螺旋盘管式上升管换热器：高效回收邯钢焦炉荒煤气余热

本文主要探讨了焦化厂荒煤气上升管换热器的工业试验研究，针对邯钢西区焦化厂1号焦炉的实际情况，设计了一种创新的螺旋盘管式上升管换热器。这种新型换热器旨在高效回收荒煤气（即炼焦过程中产生的高温烟气）的余热，这部分热量原本可能被浪费，同时对环境造成污染。 在传统的焦炉操作中，大约有36%的焦炉总热量以荒煤气的形式逸出，温度高达650-900℃。尽管荒煤气的余热巨大，但其高温和焦化工艺的复杂性使得过去的技术挑战重重，特别是换热工质（如液体）在高温高压条件下的稳定传输和安全处理成为关键问题。换热器如果无法承受这样的工况，可能导致换热工质泄漏，进入炭化室，对炼焦过程造成严重影响。 作者们提出的关键技术挑战包括： 1. 换热工质泄漏：由于荒煤气温度极高，换热器必须具备极高的耐压和耐热性能，以防止换热工质在高压下因温度过高而泄漏，进入炭化室，破坏正常的生产流程。 2. 上升管内壁结焦：荒煤气温度虽高，但换热器内壁结焦是另一个难题。高温可能导致换热器材料过早老化，降低传热效率。研究指出，解决这一问题需要采用特殊材料或有效的清洗技术，以保持换热效率。 试验在邯钢西区焦化厂1号焦炉的第39孔进行了长达9个炼焦周期的操作，结果显示，新型螺旋盘管式上升管换热器在不改变原有工艺的前提下，成功地回收了大量荒煤气的余热，证明了其在实际应用中的有效性和可行性。这一成果为提高焦炉能源利用率，减少环境污染，以及开发和利用荒煤气余热提供了新的途径。 此外，文中还提到了蒸汽量和传热系数等关键参数的监测，这是衡量换热器性能的重要指标，它们能够帮助优化换热器的设计，进一步提升荒煤气余热的回收效率。 这项研究不仅关注了荒煤气余热的回收技术难题，也着重于实际工业应用中的效果验证，为焦化行业的可持续发展提供了有价值的技术参考。