏｌｅｒ；Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
横管初冷器是焦化行业广泛使用的换热设备，用于荒煤气冷却、部分焦油和氨水冷凝以及煤气中萘的
ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｈｉｇｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｐｏｏｒｃｏｏｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｔｐｕｒｇｅａｒｅｓｏｌｖｅｄ，ＳＯｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｐｉｐｅｐｒｉｍａｒｙｃｏｏｌｅｒｔｉｎｕｏｕｓ
神龙焦化公司的３台横管初冷器仅有上段热氨
水喷洒装置，没有下段热氨水喷洒装置，使下段不能
正常清洗。横管初冷器中煤气自上而下流动，依次被循环水和制冷水冷却，温度逐渐降低。因此，下段
煤气温度低于上段，下段更容易结萘。同时，横管初冷器冷凝液和吹扫蒸汽冷凝水共用１套退液系统，均经上、下段冷凝液水封筒满流至上、下段冷凝液循
性循环。改造前的退液工艺流程见图１。
摘要：介绍了横管初冷器在运行中存在的问题并进行改进，解决了初冷器阻力大、冷却效果差、蒸汽吹扫频繁的

横管式初冷器阻力的控制措施

洒管堵塞。
１阻力上升快的原因
（喷洒管孔径小，）１堵塞频繁。初冷器喷洒管孔径为中，喷洒用冷凝液中含焦油、焦粉、煤５粉，管道中又积有铁锈，极易形成堵塞物，使喷洒量减小和喷淋密度不够，换热管外沉积的焦油和蔡越多，初冷器阻力上升速度越快。（）２冷凝液流量计显示失真。喷洒用冷凝液流量计采用金属管浮子流量计，工作原理见图１。
焦粉、煤粉等杂质。
（改造冷凝液系统（３。在下段冷凝液槽）４图）上安装液位计；在下段冷凝液泵的出口管道上增设
３结论
改进后，初冷器阻力稳定在１０一３０，０１０Ｐａ
连续正常运行时间达１年以上，保证了后序工艺的
正常运行。
Ｄ５管道，Ｎ０将部分冷凝液送人机械化焦油氨水分
（）段喷洒冷凝液中焦油少。根据相似相溶４中原理，喷洒冷凝液中的焦油能溶解附于换热管壁外的茶及其他可溶物，从而有效地控制初冷器的阻力。原设计中，中、下段冷凝液槽之间设有联通管，下段冷凝液槽设有补加焦油的管道，下段冷凝液向中段冷凝液满流・，多余的冷凝液通过中段冷凝液泵送人机械化焦油氨水分离器，控制中段冷凝液槽的液位。由于中段喷洒液中焦油含量少，只有
量计的运行。（中、下段冷凝液槽增设排污管。在中、下）３
去氨水
分离器新增
阀门
去初冷
器下段
去焦油贮槽
段冷凝液槽上增设Ｄ１５Ｎ排污管道，２见图２。每班在接班后ｌ内必须用中、下段冷凝槽的放空阀门ｈ排污１次，时间不少于１ｍ，以减少冷凝液中的０ｉｎ
图３改造后冷凝液系统示意图
平均
８８．

（使用诺沃利佩茨克钢铁公司原料基地的优）１

煤气初冷操作分析及改进途径

煤气初冷操作分析及改进途径煤气初步冷却的操作对整个回收车间以及炼焦炉和焦油蒸馏的生产均有影响。

我公司目前采用立管式煤气初冷器，容易出现的问题是器后煤气集合温度偏高，这将给下道工序带来一系列问题，主要表现在：1、煤气中水汽含量增多，体积变大，造成鼓风机能力不够，影响煤气的正常输送。

2、焦油汽的冷凝率降低，初冷器后煤气中焦油含量增多，如捕焦油器效率不高，将使硫铵质量变坏，使洗苯、脱硫、脱萘均受到影响，并会造成设备堵塞。

3、在初冷器内，煤气中的萘在遇冷时，部分即呈细小结晶析出，由于粒度非常小，很难从高速的煤气中沉降下来，而随煤气带走，所以煤气管道的实际含萘量比同温饱和含量要高1—2倍。

而当集合温度增高时，则煤气中的含萘量将显著增大，这是因为：（1）、煤气中纯萘的蒸汽压亦即煤气中的萘含量，随煤气温度的升高而有很大的增长。

（2）、据资料介绍，全焦油含萘量约为8%，而在初冷器冷端得到的冷凝焦油中含萘量可达21—25%（初冷器后煤气温度为主31℃）。

由此可见，如器后煤气温度偏高，由于焦油汽的冷凝率降低，特别是焦油的轻质组分冷凝量少了，因而固态结晶萘溶解于焦油中的量减少，随煤气带走的量相应地增多了。

此外，煤气出冷却器后所挟带的焦油雾中所含之萘，因煤气受鼓风机绝热压缩温度升高而重新蒸发，致使鼓风机后煤气含萘量更高。

因煤气含萘量高，将使煤气管道和设备堵塞，对硫铵和粗苯系统影响更为严重。

4、集合温度偏高，溶解于冷凝氨水中的氨、硫化氢、氰化氢量减少，其随煤气带出量增多，对于硫铵系统，将使饱和器负荷增大而器后煤气含氨、硫化氢、氰化氢量相应提高，从而增加了脱苯设备的腐蚀程度。

由上述可见，必须重视煤气初冷操作，并寻求改善煤气初冷的途径。

现就目前所了解的情况，初步探讨如下：1、应保证较低的煤气入口温度和冷却水入口温度对于正在生产中的立管式煤气，传热面积和煤气处理量均为一定，则煤气集合温度与煤气入口温度及冷却水入口温度密切相关，应尽可能降低煤气入口温度和冷却水入口温度。

浅谈初冷器的阻力问题

2019年01月浅谈初冷器的阻力问题赵丹萍于清野杜立广（中冶焦耐（大连）工程技术有限公司，辽宁大连116000）摘要：横管式初冷器的阻力高低直接影响焦炉产生的煤气的能否正常输送。

水管管壁上析出的萘会导致初冷器传热速率下降，冷却水消耗量增大，横管式初冷器出口处煤气温度也相应增高，阻力增大，并且鼓风机的能量消耗增加。

控制和降低横管式初冷器的阻力是冷凝鼓风系统的重要工作，控制喷洒液中轻质焦油的组分是保证初冷器正常运行的基础。

关键词：初冷器；阻力；喷洒液1概述焦化厂焦炉产生的荒煤气需要以鼓风机作为动力，使煤气经过煤气净化装置处理送到用户。

其中，初冷器由于受煤气中冷凝出的物质的影响，阻力会出现波动，直接影响煤气输送。

荒煤气从顶部进入横管式初冷器，煤气中90%的水蒸气、焦油、萘、氨被冷却下来，煤气达到饱和状态，析出的萘被冷凝液中的焦油吸收并送至焦油氨水分离单元的冷凝液槽，未必焦油吸收的萘则会粘附在横管式初冷器内部冷却水的管壁上。

因此焦油含量的多少直接影响初冷器内残余萘的多少。

管壁上的冷凝出的萘不仅影响冷却水和煤气的换热，使煤气温度偏离设计值，需要提高冷却水的流量以提高换热系数，沉积的萘同时导致初冷器阻力增大，鼓风机吸力也要相应提高，增加能耗的同时也影响鼓风机的正常操作。

因此，控制荒煤气温度和降低横管式初冷器的阻力对煤气净化正常操作至关重要。

2存在的问题当初冷器阻力增加时会产生如下问题：2.1对初冷器单元的影响a ）初冷器阻力增大后，原鼓风机吸无法完全抽出集气管中的荒煤气，初冷器前压力升高，焦炉放散煤气，产生污染气体的无规则排放；2.2对后续单元的影响a ）出初冷器煤气温度偏高，进入电捕除焦油器的煤气中含萘量增大，造成电捕焦油器中的蜂窝管中粘附较多的萘，处理效果下降，经常出现事故状态；b ）煤气温度偏高，携带的水蒸气量较多，使荒煤气体积较大，超过鼓风机的正常处理能力，鼓风机经常处于超负荷运转状态。

3原因分析3.1喷洒液问题正常生产中轻质焦油占循环喷洒液的百分比应控制在40%~50%，如果冷凝液中焦油含量低于该值，吸附在换热管壁上的焦油、萘等杂质将无法顺利溶于喷洒液中，则无法实现正常冲洗。

横管初冷器阻力的控制措施

横管初冷器阻力的控制措施作者：程立学来源：《中国科技博览》2019年第10期[摘要]焦化企业在煤炼制焦炭过程中产生煤气，未进行净化处理的煤气连同焦油，氨水一起通过初冷器进行初步冷却。

冷却后的煤气温度变低，体积变小，便于后续煤气的加压输送。

目前初冷器大多采用间歇式横管初冷器。

煤气的热量通过金属管壁传给冷却水。

由冷却水升温后经降温循环使用。

初冷器的主要作用是给煤气进行降温，在降温的同时，煤气中夹带的水汽被冷凝下来，连同部分焦油雾，焦油渣，萘等杂质也会澄降到初冷器列管变面。

这些杂质绝大部分通过冲刷，洗涤等会随煤气冷凝液排出初冷器，但少量杂质会粘附在金属管外壁。

随运行时间延长，粘附的物质越来越多造成初冷器阻力升高。

阻力变高的初冷器必须从系统中切出，利用蒸汽、热氨水等物质进行吹扫，冲洗，将金属管外壁的杂质清除后，方可投入运行。

一般焦化企业均设有备用初冷器，方便在吹扫。

每次倒换和吹扫初冷器，必然会浪费大量蒸汽，同时粘附在管壁上的焦油，萘等杂质经过蒸汽加热，挥发至大气中，气味刺鼻。

进而对大气造成污染。

本文经过实践，研究延长初冷器使用周期的方法。

减少或杜绝蒸汽吹扫。

对同类焦化企业具有借鉴意义。

[关键词]焦化；横管初冷器；阻力中图分类号：TP991 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0032-011.初冷器的简介以峰煤焦化为例，介绍如下峰煤焦化一期为90万吨/年产能，使用TJL4350D型焦炉。

装煤方式为捣鼓焦，并采用高压氨水喷洒进行除尘。

煤在炼焦过程中产生的荒煤气（未经过净化处理的煤气）汇集到炭化室顶部空间，经过上升管、桥管等管道进入集气管。

此时荒煤气温度较高大约在800℃左右。

为实现安全输送，荒煤气在桥管内被循环氨水喷洒降温，温度降至80℃～90℃。

然后进入气液分离器实现煤气和焦油氨水的分离，焦油和氨水进入冷凝工序。

煤气连同未分离完全的少量焦油雾等杂质进入初冷器。

初冷器一般多台并联使用。

初冷器阻力偏高原因分析及对策

初冷器阻力偏高原因分析及对策[摘要]分析了初冷器运行过程中阻力偏高的主要原因，主要对横管初冷器清洗萘、焦油和煤粉的工艺进行了分析和讨论，提出了解决办法，取得了较好的效果。

【关键词】初冷器；阻力；原因分析；对策1、概述：初冷器是煤气净化工序中的重要环节，其阻力大小，直接影响焦炉产生的煤气的正常输送及钢铁企业的大生产。

在生产过程中，经常因管壁结集萘、焦油和煤粉等杂质而使煤气通路变窄阻力增大，为了保证集气管煤气能够顺利抽出，鼓风机机前吸力也要相应提高，不仅影响了鼓风机的正常运行，同时也增加了能耗。

所以，控制和降低初冷器阻力是冷凝鼓风工段的一项重要工作。

新钢公司焦化厂新区煤气净化系统采用3台高效横管冷却器。

横管初冷器上段排出的冷凝液经水封槽流入上段冷凝液槽，用上段冷凝液泵将冷凝液再送至初冷器上段进行喷洒，多余部分送入气液分离器前的吸煤气管道。

横管初冷器下段排出的冷凝液经水封槽流入下段冷凝液槽，并按一定比例兑入机械化澄清槽里的焦油乳浊液，再用下段冷凝液泵送至初冷器下段喷洒，多余部分经交通管流入上段冷凝液槽（如图1）。

另外，在初冷器上段，为防止萘、焦油和煤粉等杂质结集，保证初冷器冷却效果，在其顶部用热氨水进行不定期冲洗，来清除管壁上集结的焦油、煤粉等杂质。

2、问题提出在开工初期，初冷器的阻力波动很大，上涨的也很快，经常涨至2000-3000Pa 以上，由于阻力太大，我们只好频繁倒换初冷器并逐一进行蒸汽清扫，基本隔天就需要清扫一次，不仅大大的增加了员工的劳动强度，而且使生产上受到非常大的影响。

另外，由于开工初期经验不足，煤粉颗粒粉碎过小，挥发份过高，鼓风机吸力控制过大等原因，导致1#和3#初冷器上段被煤粉堵死，只能停风机，并由初冷器顶部人孔进入，人工用高压水进行冲洗。

当时的完全堵塞对今后的设备运行造成了不小的影响。

再次，冷凝液中含萘量较高，经常造成上、下段冷凝液水封槽的管路堵塞，冷凝液满流到路面上，不仅使冷凝鼓风工段操作环境非常恶劣还容易腐蚀设备和烧坏电机。