焦爐作為鋼鐵生產(chǎn)工序中的重要一環(huán)，其產(chǎn)出的焦炭為高爐煉鐵提供燃料。焦爐上升管是焦爐重要附屬設備，由筒體、橋管、翻板座等構(gòu)成，負責引導煤氣、初步冷卻荒煤氣，調(diào)控壓力，銜接后續(xù)工序。上升管冷卻后的煤氣仍有較高溫度，回收這部分余熱，降低焦爐能耗，實現(xiàn)余熱資源的充分利用。當下主要的焦爐上升管余熱回收技術(shù)有以下幾種。

01分布式余熱回收技術(shù)—介質(zhì)浴式

系統(tǒng)組成及流程：系統(tǒng)包括荒煤氣系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、熱媒系統(tǒng)等?；拿簹鈴奶炕页鰜斫?jīng)上升管取熱裝置到集氣管及荒煤氣管網(wǎng)。汽水系統(tǒng)中常溫化水經(jīng)化水箱等進入導熱油蒸發(fā)器、導熱油過熱器到用戶主管網(wǎng)。熱媒系統(tǒng)中導熱油由循環(huán)油泵輸出，經(jīng)上升管取熱裝置等再回到循環(huán)油泵完成循環(huán)。

主體設備：上升管取熱裝置由內(nèi)、中、外三部分組成，內(nèi)層耐高溫等，中間層為導熱油吸熱層，外層為隔熱和保護層；導熱油蒸發(fā)器為一用一備，利用高溫導熱油加熱給水產(chǎn)生飽和蒸汽；導熱油過熱器利用高溫導熱油加熱蒸汽為過熱蒸汽。

技術(shù)優(yōu)勢：可產(chǎn)3.82MPa、300℃以下高品質(zhì)蒸汽，用途更廣泛；上升管取熱裝置內(nèi)、外筒為常壓，導熱油傳熱管工作壓力低，泄漏風險??；高溫導熱油可遠距離輸送用于其他焦化工序；導熱油循環(huán)穩(wěn)定為液態(tài)，不結(jié)垢、無汽堵、無管道爆裂風險；對給水水質(zhì)要求低，可采用軟化水；上升管取熱裝置干燒后可立刻再次投入使用；可有效控制上升管內(nèi)壁溫度和荒煤氣出口溫度，防止焦油蒸汽結(jié)焦；采用多支路換熱控制技術(shù)，可均衡控制各上升管取熱裝置間熱媒流量。

02水套管余熱利用技術(shù)

系統(tǒng)組成及流程：除氧水或除鹽水經(jīng)除氧泵、補水泵等進入汽包，再通過強制循環(huán)泵進入上升管換熱裝置，利用焦爐荒煤氣顯熱加熱循環(huán)水，產(chǎn)生的汽水混合物返回汽包進行汽水分離，蒸汽并入低壓蒸汽管網(wǎng)，冷凝液返回焦爐上升管循環(huán)使用。

設備構(gòu)造：通過采用整體結(jié)構(gòu)無縫鋼管，內(nèi)筒內(nèi)壁設納米導熱層等三層保護解決上升管漏水問題；通過采用耐高溫進口納米導熱材料、控制進水流量、合理設計換熱型式、加裝空氣助燃系統(tǒng)等預防和處理上升管內(nèi)筒結(jié)焦問題；選用新型耐高溫耐磨合金材料、納米導熱材料、納米保溫材料、抗氧化和腐蝕的不銹鋼材質(zhì)作為換熱器材質(zhì)。

技術(shù)優(yōu)勢：系統(tǒng)循環(huán)流暢，除氧水等經(jīng)多泵運作，高效利用焦爐荒煤氣顯熱，產(chǎn)生蒸汽并入管網(wǎng)，冷凝液循環(huán)使用，極大提升能源利用率。該技術(shù)從材質(zhì)、結(jié)構(gòu)到工藝全方位優(yōu)化，有效解決漏水、結(jié)焦等難題，確保設備長周期穩(wěn)定運行，降低維護成本 。

03外盤管式余熱回收技術(shù)

系統(tǒng)組成及流程：按照YB/T 6082-2023《焦爐上升管荒煤氣余熱回收技術(shù)規(guī)范 外盤管式》，規(guī)定了其工藝流程、外盤管式上升管換熱器系統(tǒng)、技術(shù)要求等內(nèi)容，適用于頂裝和搗固焦爐的上升管荒煤氣余熱回收。

基本原理及結(jié)構(gòu)：一般是在上升管外部設置盤管，通過盤管內(nèi)的介質(zhì)與上升管內(nèi)的荒煤氣進行熱量交換，實現(xiàn)余熱回收，結(jié)構(gòu)上有外盤管式上升管換熱器等裝置。

技術(shù)優(yōu)勢：外盤管式余熱回收技術(shù)工藝流程清晰。外盤管結(jié)構(gòu)設計可承受較大壓力，能產(chǎn)出 4.0MPa甚至更高壓力蒸汽，過熱蒸汽溫度超 400℃ 。通過優(yōu)化材質(zhì)與結(jié)構(gòu)，有效解決漏水、結(jié)焦等問題，穩(wěn)定回收荒煤氣余熱 。