一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉及工艺.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103953910 A (43)申请公布日 2014.07.30 CN 103953910 A (21)申请号 201410211612.5 (22)申请日 2014.05.16 F22B 1/18(2006.01) F22B 31/08(2006.01) (71)申请人 中冶南方工程技术有限公司 地址 430223 湖北省武汉市东湖新技术开发 区大学园路 33 号 (72)发明人 张佳佳 盖东兴 (74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人 唐万荣 (54) 发明名称 一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉及工艺 (57) 摘要 本发明提出一种

2、回收焦炉烟道气的氨水余热 锅炉及工艺。一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅 炉及工艺， 包括氨水混合工质的动力循环系统、 锅 炉主体、 烟囱， 锅炉主体为强制循环立式锅炉， 锅 炉主体顶部设置水平入口烟道， 锅炉主体底部设 置水平出口烟道， 出口烟道外接烟囱， 氨水混合工 质的动力循环系统分为换热部分和动力部分， 换 热部分设置于锅炉主体内部， 以氨水为工质， 在低 温烟气领域内， 能够达到比常规锅炉更高的效率。 本发明对焦炉烟道气进行余热回收利用， 节约资 源， 保护环境。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明

3、专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103953910 A CN 103953910 A 1/1 页 2 1. 一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉， 其特征在于， 包括氨水混合工质的动力循环 系统、 锅炉主体、 烟囱， 所述锅炉主体为强制循环立式锅炉， 锅炉主体顶部设置水平入口烟 道， 锅炉主体底部设置水平出口烟道， 出口烟道外接烟囱 ； 所述氨水混合工质的动力循环系 统分为换热部分和动力部分， 两部分通过管道相连， 所述换热部分设置于锅炉主体内部。 2. 根据权利要求 1 所述的一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉， 其特征在于， 所述的 换热部分包括省煤器、

4、 蒸发器和过热器， 所述过热器、 蒸发器和省煤器在锅炉主体内部从上 往下依次通过管道相连， 过热器、 蒸发器和省煤器的进出口均设有集箱 ； 所述动力部分包括 储液罐、 给水泵和汽液分离器， 所述省煤器进口通过给水管道与给水泵出口连接， 给水泵进 口与储液罐相连 ； 所述储液罐中储存氨水混合工质 ； 所述气液分离器通过管道与蒸发器出 口集箱相连， 气液分离器底部通过管道与储液罐顶部相连。 3. 根据权利要求 2 所述的一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉， 其特征在于， 所述的 省煤器出口与蒸发器进口相连， 蒸发器出口通过设置于汽液分离器侧边的进口管道与汽液 分离器进口相连， 汽液分离器顶部的出口管

5、道与过热器进口相连。 4. 根据权利要求 3 所述的一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉， 其特征在于， 所述的 省煤器外壁上布置有鳍片。 5. 采用上述权利要求之一所述一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉的工艺， 其特征在 于 ： 焦炉烟道气从所述的锅炉主体顶部设置的水平入口烟道进入锅炉主体， 在入口烟道出 口处烟气转过 90向下流动， 烟气首先将热量传给横置的过热器， 然后依次流经蒸发器和 省煤器， 烟气转过 90， 沿水平方向从出口烟道进入烟囱中， 排入大气 ； 储液罐中的氨水混 合工质经过给水泵加压送至省煤器中吸收烟气的热量， 变成饱和液体， 经过集箱混合后送 至蒸发器， 在蒸发器中受热后变成

6、饱和蒸汽， 再送至气液分离器中除去夹杂的液滴， 经过集 箱， 送至过热器， 在过热器中被过热后送至下一工序， 气液分离器中分离出来的液体送至储 液罐中， 再次参与循环。 权 利 要 求 书 CN 103953910 A 2 1/2 页 3 一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉及工艺 技术领域 0001 本发明属于回收利用焦炉烟道气的技术领域， 尤其涉及一种回收焦炉烟道气的氨 水余热锅炉及工艺。 背景技术 0002 焦炉工作过程中， 加热用的焦炉煤气， 由外部管道架空引入， 焦炉煤气经预热后送 到焦炉地下室， 通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气 汇合燃烧。 燃烧后的废气

7、经过立火道底部跨越孔进入下降气流的立火道， 再经蓄热室， 由格 子砖把废气的部分显热回收后， 经过小烟道、 废气交换开闭器、 分烟道、 总烟道、 烟囱排入大 气。目前进入烟囱外排的焦炉烟道气温度大约在 300， 烟气成分跟空气相近， 对余热锅炉 的腐蚀性较弱。 但是， 300的温度对于常规的余热锅炉较难获得显著的经济效益， 目前， 焦 炉烟道气主要被直接排入大气中去， 造成了能源的白白浪费， 也污染了环境， 因此采取措施 对焦炉烟道气进行余热回收利用对降低能耗和推动可持续发展战略具有重要意义。 0003 以氨水为受热工质的换热过程由于其没有固定的凝沸点， 在换热过程中能够较好 的与余热资源相匹

8、配， 而采用以氨水为工质的余热锅炉， 在低温烟气领域内， 能够达到比常 规锅炉更高的效率， 因此， 可以用于回收焦炉烟道气， 以次获得较好的经济效益。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题， 提供一种回收焦炉烟道气 的氨水余热锅炉及工艺， 这种锅炉以氨水为吸热工质， 焦炉烟道气为热源， 氨水工质在吸收 热量后产生一定浓度的氨蒸汽， 送往氨水透平中做功发电。 0005 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是 ： 一种回收焦炉烟道气的氨水余热 锅炉， 包括氨水混合工质的动力循环系统、 锅炉主体、 烟囱， 所述锅炉主体为强制循环立式 锅炉， 锅炉主体顶部设置水平入口烟

9、道， 锅炉主体底部设置水平出口烟道， 出口烟道外接烟 囱 ； 所述氨水混合工质的动力循环系统分为换热部分和动力部分， 两部分通过管道相连， 所 述换热部分设置于锅炉主体内部。 0006 按上述方案， 所述的换热部分包括省煤器、 蒸发器和过热器， 所述过热器、 蒸发器 和省煤器在锅炉主体内部从上往下依次通过管道相连， 过热器、 蒸发器和省煤器的进出口 均设有集箱 ； 所述动力部分包括储液罐、 给水泵和汽液分离器， 所述省煤器进口通过给水 管道与给水泵出口连接， 给水泵进口与储液罐相连 ； 所述储液罐中储存氨水混合工质 ； 所 述气液分离器通过管道与蒸发器出口集箱相连， 气液分离器底部通过管道与储

10、液罐顶部相 连。 0007 按上述方案， 所述的省煤器出口与蒸发器进口相连， 蒸发器出口通过设置于汽液 分离器侧边的进口管道与汽液分离器进口相连， 汽液分离器顶部的出口管道与过热器进口 相连。 0008 按上述方案， 所述的省煤器外壁上布置有鳍片。 说 明 书 CN 103953910 A 3 2/2 页 4 0009 一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉的工艺， 焦炉烟道气从所述的锅炉主体顶部 设置的水平入口烟道进入锅炉主体， 在入口烟道出口处烟气转过 90向下流动， 烟气首先 将热量传给横置的过热器， 然后依次流经蒸发器和省煤器， 烟气转过 90， 沿水平方向从出 口烟道进入烟囱中， 排入大气

11、 ； 储液罐中的氨水混合工质经过给水泵加压送至省煤器中吸 收烟气的热量， 变成饱和液体， 经过集箱混合后送至蒸发器， 在蒸发器中受热后变成饱和蒸 汽， 再送至气液分离器中除去夹杂的液滴， 经过集箱， 送至过热器， 在过热器中被过热后送 至下一工序， 气液分离器中分离出来的液体送至储液罐中， 再次参与循环。 0010 本发明的有益效果是 ： 1、 提供一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉， 回收利用焦 炉烟道气， 节约资源， 保护环境 ； 2、 省煤器外壁上布置有鳍片， 以强化换热， 减少锅炉尺寸 ； 3、 以氨水为工质， 在低温烟气领域内， 能够达到比常规锅炉更高的效率。 附图说明 0011 图

12、1 为本发明一个实施例的结构示意图。 0012 其中 ： 1. 省煤器， 2. 蒸发器， 3. 过热器， 4. 过热器出口管道， 5. 汽液分离器， 6. 汽 液分离器进口管道， 7.汽液分离器出口管道， 8.储液罐， 9.给水泵， 10.给水管道， 11.集箱， 12. 锅炉入口烟道， 13. 锅炉出口烟道， 14. 锅炉主体。 具体实施方式 0013 为更好地理解本发明， 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。 0014 如图 1 所示， 一种回收焦炉烟道气的氨水余热锅炉及工艺， 包括储液罐 8、 给水泵 9、 省煤器 1、 蒸发器 2、 过热器 3、 锅炉主体 14， 锅炉主体为立

13、式锅炉， 锅炉主体顶部设置水 平入口烟道 12， 锅炉主体底部设置水平出口烟道 13， 出口烟道外接烟囱， 锅炉主体内部从 上往下依次设置过热器、 蒸发器、 省煤器， 省煤器出口与蒸发器进口相连， 蒸发器出口通过 设置于汽液分离器侧边的进口管道与汽液分离器 5 进口相连， 汽液分离器顶部的出口管道 与过热器进口相连， 进出口均设有集箱 11， 以保证管内受热均匀， 省煤器进口通过给水管道 10 与给水泵出口连接， 给水泵进口与储液罐相连， 省煤器外壁上布置有鳍片， 以强化换热， 减少锅炉尺寸， 过热器出口通过集箱将过热氨水蒸汽送至下一工序， 气液分离器通过管道 与蒸发器出口集箱相连， 气液分离

14、器底部通过管道与储液罐顶部相连， 储液罐中储存氨水 混合工质， 以氨水为工质， 在低温烟气领域内， 能够达到比常规锅炉更高的效率。 0015 氨水余热锅炉工作时， 从工艺流程出来的焦炉烟道气， 经过外部烟道和内衬砖墙 的烟气通道从锅炉上端水平进入锅炉入口烟道 12， 在锅炉入口烟道出口处烟气转过 90 向下流动， 烟气首先将热量传给横置的过热器 3， 然后依次流经蒸发器 2、 省煤器 1， 温度降 至 130左右， 烟气转过 90， 沿水平方向从出口烟道 13 进入烟囱中， 排入大气。 0016 来自储液罐 8 的液态氨水经过给水泵 9 加压送至省煤器 1 中吸收烟气的热量， 变 成饱和液体， 经过集箱 11 混合后送至蒸发器 2， 在蒸发器中受热后变成饱和蒸汽， 送至气液 分离器 5 中， 在分离器中除去夹杂的液滴， 经过集箱， 送至过热器 3， 在过热器中被过热后送 至下一工序。气液分离器中分离出来的液体送至储液罐中， 再次参与循环。 说 明 书 CN 103953910 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103953910 A 5