某焦炉燃烧烟气余热回收

目录

1.总论 (1)

2.焦炉 (3)

3.热力 (6)

4.电气部分 (10)

5.自动化仪表 (12)

6.土建 (13)

7.采暖通风 (14)

8.给排水 (16)

9.总图运输 (17)

10.消防 (19)

11.能源评价 (21)

12. 三废、环境保护以及综合利用 (21)

13.劳动安全与卫生 (21)

1.总论

1.1．工程概述

某焦化厂焦炉属于38.5m3大容积焦炉，使用两座并联排列方式，年产量100万吨。焦炉采用焦炉煤气做为燃料，属于双联火道、废气循环、复热、焦炉煤气下喷形式的焦炉。

焦炉煤气通过立火道进入焦炉燃烧室，在焦炉燃烧室内燃烧后，再经过斜道进入蓄热室，将蓄热室的蓄热体加热之后，进入分烟道。各燃烧室的燃烧烟气通过分烟道汇集到二个总烟道，再由总烟道排出。各分烟道和总烟道上设有闸板，用于调节和温度焦炉的烟道的吸力。整个烟道采用自然排烟方式，完全靠烟囱的抽力所产生的负压使炉膛维持微负压燃烧状态。

两座焦炉最终排放烟气平均温度达到250℃左右，蓄热室与烟囱之间的烟道上未采取任何余热回收装置，因此烟气余热损失巨大，约占焦炉总能耗的21%左右。

根据某焦化厂焦炉生产现状，对烟道进行改造，增加余热回收系统，使焦炉烟气排放温度降低到150～170℃，所回收的余热产生0.6MPa和0.4MPa饱和蒸汽用于生产和生活，达到节能降耗减排的目的，提高能源利用率。

系统改造包括烟道改造、新建余热回收设备、水泵房建设等内容。

1.2. 具体设计范围

（1）烟道改造：

在原有一个总烟道的基础之上，增设一个旁路烟道，在旁路烟道上安装余热回收装置、增压风机、烟道闸板。同时另外一个总烟道也需要连接到此旁路烟道上，这样两个总烟道并联进入此旁路烟道。

（2）余热利用系统:

在旁路烟道中安装热管蒸汽发生器、热管水预热器，增压引风机，烟道调节闸板等设备。

新建一座水泵车间，在车间内安装2台补给水泵、2台循环泵，给水和蒸汽管网。

1.3. 建设条件

（1）建设所需的公辅介质基本上从焦炉作业区内部接取。压缩空气、电、补充新水由厂方自行解决。

（2）本工程某焦化厂厂区内拆建，除有部分拆除外，不需要进行征地工作。

（3）用电设备按三类用电负荷考虑。并且用电电源均引焦炉车间现有电气室。由于用电负荷的增加，原有电气控制需要做相应调整，以满足新的生产、生活用电负荷。

1.4.新建构（建）筑物

新建1座水泵间，平面尺寸为30m×12m,高为16m,层高为8m,局部高为12m，层高为4m。钢筋混凝土框架结构。

本次工程建筑面积为846㎡。

2.焦炉

2.1概述

某焦化厂焦炉属于38.5m3大容积焦炉，使用两座并联排列方式，年产量100万吨。焦炉采用焦炉煤气做为燃料，属于双联火道、废气循环、复热、焦炉煤气下喷形式的焦炉。

焦炉煤气通过立火道进入焦炉燃烧室，在焦炉燃烧室内燃烧后，再经过斜道进入蓄热室，将蓄热室的蓄热体加热之后，进入分烟道。各燃烧室的燃烧烟气通过分烟道汇集到二个总烟道，再由总烟道排出。各分烟道和总烟道上设有闸板，用于调节和温度焦炉的烟道的吸力。整个烟道采用自然排烟方式，完全靠烟囱的抽力所产生的负压使炉膛维持微负压燃烧状态。

焦炉最终排放烟气平均温度达到250℃左右，蓄热室与烟囱之间的烟道上未采取任何余热回收装置，因此烟气余热损失巨大，约占焦炉总能耗的21%左右。

另外，此次改造设计主要是针对烟道改造与余热二次回收即加装余热锅炉进行的。在不破坏原有生产工艺的基础上，设计中工艺主线不做大的改动情况下，增设一个旁路烟道，两个总烟道并联连接到此旁路烟道上，旁路烟道上安装增压引风机和调节闸板，两个总烟道各增设一个调节闸板。旁路烟道事先施工，余热回收设备先制造好后，

与原烟道系统进行连接施工工期不会超过15天，基本满足甲方不影响生产的条件。余热回收系统的施工、安装可另外进行不影响生产。

2.2设计依据及原始条件

2.2.1由于是对焦炉燃烧烟气的余热回收与节能改造，本次改造设计仅考虑焦炉的烟道与烟囱部分，对炉内的燃烧系统不做改动。

2.2.2设计数据依据出自现场提供的实际情况。

2.2.3燃料采用焦炉煤气，其热值为4000×4.18KJ/Nm3。

2.2.4烟气量按照140000Nm3/h计算

2.2.6排烟系统

焦炉各燃烧室经过分烟道，汇集到总烟道上。两座焦炉通过两个总烟道与烟囱连接。

烟气流动路径是：炉内烟气由斜道引出，经蓄热室、分烟道、总烟道后，由烟囱排入大气。

烟囱高度约60m，抽力约300Pa

2.3焦炉余热回收改造方案

根据要求，需对焦炉的排烟系统进行改造，具体分为两个部分：（1）增设余热回收设备；（2）增设旁通烟道、接口及烟道闸板的设计。

2.3.1增设余热回收设备

现场提供的数据，烟气排放温度250℃，流量140000Nm3/h，能量浪费巨大。需要设置余热回收设备，将排放烟气温度降低到150～

170℃，提高能源利用率。

为了不影响和少影响焦炉的生产，余热回收设备须在新建旁路烟道上进行安装，加宽安装换热器烟道并加装旁通烟道及烟道闸板，以方便以后余热锅炉的安装。

2.3.2旁路烟道及烟道闸板的设计

进入总烟道的250℃的烟气，进入旁路烟道后经过余热回收设备，产生0.6MPa的蒸汽后，以150～170℃进入烟囱中排放。

烟道的位置和形式如图：

焦炉燃烧烟气分别经过闸板Z5、Z6后汇集，再依次经过闸板Z2余热回收设备和增压引风机、闸板Z1后返回主烟道1，再由烟囱排出。Z3、Z4闸板为原有设备，Z1、Z2、Z5、Z6为新增闸板用于调节