煤塔放煤设施保温的节能改造

《一重技术》煤塔放煤设施保温的节能改造韩宏亮'(1.黑化集团有限公司工程师，黑龙江富拉尔基161041)摘要:介绍利用焦炉烟道废气余热对煤塔实施冬季保温的工艺流程、设计计算及保温效果。关键词:焦炉;储煤塔;节能减排;煤塔保温中團分类号: TQ5205文献标识码: B文章编号: 1673-33555 (2008) 02-0053-02目前，东北地区绝大多数焦化厂和我厂一样废气量为7.93 m/m’。焦炉湿煤气燃烧后产生的均采用燃烧煤气来对煤塔进行保温以维持冬季生湿废气比热C(100 ~ 200 C)为1.358 5 kJm?.C。.产，这种方法存在以下问题。需保温面积A=100 m?，冬季气温最低取t=-35°，空气自然对流传热系数K=25 W/m’.C。1焦炉存在的问题设烟道废气经风机及保温管道后温度降为180冬季气温低，为防止煤塔冻煤需加大煤气C;保温层外铁板温度保持在t;=55° ;每座焦量，这样一来火焰必然加大。由于大部分火焰直炉回炉加热所用的煤气量为700 m/h(结焦时间为19 h)。接烧在金属和混凝土上,结果造成了漏斗变形，(2)所需烟道废气量地脚螺丝松动、折断及混凝土剥落，缩短了漏斗因空气对流的保温层外铁板与空气对流单位及煤塔的使用寿命，增加了维修工作量及维修费损失热量为Q2用。每到冬季,煤塔故障率都大幅上升。Q=KA (t-h )=25x 100x [55-(-35)]煤气消耗较大，热值利用率比较低，浪费大=225 000(W)量煤气。如果对保温系统进行改造，利用焦炉烟式中，Qz-单位损失热量(W); K一总传热系数道废气余热实施煤塔保温，既可节约大量煤气又(W/m2'.C); A一传热面积(m); tr -保温层可改善煤塔工作环境。烟道气完全能够满足冬季外铁板保持温度(C); ur- -冬季最低气温煤塔生产的需要，采用烟道气保温可为企业带来(C)。可观的经济效益。则每小时散热损失量Q'2设计数 据和设备选型Q' =Q2x h=225 000x 3 600=810 000kJ式中，Q' .一每小时散热损失量(W); h- -时间(6)。我厂3台焦炉中2、4号焦炉共用一座烟囱由热平衡测算出用于煤塔保温的烟道废气量Q度排放废气, 3号焦炉用另一座烟囱排放废气。煤_0810 000Q#= CT-万1.358 5(180-60)塔保温用的废气可取自烟道。=4 968.7 m2/h2.1煤塔保温所需 烟道废气量的计算式中，Q'一每小时散热损失量(W); C,- -湿废气(1)基础数据风湖是外铁板保持温烟道废气温度为190 C，空气过剩系数为中国煤化工及保温管道后a=1 :45,在此空气过剩系数下煤气燃烧产生的YHCNMHG收稿日期: 2008- 01-10;修回日期: 2008 -02-15-97一2008年第2期(总122期)温度(C)。3施工方案而两座焦炉所产生的废气量为G总=G x 2G=700x2 x 7.93=11102 m/h在2、4号焦炉烟囱根部附近安装离心风机1式中，Cs- -煤气燃烧产生的废气量(m?h); G-每台，将烟囱内的废气抽出，在3号焦炉烟囱根部座焦炉回炉加热所用的煤气量(m/h)。附近安装离心风机1台,经Dg300管道输送到煤与Q废相比，两座焦炉所产生的烟道废气量塔下，与事先安装好的钢制夹层空间相联通，该可以满足其保温要求。夹层空间的外层铁板距原混凝土下表面200 mm,2.2管道压头损失计算面积为66 m2。保温层钢板厚4 mm,煤塔四周锥设计输送烟道废气的管径为d=310 mm,则度保温面积为34 m2。使热废气直接与煤塔下部废气流速为的混凝土表面相接触，形成-个保温层,从而实现对煤塔保温的目的。最后，废气从4个漏煤斗v=4Q度=18.29 m/sπd2嘴处排出，并喷射到金属漏斗上，对其加热以防式中，Q度-测算出用于煤塔保温的烟道废气量止冻结(见图1)。(m2/h); d- -输送烟道废气的管径(mm)。煤仓某仓则雷诺准数R= dup_ 0.31x 18.29 x 1.223μ0.000015 8=4.38 x 10°09式中, ρ -废气密度, 1.223 kg/m'; μ-废气粘度,排风口气体保温0.015 8 g/cm*so圈1改造方案示意图因此，经查图磨擦系数λ选为0.0134,管道长L=50 m。4可能造成的影响及运行效果预测管道压头损失烟囱根部增加风机后，对焦炉吸力的影响:-SP=λ(告)(”)442.1Pa由于增加了风机,对烟道吸力有一-定的影响，可在设计管线中有45°弯头5个，90° 弯头3通过调节克服。个,则压头损失运行效果预测:煤塔保温项目改用焦炉烟道- AP:=394.6 Pa废气后，利用烟道废气余热对煤塔进行保温科学所以管道压力总损失为:合理，对煤塔的安全运行很有益处。- AP=- P+(- AP)=836.7 Pa2.3风机的选型5经济效益根据所需的废气量和管道压力损失，选择型利用燃烧煤气对煤塔保温时，所耗煤气为号为Y5- 48-5C的锅炉离心引风机。流量Q=5.6367.2 km'/d,冬季煤塔保温按4个月计,共需耗煤km?/h;全压P-1.35kPa;主轴转数n=2240气850 km'。而利用焦炉烟道废气余热对煤塔保r/min;电机型号为Y112 m-2, N=4.0kW。 为统温的项目投资约为6万元。节省的煤气用于工业- -设备管理，两座炉可选同一型号风机。生产，不仅可以缓解冬季煤气的紧张局面，而且2.4增加风机后对烟道吸力的影响冬季生产时，2、4号炉烟道吸力为320 Pa还可创经济效益80余万元。左右，两座炉共产生的废气量为11.102km/h,6结语而用于煤塔保温的最大废气量为5.636 km'h,由于从烟囱通过的废气量减少,其阻力相应减少,如果3座焦炉都利用焦炉烟道废气余热对煤引起烟道吸力有所增加,但在生产中可以通过调塔进中国煤化工效快及较好的.节烟道吸力翻板来控制。风机前废气流速n吸为经济YHCNMHG了焦炉烟道废9.8 m/s,风机后废气流速。送为18.29 m/s。气余热利用的先河。对东北地区和高寒地区的同行业中，具有广泛的推广和应用价值。-98-