焦炉上升管余热回收利用技术

焦炉作为钢铁生产工序中的重要一环，其产出的焦炭为高炉炼铁提供燃料。焦炉上升管是焦炉重要附属设备，由筒体、桥管、翻板座等构成，负责引导煤气、初步冷却荒煤气，调控压力，衔接后续工序。上升管冷却后的煤气仍有较高温度，回收这部分余热，降低焦炉能耗，实现余热资源的充分利用。当下主要的焦炉上升管余热回收技术有以下几种。

01分布式余热回收技术—介质浴式

系统组成及流程：系统包括荒煤气系统、汽水系统、热媒系统等。荒煤气从炭化室出来经上升管取热装置到集气管及荒煤气管网。汽水系统中常温化水经化水箱等进入导热油蒸发器、导热油过热器到用户主管网。热媒系统中导热油由循环油泵输出，经上升管取热装置等再回到循环油泵完成循环。

主体设备：上升管取热装置由内、中、外三部分组成，内层耐高温等，中间层为导热油吸热层，外层为隔热和保护层；导热油蒸发器为一用一备，利用高温导热油加热给水产生饱和蒸汽；导热油过热器利用高温导热油加热蒸汽为过热蒸汽。

技术优势：可产3.82MPa、300℃以下高品质蒸汽，用途更广泛；上升管取热装置内、外筒为常压，导热油传热管工作压力低，泄漏风险小；高温导热油可远距离输送用于其他焦化工序；导热油循环稳定为液态，不结垢、无汽堵、无管道爆裂风险；对给水水质要求低，可采用软化水；上升管取热装置干烧后可立刻再次投入使用；可有效控制上升管内壁温度和荒煤气出口温度，防止焦油蒸汽结焦；采用多支路换热控制技术，可均衡控制各上升管取热装置间热媒流量。

02水套管余热利用技术

系统组成及流程：除氧水或除盐水经除氧泵、补水泵等进入汽包，再通过强制循环泵进入上升管换热装置，利用焦炉荒煤气显热加热循环水，产生的汽水混合物返回汽包进行汽水分离，蒸汽并入低压蒸汽管网，冷凝液返回焦炉上升管循环使用。

设备构造：通过采用整体结构无缝钢管，内筒内壁设纳米导热层等三层保护解决上升管漏水问题；通过采用耐高温进口纳米导热材料、控制进水流量、合理设计换热型式、加装空气助燃系统等预防和处理上升管内筒结焦问题；选用新型耐高温耐磨合金材料、纳米导热材料、纳米保温材料、抗氧化和腐蚀的不锈钢材质作为换热器材质。

技术优势：系统循环流畅，除氧水等经多泵运作，高效利用焦炉荒煤气显热，产生蒸汽并入管网，冷凝液循环使用，极大提升能源利用率。该技术从材质、结构到工艺全方位优化，有效解决漏水、结焦等难题，确保设备长周期稳定运行，降低维护成本 。

03外盘管式余热回收技术

系统组成及流程：按照YB/T 6082-2023《焦炉上升管荒煤气余热回收技术规范 外盘管式》，规定了其工艺流程、外盘管式上升管换热器系统、技术要求等内容，适用于顶装和捣固焦炉的上升管荒煤气余热回收。

基本原理及结构：一般是在上升管外部设置盘管，通过盘管内的介质与上升管内的荒煤气进行热量交换，实现余热回收，结构上有外盘管式上升管换热器等装置。

技术优势：外盘管式余热回收技术工艺流程清晰。外盘管结构设计可承受较大压力，能产出 4.0MPa甚至更高压力蒸汽，过热蒸汽温度超 400℃ 。通过优化材质与结构，有效解决漏水、结焦等问题，稳定回收荒煤气余热 。