一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置的制作方法

本技术属于余热回收领域，尤其涉及一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置。

背景技术：

1、能源结构变革是实现双碳战略的关键，氢能作为新一代绿色能源受到广泛关注。另一方面，钢铁工业是国民经济基础产业，能源消耗量大，co2排放多，减碳压力巨大。钢铁行业公认减碳方向是氢冶金。氢冶金所需还原气量巨大，宜就近供应。钢铁行业中焦炉煤气是炼焦副产品，h2含量高达53％～59％，ch4含量达26％，且我国焦炉煤气具有规模优势，年产量超过2000亿m3。所以焦炉煤气是我国钢铁工业所需大规模、低成本、低碳富氢还原气的最佳来源。应用炼焦副产品高温荒煤气直接重整制富氢还原气工艺，可实现低成本高效率、大规模的钢化联产富氢还原气。

2、在炼焦副产品高温荒煤气直接重整制富氢还原气工艺中，焦炉荒煤气重整气在重整炉内反应中心温度可达2000℃，焦炉荒煤气作为原料气，经重整炉内反应，生成高温重整气，其温度为1200～1300℃。此部分重整气的显热是非常巨大的，若不回收直接进入后续水洗工段，不仅浪费了巨大的余热能，也给后续工段造成很大压力，水洗工段的设计与实施成本都是很不合理的，此外，水洗工段在重整气不回收直接进入水洗工段也造成了浪费。因此有必要找出一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收的方法，将重整气的潜热转换为可有效利用的高参数蒸汽，应用较少的投资成本完成余热利用。利用高温荒煤气重整气余热锅炉回收利用重整气高温显热，既能增加企业的经济效益，节约能源，提升企业的收益。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，能够将高温焦炉荒煤气重整气潜热回收，并协同焦炉干熄焦单元，共同利用汽轮发电站发电实现余热利用。

2、为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，包括重整炉锅炉给水泵站单元、汽轮发电单元、多个重整炉及锅炉单元；

4、重整炉锅炉给水泵站单元包括除氧器、锅炉给水泵、除盐水箱、除氧器供水泵，除盐水箱的出水口经除氧器供水泵与除氧器连接，除氧器的出水口经锅炉给水泵与重整炉及锅炉单元连接；

5、重整炉及锅炉单元包括重整气接管、重整气余热锅炉、蒸汽管道，重整气余热锅炉与重整炉之间连接有重整气接管，重整气由重整炉经重整气接管进入重整气余热锅炉内的前置蒸发器；所述的重整气余热锅炉内设有前置蒸发器、过热器、蒸发器、省煤器、喷水减温器、汽包，前置蒸发器设置在重整气余热锅炉顶部，过热器、蒸发器、省煤器设置在重整气余热锅炉的炉膛内；汽包与过热器、蒸发器、省煤器连接；重整气余热锅炉与蒸汽管道连接，重整气余热锅炉内的锅炉给水被高温重整气加热至过热蒸汽，经蒸汽管道进入汽轮发电单元；

6、所述的汽轮发电单元包括汽轮发电机组、凝汽器、凝结水泵；汽轮发电机组与凝汽器连接，凝汽器与凝结水泵连接，冷凝器内的凝结水经凝结水泵加压送至重整炉锅炉给水泵站单元的除盐水箱。

7、所述的过热器、蒸发器、省煤器从上至下依次设置在重整气余热锅炉的炉膛内。

8、所述的多个重整炉及锅炉单元的蒸汽管道均与蒸汽母管连接，蒸汽母管与汽轮发电单元连接。

9、所述的蒸汽母管与干熄焦锅炉的过热蒸汽管道连接。

10、所述的蒸汽管道上连接有切断阀及调节阀。

11、所述的汽轮发电单元为两个。

12、所述的重整炉及锅炉单元至锅炉给水泵之间的管道上连接有切断阀及调节阀。

13、所述的汽轮发电机组的过热蒸汽进口处、凝汽器的出水口处均设置有切断阀。

14、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

15、1、本实用新型实现了高温焦炉荒煤气重整气的有效降温。本实用新型依据焦炉荒煤气重整气的成分、冷却温限等物理化学特性设置了余热锅炉，利用锅炉给水对高温重整气冷却，使其温度大幅降低后再进入后续水洗工段，实现合理温度的重整气生产。

16、2、本实用新型实现了高温焦炉荒煤气重整气潜热的余热回收及有效利用。本实用新型设置重整炉余热锅炉，实现了高温焦炉荒煤气重整气的降温，同时将这部分余热较高效的回收，生成高温高压参数的过热蒸汽(额定温度545℃，额定压力9.81mpa)。将重整炉余热锅炉生成的过热蒸汽输送至汽轮发电单元，与干熄焦锅炉的过热蒸汽合并进行发电，实现余热较高效的利用。

17、3、本实用新型满足全部焦炉荒煤气重整气的连续不间断的降温冷却。由于焦炉的连续生产，荒煤气的生产也是全年连续不断的，这也导致高温焦炉荒煤气重整气势必要连续产生，但重整炉及锅炉单元的设备需要每年检修，单个重整炉及锅炉单元无法满足连续生产的要求，因此，重整炉及锅炉单元需设置多个。

18、4、本实用新型与干熄焦余热回收协同利用，降低余热利用设备投资，并保证不间断余热发电。多个重整炉及锅炉单元生产的高温高压过热蒸汽送至汽轮发电单元，合并蒸汽母管后再与干熄焦锅炉生产的高温高压过热蒸汽合并，分别送至2个汽轮发电单元进行发电。这样能充分利用汽轮发电单元，实现高温荒煤气重整气余热与干熄焦余热协同利用，共同分担了设备投资成本，有效降低设备运行维护成本。

技术特征：

1.一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，其特征在于，包括重整炉锅炉给水泵站单元、汽轮发电单元、多个重整炉及锅炉单元；

2.根据权利要求1所述的一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，其特征在于，所述的过热器、蒸发器、省煤器从上至下依次设置在重整气余热锅炉的炉膛内。

3.根据权利要求1所述的一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，其特征在于，所述的多个重整炉及锅炉单元的蒸汽管道均与蒸汽母管连接，蒸汽母管与汽轮发电单元连接。

4.根据权利要求3所述的一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，其特征在于，所述的蒸汽母管与干熄焦锅炉的过热蒸汽管道连接。

5.根据权利要求3所述的一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，其特征在于，所述的蒸汽管道上连接有切断阀及调节阀。

6.根据权利要求1所述的一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，其特征在于，所述的汽轮发电单元为两个。

7.根据权利要求1所述的一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，其特征在于，所述的重整炉及锅炉单元至锅炉给水泵之间的管道上连接有切断阀及调节阀。

8.根据权利要求1所述的一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，其特征在于，所述的汽轮发电机组的过热蒸汽进口处、凝汽器的出水口处均设置有切断阀。

技术总结
本技术涉及一种高温焦炉荒煤气重整气余热回收装置，包括重整炉锅炉给水泵站单元、汽轮发电单元、多个重整炉及锅炉单元；重整炉锅炉给水泵站单元包括除氧器、锅炉给水泵、除盐水箱、除氧器供水泵，除盐水箱的出水口经除氧器供水泵与除氧器连接，除氧器的出水口经锅炉给水泵与重整炉及锅炉单元连接；重整气余热锅炉内的锅炉给水被高温重整气加热至过热蒸汽，经蒸汽管道进入汽轮发电单元；汽轮发电单元包括汽轮发电机组、凝汽器，汽轮发电机组与凝汽器连接，凝汽器与凝结水泵连接，冷凝器内的凝结水经凝结水泵加压送至重整炉锅炉给水泵站单元的除盐水箱。优点是：实现了重整气的有效降温，实现重整气潜热的余热回收及利用。

技术研发人员：贾壮,王明登,李桦,任众,陈廷山,孙卉
受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司
技术研发日：20240327
技术公布日：2024/12/5