一、技术产品名称与技术提供单位
技术产品名称:模块化高温高压干熄焦余热锅炉
技术产品提供单位:苏州海陆重工股份有限公司
二、技术产品适用领域
本产品适用于冶金、钢铁、焦化行业,从中温(450℃)中压(4.6MPa)干熄焦余热锅炉提高到高温(540℃及以上)到高压(9.8MPa及以上)干熄焦余热锅炉,并向多品种大型化、模块化方向发展,取代进口。
三、主要技术原理与指标
技术原理:
干熄焦锅炉是干熄焦系统中重要余热回收设备,干熄焦是利用循环惰性气体来冷却红热的焦炭,循环气体与红焦热交换变成~1000℃的高温烟气,经一次除尘,进入锅炉,锅炉受热面管束与高温烟气换热产生中压中温蒸汽用于发电,同时把烟气冷却至160℃~180℃,锅炉出口烟气经二次除尘后,由循环风机送入干熄焦炉冷却红焦,CDQ锅炉肩负着冷却循环气体,产生过热蒸汽发电的重任,其具有节能降耗,减少环境污染提高焦碳质量,降低成本等显著优点,适用于冶金、焦化行业,具有节能、环保双重功效。
干熄焦工艺流程分为焦炭和循环气体两系统,锅炉属循环气体系统,CDQ工艺主要流程:热焦碳通过电机车牵引的焦碳运输车送入CDQ→热焦碳由提升机到达干熄炉上部,再由装料装置送入预存室→热焦碳在冷却室往下垂落的过程中与干熄炉下部吹入的冷却循环气体进行热交换,热焦被冷却到210℃以下排出系统→在冷却室被加热到约980℃的循环气体通过一次除尘器,除掉粗颗粒后被送往CDQ锅炉→循环气体通过锅炉的冷却从980℃降到165℃排出。同时产汽10.3MPa,540℃的过热蒸汽用来发电→排出的170℃循环气体通过二次除尘器除去细颗粒后进入循环风机,加压后送入冷却室以实现循环使用。
关键技术:
(1)整个锅炉受热面采用全悬吊结构,有效解决了锅炉的热膨胀问题。
(2)解决高温高压干熄焦余热锅炉传热和水动力问题,通过对水平蒸发管中水动力特性安全性研究,提高了锅炉的传热效率和水循环的安全性,确保了锅炉在不同的负荷下安全运行。
(3)余热锅炉受热面防磨防腐工艺技术创新。
(4)锅炉本体穿墙管采用双层整体密封设计,使锅炉的漏风率几乎为零,从而使锅炉的效率由传统设计的80%提高到85%。
(5)高温高压干熄焦余热锅炉运行参数的提高,锅炉的热力循环效率比中温中压锅炉提高了5%,发电效率提高10%-15%,增加直接经济效益8%。
主要流程如下:
循环风机→干熄炉风帽→干熄炉冷却室→烟道→一次除尘→余热锅炉→二次除尘器→循环风机→再循环。
技术指标:
(1) 锅炉蒸发量:D≥83t/h。
(2) 锅炉蒸汽压力:P≥12.8MPa。
(3) 锅炉蒸汽温度:t=540℃。
(4) 锅炉效率:η≥85%
(5) 排出气体温度: t ≤170℃
四、典型应用案例和实施绩效
江苏沙钢集团张家港宏昌钢板有限公司焦化厂炼焦一车间2#干熄焦锅炉改造工程:技能改造前,汽轮机存在备件周期长、维修费用高,汽耗偏高。纯凝发电机组额定进汽压力设计模块化高温高压干熄焦余热锅炉产品,改造实施内容和范围包括:汽包、消音器、二次过热器、一次过热器、水冷壁、省煤器、蒸发器、锅炉汽水系统管道及阀门、加药管道、锅炉给水管道(给水泵出口)、主蒸汽管道(主蒸汽切断阀出口1米)、除氧器进出口管道及阀门(除氧器给水泵出口至除氧器)、支吊架、系统保温、防腐刷漆及外护板,设计并制作系统巡检路线标示图、系统设备、阀门标牌、介质流向、管道标识等;
本项目估算报批总投资为2878.55万元,建设投资达产周期2年;
项目改造实施后,焦化厂炼焦车间2#干熄焦配套的2#锅炉目前参数:额定压力12.8MPa,(表压),额定温度450±5℃,额定流量78t/h、最大流量91.3t/h。锅炉热工测试报告显示:余热锅炉平均余热利用率87.34%。根据以上锅炉实际运行参数计算,余热发电量为10808万kWh/a,扣除自用电量后上网售电9727.2万kWh/a。