本文關鍵詞：煉焦荒煤氣上升管余熱回收研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：荒煤氣是煤煉焦過程中產(chǎn)生的氣體,伴隨著煉焦過程的進行從炭化室經(jīng)上升管流出,溫度高達650~850℃,這部分熱占焦爐總熱量的36%�；拿簹獾挠酂峄厥諏�(jié)能減排意義重大,是焦化廠提高資源利用率的有效途徑之一,也是改善環(huán)境,建設綠色焦化廠的需要。目前焦化廠荒煤氣余熱回收的研究,絕大多數(shù)都是在焦爐上升管部分進行熱交換,這種余熱回收方式已有不少焦化廠在工業(yè)生產(chǎn)中應用過。但是該余熱回收方式由于存在著諸如結焦、漏水等問題,目前還沒有得到行業(yè)的廣泛應用。為了克服現(xiàn)有技術的缺點,本文研制出一種上升管換熱器,并在邯鋼焦化廠進行了為期8天的試驗。本研究使得企業(yè)能夠以最小的代價,將目前荒煤氣白白排放到空氣中的余熱有效提取,為采暖、發(fā)電等余熱應用提供條件,并且不影響原煉焦工業(yè)的生產(chǎn)。本研究在確保煉焦制氣的安全生產(chǎn)條件下,合理設計上升管內(nèi)側管壁與傳熱器件之間的結構關系,最大限度地利用荒煤氣余熱。通過對換熱器的熱流量的多種工況條件下計算,結合現(xiàn)場環(huán)境搭建了焦爐上升管荒煤氣余熱回收試驗測試和數(shù)據(jù)收集平臺。經(jīng)過9個煉焦周期的試驗和數(shù)據(jù)采集,通過對試驗數(shù)據(jù)的分析處理,得出該上升管換熱器具有很好的換熱性能。試驗過程中系統(tǒng)運行穩(wěn)定,蒸汽產(chǎn)量平穩(wěn),具有良好的節(jié)能和環(huán)保效益。本文將焦爐上升管余熱回收系統(tǒng)從設計到試驗均進行了詳細的介紹,對試驗結果進行了分析,為今后的上升管余熱回收研究提供了相關參數(shù)和設計參考,也對構建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會也有著長遠的意義。
【關鍵詞】：荒煤氣 余熱回收 換熱器 管內(nèi)沸騰換熱
【學位授予單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ520.6;X784
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.1.1 我國焦化行業(yè)發(fā)展策略11
• 1.1.2 煉焦余熱回收潛力11-13
• 1.2 現(xiàn)有的荒煤氣余熱回收技術13-16
• 1.2.1 上升管汽化冷卻技術13-14
• 1.2.2 導熱油夾套技術14
• 1.2.3 熱管式換熱技術14
• 1.2.4 荒煤氣直接熱裂解技術14-15
• 1.2.5 氮氣換熱技術15
• 1.2.6 余熱鍋爐技術15-16
• 1.2.7 半導體溫差發(fā)電技術16
• 1.3 荒煤氣余熱回收的技術瓶頸16-17
• 1.4 課題的研究內(nèi)容和路線17-19
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 技術路線18-19
• 第2章 荒煤氣余熱回收理論研究19-29
• 2.1.荒煤氣組成及性質19-21
• 2.1.1 荒煤氣組成19-20
• 2.1.2 荒煤氣露點20
• 2.1.3 荒煤氣結焦問題20
• 2.1.4 荒煤氣的周期性變化20-21
• 2.2 焦爐煤氣熱物性參數(shù)21-22
• 2.3 上升管荒煤氣余熱回收理論基礎22-26
• 2.3.1 荒煤氣的冷卻和輸送22-23
• 2.3.2 上升管荒煤氣余熱回收簡介23-24
• 2.3.3 上升管換熱器的幾種形式24-26
• 2.4 螺旋管纏繞換熱器理論研究26-27
• 2.4.1 螺旋管纏繞換熱器簡介26-27
• 2.4.2 上升管換熱器應用螺旋管結構分析27
• 2.5 本章小結27-29
• 第3章 上升管換熱器的設計29-41
• 3.1 設計流程29
• 3.2 上升管換熱器結構設計計算29-37
• 3.2.1 設計思路29-30
• 3.2.2 熱平衡計算30-31
• 3.2.3 換熱器材料的初步選擇31-32
• 3.2.4 傳熱計算32-37
• 3.3 螺旋管內(nèi)阻力計算37-38
• 3.4 其他工藝設計38-39
• 3.4.1 防腐不粘涂層的選用38
• 3.4.2 隔熱保溫涂料選擇38-39
• 3.5 本章小結39-41
• 第4章 荒煤氣余熱回收試驗系統(tǒng)設計41-51
• 4.1 上升管余熱回收系統(tǒng)運行方式的選擇41-44
• 4.1.1 上升管余熱回收自然循環(huán)系統(tǒng)41
• 4.1.2 強制循環(huán)熱力系統(tǒng)41
• 4.1.3 優(yōu)缺點比較41-42
• 4.1.4 本文系統(tǒng)運行方式的選定42-44
• 4.2 試驗設備的選定44-47
• 4.2.1 汽包選型計算44-46
• 4.2.2 緩沖水箱計算46-47
• 4.2.3 循環(huán)水泵與補水泵的選擇47
• 4.3 自動控制與測試系統(tǒng)47-50
• 4.3.1 測試參數(shù)及測試儀表47-48
• 4.3.2 自動控制系統(tǒng)48-50
• 4.4 本章小結50-51
• 第5章 工業(yè)試驗結果與分析51-61
• 5.1 試驗裝置及試驗測試方法51-53
• 5.1.1 試驗裝置51-53
• 5.1.2 試驗測試方法53
• 5.2 試驗數(shù)據(jù)及分析53-59
• 5.2.1 上升管荒煤氣進出口溫度和循環(huán)水溫度53-55
• 5.2.2 上升管換熱器的逐時蒸汽量55-56
• 5.2.3 上升管換熱器的熱流量56
• 5.2.4 上升管換熱器的換熱系數(shù)56-58
• 5.2.5 上升管換熱器的阻力損失58
• 5.2.6 上升管換熱器的效率評價58-59
• 5.3 本章小結59-61
• 第6章 結論與展望61-63
• 6.1 主要工作和結論61
• 6.2 問題與展望61-63
• 致謝63-65
• 參考文獻65-69
• 作者簡介69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文和研究成果69-70

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