“具有納米自潔涂層換熱裝備的焦爐上升管余熱回收系統(tǒng)” 科技成果評價會
來源：中焦協(xié)網(wǎng) 2020-11-27 已經(jīng)被瀏覽81296次
2020年11月24日，中國金屬學會在北京組織召開了由江蘇龍冶節(jié)能科技有限公司、中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司、福建三鋼閩光股份有限公司和武漢科技大學共同研發(fā)的“具有納米自潔涂層換熱裝備的焦爐上升管余熱回收系統(tǒng)”科技成果評價會。
我國是焦炭生產(chǎn)和消費大國，煉焦煤在煉焦過程中生成焦炭的同時產(chǎn)生大量荒煤氣，荒煤氣帶出的熱量約占焦爐散失總熱量的36%且尚未很好地實現(xiàn)余熱回收。目前，焦化行業(yè)仍然主要采用噴灑82～85℃的循環(huán)氨水來降低荒煤氣溫度，高溫荒煤氣帶出的熱量由于循環(huán)氨水的大量蒸發(fā)而未能更好地回收利用，造成水、電資源浪費和環(huán)境負擔。 雖然焦爐荒煤氣顯熱利用技術(shù)在我國歷經(jīng)近40年研發(fā)歷程，但由于吸熱介質(zhì)、熱交換裝置材料、系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、運行成本、操作維護等方面的系列問題，關(guān)鍵技術(shù)難以突破而未實現(xiàn)成熟、可靠、穩(wěn)定的工業(yè)化應(yīng)用。 上升管荒煤氣余熱回收利用在世界范圍內(nèi)都是一個技術(shù)難題，主要原因在于：1、荒煤氣溫度在650-850℃周期性變化，對換熱器材質(zhì)要求和應(yīng)力消除的要求很高。2、荒煤氣中夾帶氨氣、焦油蒸汽、水蒸氣、苯蒸汽、硫化氫等，高溫下腐蝕性較強。3、荒煤氣溫度低于450℃時會使煤焦油產(chǎn)生蒸汽凝析，在上升管壁凝結(jié)而堵塞上升管通道，上升管打開時冒煙；溫度高于800℃時則會積碳生長石墨。4、焦爐燒管作業(yè)或操作不當會造成局部溫度超高，最高溫度可以達到1400℃以上。5、上升管換熱器需要杜絕漏水到炭化室。6、上升管換熱器內(nèi)部布水不均以及管線布水不均，以及其他設(shè)備故障，均易造成上升管換熱器干燒損壞。7、焦爐生產(chǎn)現(xiàn)場受高溫炙烤、粉塵的影響，對現(xiàn)場設(shè)備要求很高。 針對焦爐上升管荒煤氣高溫、腐蝕、溫度周期變化等工況下難以實現(xiàn)高效穩(wěn)定可靠的余熱回收現(xiàn)狀，項目完成單位以產(chǎn)學研相結(jié)合的創(chuàng)新形式解決了上升管漏水、掛焦油、干燒等技術(shù)難題，自主研發(fā)出具有納米自潔涂層的焦爐上升管換熱裝置的系統(tǒng)工程技術(shù)及整套余熱回收裝置，實現(xiàn)了安全、環(huán)保、長壽和高效運行，有明顯的節(jié)能減排和經(jīng)濟效益。評價委員會認為該項目技術(shù)成果達到了國際領(lǐng)先水平。 主要創(chuàng)新點如下： 1.研發(fā)了納米自潔涂層、新型陶瓷堆焊復合鋼管均熱型上升管換熱裝備，工程設(shè)計和裝置制造取得重大技術(shù)突破。 2.開發(fā)了具有高效換熱、低應(yīng)力防漏的獨特的上升管換熱夾套結(jié)構(gòu)，杜絕了水漏入炭化室。 3.通過對基本布水管線形式的數(shù)理分析和焦爐結(jié)焦周期對布水影響的研究，開發(fā)出適應(yīng)不同焦爐均勻布水方式，杜絕了上升管出現(xiàn)供水不均及干燒的問題。 4.研制出吸入式旋轉(zhuǎn)噴砂裝置和熔覆納米自潔涂層的專用設(shè)備，保證了規(guī)?；a(chǎn)上升管納米涂層的質(zhì)量可靠性。 5.開發(fā)了自動化控制系統(tǒng)，運行參數(shù)自動預警，實現(xiàn)了無人值守，遠程監(jiān)控。 該項目獲授權(quán)發(fā)明專利10項，實用新型專利14項，參與制定行業(yè)標準1項，獲山東省冶金科技進步一等獎1項。該項技術(shù)在福建三鋼、武鋼焦化、山鋼日照等多家焦化企業(yè)成功應(yīng)用，已經(jīng)投產(chǎn)運行18套裝置，為焦化行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了技術(shù)支撐。
