肖进秋
【摘 要】管式加热炉是煤化工、煤焦油深加工使用的主要生产设备.它是利用燃烧能源来加热其他介质的耗能产热设备,因此提高加热炉的热效率和剩余热量的回收再利用,就成为焦化厂节能降耗的主要途径.
【年(卷),期】2017(000)006
【总页数】2页(P61-62)
【关键词】管式加热炉;脱苯;煤气;余热利用
【作 者】肖进秋
【作者单位】天津天铁冶金集团有限公司焦化厂,河北056404
【正文语种】中 文
管式加热炉是焦化厂煤气净化回收系统内的重要装置，用于焦化厂煤气脱苯工艺，通过煤气燃烧，加热炉内洗油和蒸汽，获得高温介质，并将高温洗油送入脱苯塔进行脱苯，从而达到净化煤气、提取粗苯的作用。管式炉作为主要的耗能设备，对其进行改造，提高热效率和余热利用，对焦化厂降本增效具有实际意义。 焦化厂管式炉为圆筒管式立式加热炉，由燃烧器、炉管辐射室、对流室，烟囱等主要部件组成，其中煤气燃烧器喷火大小，靠其调整套人工调节；炉筒呈圆柱形，筒壁由耐火锰钢板焊接而成，内壁有耐火材料，以保证筒体承受较高的温度。炉管为定尺不锈钢或锅炉钢焊制而成，烟囱内设可调节风门，以保证系统的最佳工作效率。
管式炉加热富油脱苯工艺，富油在管程，煤气燃烧后的热量在辐射室内通过热辐射加热炉管内的富油。烟气上升至对流室，高温烟气与管内富油进行对流换热。经过烟气的加热，富油加热至180℃左右，为下一步蒸苯做准备。
天铁焦化厂现有一台年产120万t焦炭焦炉配套450万kcal管式炉。焦炉结焦时间25 h，入炉煤气流量999 m3/h，管式炉炉帽温度334℃，炉顶温度418℃。
根据现场数据表明管式加热炉还有很大一部分热量损失在烟气中。因此提高管式炉能量利用率的关键在于减少热损失，充分利用剩余热量。
对于管式加热炉余热利用的应用，在焦化行业内技术已经比较成熟。根据生产和设备条件，类比于某焦化厂，130万t生产力的焦炉配套200万kcal和250万kcal的圆筒管式加热炉各一台。两台管式加热炉改造之前的热效率较低。2台管式加热炉煤气流量分别为，720 m3/h和900 m3/h。两炉的排烟温度在290～300℃。
在两台管式炉对流室的上部分增加换热面积为200 m2和250 m2翅片式换热器来增加受热面积，利用加热炉排出的高温烟气预热燃烧用的空气。如图1所示。
改造方案流程简单，操作方便实用性强。改造效果清晰直观，不影响管式加热炉改造后的正常运行。安装时间短，两台管式炉改造过程中总共停炉停产34 h。
两台管式炉改造完成投入生产后，两台加热炉的煤气用量分别为605.5 m3/h 680 m3/h，分别节约煤气15.89%和20%。烟气温度156℃～160℃。
经过对两台设备改造后的实际数据和煤气用量得出：
1#管式加热炉每年能节约煤气114.5×24×330=906 840 m3；
2#管式炉每年能节约煤气220×24×330=1 742 400 m3；
两台管式炉每年节约煤气总计：906 840+1 742 400=2 649 240 m3；
按照每立方米煤气0.5元计算，每年节约2 649 240×0.5=1 324 620元；
每年减少排放二氧化碳废气2 649 240 m3。
焦化厂焦炉配套450万kcal管式炉，入炉煤气流量999 m3/h，管式炉炉帽温度334℃，炉顶温度418℃，很大一部分热量损失在烟气中。对其进行余热利用改造，经济效益明显。年节约费用不低于132万，并且具有可观的环保效益。
【相关文献】
[1]库咸熙.炼焦化学产品的回收与加工[M].北京：冶金工业出版社，1995.3
[2]杨卓娟，陈如娜.机械设计综合实践教程[M].西安：西南交通大学出版社，2003.3
[3]王长春.互换性与测量技术基础[M].北京：中国林业出版社，2006.8
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