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  • 发布时间:2020-02-12 00:00:00
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几经波折,终得硕果
 
  2009年,为了大量换取荒煤气的热量,天博电竞开始组织研发人员进行焦炉上升管荒煤气的余热利用的上升管换热器的研发,并按照传统的思维天博设计并生产出一台上升管换热器,其主要的特征是,保持原有上升管的结构,在上升管内部加装圆形盘管。结果,经过中试运行,出现很多问题:盘管经过高温冲刷,盘管变形严重;荒煤气温度降得过低,盘管的内圈和外圈大量结焦和焦油吸附,且越结越多,越硬,无法清除,最终导致上升管通道堵塞;由于装有除盐水的管道位于上升管内部,一旦盘管泄露,大量的水会立即充满整个上升管,容易引起爆炸,后果不堪设想。
 
  经过分析发现,原因是盘管在上升管内部盘装直接跟荒煤气接触,再加上荒煤气出口温度过低换取热量过大,出现焦油凝析,容易结焦结灰,因此,此种换热器安装2天后即迅速拆除,宣告第一次研发失败。但科研人员没有气馁,2010年~2012年,他们又先后对焦炉上升管荒煤气的余热利用的上升管换热器的进行了多次研发,并设计生产了几种换热器型式:
 
  第一种在上升管内部加装列管式换热器,两端用法兰连接,试运行一个星期后,同样出现列管的外壁大量结焦和焦油吸附,且越结越多,越硬,无法清除,最终导致上升管通道堵塞,同时出现列管严重变形;10天后拆除。
 
  第二种仍在上升管内部加装U型管换热器,一端用法兰连接,另一端自由膨胀,这种设计考虑到焦炉运行过程中的温差变化大的原因,试运行一个半月后,同样出现以上情况,最终拆除。到此,第二次研发宣告失败。
 
  此后,公司人员总结经验教训,最终分析后确定在上升管内部进行换热不可行,他们把研发的重点转移到上升管的外侧进行,并对荒煤气组分进行了了解和分析,确定了两个主攻方向,一个是换热器材质的选择,另一个是换热结构的选择。在对材料进行了分析和研究,大量查询了国内外的资料后,研究人员经过多次实验室试验和分析,确定了现在的耐磨耐高温耐腐蚀的合金材料;其次他们对换热器的结构形式进行了多种设计,最终确定了一种形式,就是在换热器的外壁,参照化工反应釜的原理,设计了半圆盘管,经过一段时间的试运行,最终还是因为荒煤气在结焦过程中温差变化原因,造成焊缝疲劳而裂开,宣告了此种设计的缺陷性,不得不第三次面对失败。面对前三次的失败,公司的好多研发人员都失去了研发信心,偶然间,公司生产的单晶硅生长炉的结构和技术运用,给他们带来了触发和灵感,单晶炉在生产过程中始终的运行温度为1400~1700°,在如此高温的情况下,需要对炉体进行冷却,其结构值得借鉴。为此,科研人员依据单晶炉的冷却系统,结合换热效果,进行了特殊设计,形成了现在独有的换热器结构形式。纳米导热材料的选择,更加增添了换热器的可靠性。纳米隔热保温材料的选择,确保了换热效果的良好。
 
  功夫不负有心人,2013年,科研人员终于设计出一台上升管换热器,其技术原理是将焦炉荒煤气利用上升管换热器进行荒煤气和水的热交换,产生饱和蒸汽,可以将荒煤气的部分余热回收利用。为了验证其有效性,公司在4.3米焦炉并且进行了为期6个月的中试,其中中试过程中人为进行了多次停电断水试验,未出现换热器内外漏水现象,同时,逐步摸索出防止焦油凝析的最低温度(大约380-400°C),控制荒煤气出口温度不低于400°C,中试过程中,未对上升管内部结焦等进行处理,上升管换热器内部未出现大量结焦和焦油吸附,拆除后解剖未发现异常,此中试用上升管换热器现在公司产品陈列室保存并供研发之用。中试取得成功。此后,他们先后对5.5米焦炉和6米焦炉都进行了试验,均取得了良好效果。
 
  试验推广,前景广阔
 
  据不完全统计,截止2016年底,国内拥有焦炉1409座,拥有产能4.43亿吨,如果都进行节能改造,按照每100万吨产能的焦炉平均改造费用2000-2500万计,市场规模约90-110亿元,由此可见,天博金开发的余热回收用上升管换热器具有广阔的市场空间,而且其系列延伸产品也是值得期待的。
 
  2015年,公司在四川钢铁集团邯钢分公司焦化厂成功进行了6米顶装焦炉的上升管余热利用改造,开创了国内大型焦炉上升管余热利用的先河。2016年6月,在邯钢焦化厂举办的焦炉荒煤气显热回收利用技术现场交流会上,来自国内数十家钢铁、焦化企业和科研院所的代表一致认为,邯钢焦化厂应用的余热回收用上升管换热器具有取热充分、可靠性高、安全性强等优点,属于国内领先水平,在焦化行业具有广阔的推广前景。到目前为止,该装置在邯钢焦化厂已经连续稳定运行了近18个月,为邯钢带来了1300多万的经济效益。
 
  2016年,公司又对安钢焦化6m焦炉、邯钢邯宝焦化7m焦炉进行整体改造,成为国内第一家进行7米焦炉上升管余热利用改造的厂家。
 
  2016年7月,广东省汕头市经济和信息化委员会(国资委)主办了焦炉荒煤气余热回收利用技术推介会,积极推动此技术工业化应用。
 
  同年11月,焦炉荒煤气显热回收利用技术通过了四川省焦化行业协会技术鉴定,鉴定结果为该技术节能减排效果显著,整体达到国内外领先水平,在焦化行业具有广阔推广应用前景。12月,焦炉荒煤气显热回收利用技术被选入国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录(2016年本,节能部分)》,并且获得了中国炼焦行业协会第二届科技大会“焦化技术创新成果奖一等奖”,
 
资质
 
  同时入选由《世界金属导报》评选的2016年世界钢铁工业十大技术要闻,该技术得到了中国金属学会的认可,获准进入其成果转化与推广技术。
 
  2017年4月,天博电竞获国家工信部批准,牵头并会同冶金标准信息研究院、邯钢焦化厂等单位起草“焦炉荒煤气显热利用技术规范”的行业标准。
 
  此外,天博电竞还致力于焦化行业的废水和废气处理,以及烟道气余热回收利用。天博电竞正在与中国科学院以及某知名高校和企业共同合作研发焦炉烟气的脱硫脱硝技术,并取得突破性进展。他们相信,产学研模式的开启将为公司带来全新的发展态势,也让公司能够更好的为国家环保事业的发展贡献一份力量。

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