一種幹熄爐入口循環氣體冷卻系統及其冷卻方法
2023-10-08 05:09:19 1
一種幹熄爐入口循環氣體冷卻系統及其冷卻方法
【專利摘要】本發明涉及一種幹熄爐入口循環氣體冷卻系統及其冷卻方法，包括幹熄焦給水預熱器，水水換熱器和調節閥，其中，幹熄焦給水預熱器安裝在幹熄焦循環風機與幹熄爐之間的循環氣道上，其通過幹熄焦鍋爐除鹽水對幹熄焦系統循環氣體進行冷卻；水水換熱器分別連接至幹熄焦給水預熱器，除鹽水管道以及鍋爐給水管道；水水換熱器和調節閥配合實現幹熄焦給水預熱器進口除鹽水溫度達到預設溫度。通過水水換熱器將幹熄焦給水預熱器進水溫度控制在60℃上偏差，減緩幹熄焦給水預熱器露點腐蝕。通過調節閥控制T2溫度≤95℃，避免換熱器水程和後續管道內除鹽水汽化。
【專利說明】一種幹熄爐入口循環氣體冷卻系統及其冷卻方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及焦化和化工行業，具體涉及幹熄焦【技術領域】。
【背景技術】
[0002]幹熄爐為幹熄焦主體設備，其內填裝赤熱焦炭，通過循環惰性氣體焦炭冷卻。現有幹熄爐入口循環氣體冷卻工藝為:在幹熄爐入口管道前安置熱管換熱器，由於熱管為套管，內管為鍋爐除鹽水，夾套填充換熱工質，一旦外管露點腐蝕，洩露僅為少量換熱工質，對幹熄焦系統危害較小，安全性較好，但換熱工質隨時間的推移在逐步衰減，致使換熱效率變差，導致幹熄焦生產能力下降。如何設計一種幹熄爐入口循環氣體冷卻工藝，保證高效且不隨時間衰減的蛇管換熱器露點腐蝕速度減緩是本技術的出發點。
[0003]綜上所述，現有技術中存在如下技術問題:蛇管換熱器換熱效率不會隨時間的推移而逐漸衰減，但用於幹熄焦給水預熱系統會出現露點腐蝕現象。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於解決蛇管換熱器用於幹熄焦系統的露點腐蝕問題，通過技術改進，開發一種即能防露點腐蝕，又能保證換熱效率不會隨時間的推移而逐漸衰減的一種幹熄爐入口循環氣體冷卻工藝。具體技術方案如下:
[0005]一種幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，包括幹熄焦給水預熱器，水水換熱器和調節閥，其中，幹熄焦給水預熱器安裝在幹熄焦循環風機與幹熄爐之間的循環氣道上，其通過幹熄焦鍋爐除鹽水對幹熄焦系統循環氣體進行冷卻；水水換熱器分別連接至幹熄焦給水預熱器，除鹽水管道以及鍋爐給水管道；水水換熱器和調節閥配合實現幹熄焦給水預熱器進口除鹽水溫度達到預設溫度。
[0006]所述調節閥的一端三通連接至焦給水預熱器和水水換熱器，另一端連接至鍋爐給水管道
[0007]熄焦給水預熱器和除鹽水管道之間由水水換熱器貫通；熄焦給水預熱器和鍋爐給水管道之間由水水換熱器貫通。
[0008]所述除鹽水管道包括除鹽水站，水箱以及除鹽給水泵，水水換熱器通過管路連接至除鹽給水泵。
[0009]所述鍋爐給水管道上設有鍋爐給水泵，水水換熱器通過管路連接至鍋爐給水泵，鍋爐給水泵通過管路連接至幹熄焦鍋爐。
[0010]水水換熱器與鍋爐給水泵之間的管路上設有除氧器。
[0011]設置一旁通管路，連接所述調節閥的兩端管路，所述旁通管路上設有第一旁路閥；設置一旁通管路，連接所述水水換熱器連通除鹽水管道和幹熄焦給水預熱器的兩端管路，所述旁通管路上設有第二旁路閥；設置一旁通管路，連接所述水水換熱器連通鍋爐給水管道和幹熄焦給水預熱器的兩端管路，所述旁通管路上設有第三旁路閥。
[0012]所述水水換熱器連通鍋爐給水管道和幹熄焦給水預熱器的兩端管路上分別設有第一控制閥門和第二控制閥門，所述水水換熱器連通除鹽水管道和幹熄焦給水預熱器的兩端管路上分別設有第三控制閥門和第四控制閥門，調節閥的兩端的連接管路上分別設有第五控制閥門和第六控制閥門。
[0013]上述幹熄爐入口循環氣體冷卻系統的冷卻方法，包括如下步驟:
[0014](I)第一旁路閥、第二旁路閥、第三旁路閥關閉，其他閥門打開；
[0015](2)來自除鹽給水泵的鍋爐除鹽水通過控制閥門進入水水換熱器管程；
[0016](3)鍋爐除鹽水進入控制閥門、幹熄焦給水預熱器管程與幹熄焦循環氣體換熱；
[0017](4)換熱後的鍋爐除鹽水通過控制閥門進入水水換熱器的殼程完成幹熄焦給水；
[0018](5)幹熄焦給水預熱器進水溫度提升到彡60°C。
[0019]當測試點測試溫度不在工藝參數範圍內時，通過調節閥將水水換熱器管程出水按設定程序摻混到水水換熱器殼程出水管道，實現水水換熱器的殼程出水< 95°C,避免水程汽化。
[0020]與目前現有技術相比，本發明於2014年10月實驗性應用於馬鋼5#幹熄焦系統。通過水水換熱器將幹熄焦給水預熱器進水溫度控制在60°C上偏差，減緩幹熄焦給水預熱器露點腐蝕。通過調節閥控制T2溫度< 95°C，避免換熱器水程和後續管道內除鹽水汽化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為幹熄爐入口循環氣體冷卻工藝原理圖
[0022]圖中:
[0023]I一幹熄焦給水預熱器；2—水水換熱器；3 —調節閥；4一旁路閥；5 —旁路閥；6—芳路閥；7—控制閥門；8 —控制閥門；9 —控制閥門；10 —控制閥門；11 —控制閥門；12—控制閥門；
【具體實施方式】
[0024]下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實施例。
[0025]系統組成及工作原理
[0026]結合附圖:本工藝設備有幹熄焦給水預熱器1、水水換熱器2、調節閥3、旁路閥4、旁路閥5、旁路閥6、控制閥門7、控制閥門8、控制閥門9、控制閥門10、控制閥門11、控制閥門12，以及相應管道組成。
[0027]結合附圖:幹熄焦給水預熱器I通過幹熄焦鍋爐除鹽水對幹熄焦系統循環氣體進行冷卻，降低幹熄爐入口循環氣體約130°C。為了防止幹熄焦給水預熱器I管程的露點腐蝕，本工藝設置了水水換熱器2和調節閥3，通過水水換熱器2和調節閥3的配合實現幹熄焦給水預熱器I進口除鹽水溫度> 60°C，減緩幹熄焦給水預熱器I管程的露點腐蝕。
[0028]正常操作工藝:正常操作時，旁路閥4、旁路閥5、旁路閥6關閉，其他閥門打開，此狀態，來自除鹽給水泵的鍋爐除鹽水通過控制閥門8進入水水換熱器2管程，隨後進入控制閥門10、幹熄焦給水預熱器I管程與幹熄焦循環氣體換熱。換熱後的鍋爐除鹽水通過控制閥門9進入水水換熱器2的殼程完成幹熄焦給水預熱器I進水溫度提升到> 600C。(幹熄焦給水預熱器I進水溫度> 60°C減緩露點腐蝕)
[0029]調節工藝操作:一旦T2不在工藝參數範圍內，通過調節閥3將水水換熱器2管程出水按設定程序摻混到水水換熱器2殼程出水管道，實現水水換熱器2的殼程出水< 95°C，避免水程汽化。
[0030]設備檢修操作:
[0031]?水水換熱器2在線更換:開啟旁路閥5和旁路閥6，隨後關閉控制閥門7、控制閥門8、控制閥門9、控制閥門10，此狀態鍋爐除鹽水從旁路進入和排除，待設備更換完成，反向操作回歸正常生產。
[0032]?調節閥3在線更換:關閉控制閥門11和控制閥門12，同時通過手動操作控制閥門4完成調節操作工藝，待設備更換完成，反向操作回歸正常生產。
[0033]4.2技術特徵
[0034]?通過水水換熱器2將幹熄焦給水預熱器I進水溫度提升到> 60°C，減緩幹熄焦給水預熱器露點腐蝕。
[0035]?通過調節閥3控制T2溫度彡95°C，避免換熱器水程和後續管道內除鹽水汽化。
[0036]?通過旁路閥5和旁路閥6，以及控制閥門7、控制閥門8、控制閥門9、控制閥門10的切換，實現水水換熱器2的在線檢修或更換。
[0037]?通過旁路閥4手動調節，以及控制閥門11和控制閥門12的切換，實現調節閥3的在線檢修或更換。
[0038]幹熄焦給水預熱器I安裝在幹熄焦循環風機與幹熄爐之間循環氣道上，水水換熱器2、調節閥3、旁路閥4、旁路閥5、旁路閥6、控制閥門7、控制閥門8、控制閥門9、控制閥門10、控制閥門11、控制閥門12等通過相應管道與幹熄焦給水預熱器1、以及原系統的除鹽水管道、鍋爐給水管道貫通。調節閥3根據T2測點溫度自動調節。
[0039]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，其特徵在於，包括幹熄焦給水預熱器，水水換熱器和調節閥，其中， 幹熄焦給水預熱器安裝在幹熄焦循環風機與幹熄爐之間的循環氣道上，其通過幹熄焦鍋爐除鹽水對幹熄焦系統循環氣體進行冷卻； 水水換熱器分別連接至幹熄焦給水預熱器，除鹽水管道以及鍋爐給水管道； 水水換熱器和調節閥配合實現幹熄焦給水預熱器進口除鹽水溫度達到預設溫度。
2.如權利要求1所述的幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，其特徵在於，所述調節閥的一端三通連接至焦給水預熱器和水水換熱器，另一端連接至鍋爐給水管道。
3.如權利要求1或2所述的幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，其特徵在於，熄焦給水預熱器和除鹽水管道之間由水水換熱器貫通；熄焦給水預熱器和鍋爐給水管道之間由水水換熱器貫通。
4.如權利要求1-3中任一項所述的幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，其特徵在於，所述除鹽水管道包括除鹽水站，水箱以及除鹽給水泵，水水換熱器通過管路連接至除鹽給水泵。
5.如權利要求1-4中任一項所述的幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，其特徵在於，所述鍋爐給水管道上設有鍋爐給水泵，水水換熱器通過管路連接至鍋爐給水泵，鍋爐給水泵通過管路連接至幹熄焦鍋爐。
6.如權利要求5所述的幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，其特徵在於，水水換熱器與鍋爐給水泵之間的管路上設有除氧器。
7.如權利要求2-6中任一項所述的幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，其特徵在於，設置一旁通管路，連接所述調節閥的兩端管路，所述旁通管路上設有第一旁路閥；設置一旁通管路，連接所述水水換熱器連通除鹽水管道和幹熄焦給水預熱器的兩端管路，所述旁通管路上設有第二旁路閥；設置一旁通管路，連接所述水水換熱器連通鍋爐給水管道和幹熄焦給水預熱器的兩端管路，所述旁通管路上設有第三旁路閥。
8.如權利要求2-7中任一項所述的幹熄爐入口循環氣體冷卻系統，其特徵在於，所述水水換熱器連通鍋爐給水管道和幹熄焦給水預熱器的兩端管路上分別設有第一控制閥門和第二控制閥門，所述水水換熱器連通除鹽水管道和幹熄焦給水預熱器的兩端管路上分別設有第三控制閥門和第四控制閥門，調節閥的兩端的連接管路上分別設有第五控制閥門和第六控制閥門。
9.如權利要求1-8所述幹熄爐入口循環氣體冷卻系統的冷卻方法，其特徵在於，包括如下步驟: (1)第一旁路閥、第二旁路閥、第三旁路閥關閉，其他閥門打開； (2)來自除鹽給水泵的鍋爐除鹽水通過控制閥門進入水水換熱器管程； (3)鍋爐除鹽水進入控制閥門、幹熄焦給水預熱器管程與幹熄焦循環氣體換熱； (4)換熱後的鍋爐除鹽水通過控制閥門進入水水換熱器的殼程完成幹熄焦給水； (5)幹熄焦給水預熱器進水溫度提升到>60°C。
10.如權利要求9所述幹熄爐入口循環氣體冷卻系統的冷卻方法，其特徵在於，當測試點測試溫度不在工藝參數範圍內時，通過調節閥將水水換熱器管程出水按設定程序摻混到水水換熱器殼程出水管道，實現水水換熱器的殼程出水< 95°C，避免水程汽化。
【文檔編號】C10B39/02GK104327864SQ201410647688
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月15日 優先權日:2014年11月15日
【發明者】佘世雲, 汪強, 徐劍峰, 汪開保, 陳松清, 邱全山, 李強, 吳宏傑, 王飛, 張芳 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司