焦?fàn)t煙道氣余熱在鋼廠的應(yīng)用及熱值分析系統(tǒng)

焦?fàn)t產(chǎn)生的180-270℃煙道氣含有大量的顯熱，若煙道氣直接通過煙囪排放，就會浪費許多寶貴的能源。通過采用節(jié)能技術(shù)，焦?fàn)t煙道氣不再作為廢氣直接排放，而是通過回收其熱量，進行余熱回收利用，對有效降***，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有較好的經(jīng)濟和社會效益。

為充分利用煙道氣顯熱、回收能源，實現(xiàn)節(jié)能減排、降低煉焦能耗的目的，某綜合鋼廠新建焦?fàn)t煙道氣余熱利用裝置，回收熱量，生產(chǎn)蒸汽，供廠區(qū)蒸汽用戶使用。

工作原理

兩座焦?fàn)t產(chǎn)生的高溫廢氣在各自主煙道翻板閥前，沿?zé)煹乐泛喜⒑蠼?jīng)過余熱鍋爐，在余熱鍋爐內(nèi)與鍋爐給水換熱后，廢氣溫度降至170℃以下后，再通過引風(fēng)機經(jīng)總煙道、煙囪排入大氣。

煙道氣余熱利用裝置分為煙氣系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)。

煙氣系統(tǒng)流程為煤氣在燃燒室燃燒產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)過蓄熱室格子磚回收部分顯熱后，經(jīng)過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道，通過調(diào)節(jié)閥門，而后進入煙道氣余熱利用裝置，依次經(jīng)過熱管蒸發(fā)器、軟水預(yù)熱器、引風(fēng)機后，***由焦?fàn)t煙囪排入大氣。

汽水系統(tǒng)流程為由廠區(qū)供應(yīng)的工業(yè)水先經(jīng)過軟水裝置軟化后進入膨脹換熱一體化軟水箱，再經(jīng)過軟水泵加壓后進入除氧器除氧，除氧后的軟水（104℃）經(jīng)鍋爐給水泵加壓后進入熱管軟水預(yù)熱器進行預(yù)熱，被加熱的軟水進入汽包。汽包與熱管蒸發(fā)器之間由上升管與下降管相連，形成一個自然循環(huán)水系統(tǒng)。補進汽包的軟水經(jīng)下降管進入熱管蒸發(fā)器，吸收熱量形成汽水混合物，汽水混合物再經(jīng)上升管進入汽包，在汽包內(nèi)進行水汽分離，形成0.7MPa的飽和蒸汽。飽和蒸汽除一小部分供旋膜除氧器除氧外，其余大部分并入廠區(qū)蒸汽管網(wǎng)，實現(xiàn)對焦?fàn)t煙道氣余熱利用。

熱值在線分析系統(tǒng)

PUE-3000 在線煤氣成分與熱值分析系統(tǒng),是***針對焦?fàn)t、高爐、轉(zhuǎn)爐、煤氣發(fā)生爐、熱風(fēng)爐氣體含塵、含濕、含焦油、易燃易爆的特定工況而設(shè)計的，它由預(yù)處理單元、控制單元、分析單元三部分構(gòu)成，采用 PLC 程序控制，自動完成采樣、故障處理等操作，大大減少了人工負荷，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定、準(zhǔn)確、連續(xù)自動在線運行。

分析儀表采用西安博純科技有限公司多組分熱值分析儀，用于在線測量煤氣中CH4/CO/CO2/H2/O2/CnHm氣體濃度，并可實時計算煤氣熱值，是提高煤氣利用效率、節(jié)能降耗、保證安全生產(chǎn)***的檢測裝置。測試數(shù)據(jù)可通過4-20mA輸出接口傳輸?shù)缴霞壖锌刂葡到y(tǒng)，為實現(xiàn)遠程的監(jiān)測、工藝調(diào)整提供實時依據(jù)。

適應(yīng)工況

工作條件

預(yù)處理單元

在本系統(tǒng)中，樣氣在抽氣泵作用下通過防爆采樣探頭過濾后隨著自限溫防爆采樣管輸送至一級過濾精度為1um的氣水分離器，過濾樣氣的同時分離樣氣中的液態(tài)水，隨后樣氣進入雙路壓縮機冷凝器進行冷凝除水（冷凝水通過蠕動泵自動排水），除水后的樣氣再經(jīng)過一級活性炭除焦，***經(jīng)二級過濾精度為0.1um的***過濾器作為樣氣進入分析儀表前的***一級過濾元件，保證樣氣達到分析儀表使用要求。為去除樣氣中含有的氣態(tài)水，系統(tǒng)采用了一套壓縮機冷凝器，另外，系統(tǒng)采用一臺抽氣能力為6L/min的德國KNF采樣泵提供系統(tǒng)樣氣的輸送動力。為保證儀表的安全運行，系統(tǒng)配置了一套濕度報警模塊，與***過濾器配套使用，當(dāng)系統(tǒng)除水功能意外失效時，信號反饋到PLC，PLC將切斷系統(tǒng)運行，關(guān)閉閥門，并在現(xiàn)場及向遠端控制中心發(fā)出報警信號。

分析儀測量CO/CO2/CH4/H2/O2/CnHm的濃度后，經(jīng)過內(nèi)部計算后得到熱值含量，并輸出信號。

具體技術(shù)指標(biāo)：

（1） 機柜：正壓防爆機柜，防爆等級≥ExdⅡCT4，防護等級：IP52；尺寸為1800*800*650mm。

（2）控制系統(tǒng)：采用CPU224XP PLC，實現(xiàn)系統(tǒng)自動采樣、反吹。

（3）氣泵：采用德國KNF進口氣泵，樣氣抽取量≤6L/min,可長時間穩(wěn)定運行，確保系統(tǒng)的響應(yīng)時間

（4）除塵：多級過濾裝置；再經(jīng)過一活性炭過濾器，吸附其余少量焦油；然后經(jīng)過1-2級過濾器，過濾精度可達0.1um，達到氣體分析儀使用要求，確保分析儀的穩(wěn)定運行

（5）除水：經(jīng)氣水分離器分離樣氣中的液態(tài)水后，樣氣進入冷凝器中，快速脫除樣氣中的氣態(tài)水，并采用蠕動泵自動排水；在冷凝器之后加裝一級吸附劑罐，進一步保證脫水及除焦效果。

分析單元PUE-100在線熱值分析儀