“具有纳米自洁涂层换热装备的焦炉上升管余热回收系统” 科技成果评价会
来源：中焦协网 2020-11-27 已经被浏览80897次
2020年11月24日，中国金属学会在北京组织召开了由江苏龙冶节能科技有限公司、中冶焦耐（大连）工程技术有限公司、福建三钢闽光股份有限公司和武汉科技大学共同研发的“具有纳米自洁涂层换热装备的焦炉上升管余热回收系统”科技成果评价会。
我国是焦炭生产和消费大国，炼焦煤在炼焦过程中生成焦炭的同时产生大量荒煤气，荒煤气带出的热量约占焦炉散失总热量的36%且尚未很好地实现余热回收。目前，焦化行业仍然主要采用喷洒82～85℃的循环氨水来降低荒煤气温度，高温荒煤气带出的热量由于循环氨水的大量蒸发而未能更好地回收利用，造成水、电资源浪费和环境负担。 虽然焦炉荒煤气显热利用技术在我国历经近40年研发历程，但由于吸热介质、热交换装置材料、系统安全稳定性、运行成本、操作维护等方面的系列问题，关键技术难以突破而未实现成熟、可靠、稳定的工业化应用。 上升管荒煤气余热回收利用在世界范围内都是一个技术难题，主要原因在于：1、荒煤气温度在650-850℃周期性变化，对换热器材质要求和应力消除的要求很高。2、荒煤气中夹带氨气、焦油蒸汽、水蒸气、苯蒸汽、硫化氢等，高温下腐蚀性较强。3、荒煤气温度低于450℃时会使煤焦油产生蒸汽凝析，在上升管壁凝结而堵塞上升管通道，上升管打开时冒烟；温度高于800℃时则会积碳生长石墨。4、焦炉烧管作业或操作不当会造成局部温度超高，最高温度可以达到1400℃以上。5、上升管换热器需要杜绝漏水到炭化室。6、上升管换热器内部布水不均以及管线布水不均，以及其他设备故障，均易造成上升管换热器干烧损坏。7、焦炉生产现场受高温炙烤、粉尘的影响，对现场设备要求很高。 针对焦炉上升管荒煤气高温、腐蚀、温度周期变化等工况下难以实现高效稳定可靠的余热回收现状，项目完成单位以产学研相结合的创新形式解决了上升管漏水、挂焦油、干烧等技术难题，自主研发出具有纳米自洁涂层的焦炉上升管换热装置的系统工程技术及整套余热回收装置，实现了安全、环保、长寿和高效运行，有明显的节能减排和经济效益。评价委员会认为该项目技术成果达到了国际领先水平。 主要创新点如下： 1.研发了纳米自洁涂层、新型陶瓷堆焊复合钢管均热型上升管换热装备，工程设计和装置制造取得重大技术突破。 2.开发了具有高效换热、低应力防漏的独特的上升管换热夹套结构，杜绝了水漏入炭化室。 3.通过对基本布水管线形式的数理分析和焦炉结焦周期对布水影响的研究，开发出适应不同焦炉均匀布水方式，杜绝了上升管出现供水不均及干烧的问题。 4.研制出吸入式旋转喷砂装置和熔覆纳米自洁涂层的专用设备，保证了规模化生产上升管纳米涂层的质量可靠性。 5.开发了自动化控制系统，运行参数自动预警，实现了无人值守，远程监控。 该项目获授权发明专利10项，实用新型专利14项，参与制定行业标准1项，获山东省冶金科技进步一等奖1项。该项技术在福建三钢、武钢焦化、山钢日照等多家焦化企业成功应用，已经投产运行18套装置，为焦化行业绿色转型提供了技术支撑。
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