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焦化设备配件热平衡分析以及发展趋势分析[一]、焦化设备配件炼焦炉热平衡分析
焦化厂作为一个复杂的生产系统，以炼焦炉为中心组织生产，焦化设备配件通过购入洗精煤、燃气(焦炉煤气、高炉煤气)、蒸汽、水、电等一次能源开展生产，产生焦碳、焦炉煤气及煤焦油、粗苯等二次能源。热的流动是以炼焦炉为中心进行，余热资源分布和利用主要集中在炼焦和煤气净化两个环节。
焦炉的物料平衡和热平衡炼焦炉是一个复杂的间接加热设备。炼焦即炼焦煤料在炭化室内进行干燥、预热、软化熔融、半焦收缩转变为焦炭等复杂的加工过程。焦炉热平衡在物料平衡和燃烧计算的基础上进行，通过热平衡计算，可具体地了解焦炉热量在各方面的分配情况，从而寻找降低热量消耗的途径。由热平衡计算还可以从理论上求出炼焦耗热量。
1焦炉物料平衡
为进行物料平衡计算，取得以下数据：
①物料入方，为干煤和配料水分。焦化设备配件主要来源于实际生产统计和配煤的工业分析数据。
②物料出方，包括各级焦碳产量、干煤气产量和水汽量、化产品产量等。
一般取1吨湿煤(或干煤)做基准，焦炉炭化室的物料平衡数据。
2焦炉热平衡
根据物料平衡和各处温度，可计算出物料带入焦炉和带出焦炉的显热和潜热。
供入焦炉的热量主要消耗在几个方面：
①温度为1000℃左右的焦饼带走热量约占供入焦炉热量的40%。目前，大部分焦化厂采用湿法熄焦，使得这部分热量通过熄焦水的加热和蒸发白白地散失掉。
②温度为~800℃的荒煤气带走的热量约占供入焦炉热量的35%左右；这部分热量大部分被上升管和集气管的喷洒氨水加热蒸发所消耗(无用的热量)，少部分热量用于防止焦油在管道系统中冷凝(有用的热量)。
③废气带走的热量约占供入焦炉总热量的15%左右。这部分热量对目前以烟囱为排烟设备的焦炉来说是不可少的，它的作用是保证烟囱有足够的吸力，使焦炉加热系统产生气体流动。但是，从蓄热室小烟道出来的废气温度达350~400℃而烟囱底部处的温度为200℃左右。
④焦炉表面散失的热量占供入焦炉热量的10%左右。
可见，供入焦炉热量主要通过红热焦碳、高温荒煤气、燃烧废气带走，炼焦生产中的余热资源主要集中在这三方面。
[二]、延迟焦化设备技术发展趋势分析
(1)延迟焦化技术的节能环保要求延迟焦化技术在工作过程中具有高温操作和间歇操作的特点，因此节能环保问题较为突出，其中频繁的焦化塔温度切换和水力除焦较容易引起环保问题。目前国内使用较广泛的水力除焦通常采用水力马达驱动，焦化设备这种驱动方式可以显著减少除焦过程中的噪声干扰，并能提高机械部件运动的平稳性。在延迟焦化过程中采用密闭除焦的方式可以的减少污染，目前国内通过密闭吹气放空、密闭冷焦水处理和冷焦水循环等技术已经可以降低延迟焦化过程中对环境造成的破坏，但是在石油焦储藏、加工和运输的过程中仍会对环境造成严重危害，因此在延迟焦化技术未来的发展过程中需要不断优化技术流程，力求在满足重质原油加工需求的同时将对环境的影响度降到较低。
(2)延迟焦化技术的生产要求生产是企业发展的重要主题，因此需要不断提高延迟焦化装置的水平，其主要做法是通过改进生产工艺、优化操作手法等方式清除焦化工程中存在的隐患。在对设备、管道以及仪表装配时需要充分考虑到实际的工作环境，尽量选择耐高温、耐腐蚀、耐冲蚀及操作简单的器件，避免在焦化过程中引发泄漏失火事故的发生。在实际的操作过程中增加各个设备之间的联锁，增加焦炭塔的联锁和顺序控制系统，实现全程化的操作，此外综合考虑各方因素适当增加占地面积，提高防火意识可提高延迟焦化系统的防火能力。
(3)延迟焦化技术的装置灵活要求延迟焦化技术在工作的过程中具有高温操作和间歇操作的特点，在其工作过程中会对焦化塔的工作造成波动，因此在对焦化设备设计过程中需要考虑一定的灵活性。在焦化设备配件设计灵活性方面主要体现在增强原料的适应性、提高操作灵活性以及适应操作流程方面，我国石化公司开发的可调循环比的延迟焦化工艺直接将加热后的原料通入到焦炭塔中，分馏塔内的反应尤其热量由塔底抽出的循环油回流取走，这种方式可以对进入加热炉的循环油料进行实时调节，因此相对于传统的延迟焦化手段可以显著提升操作灵活性，通过选择合适的循环比和操作条件优化了操作过程。
目前在全世界范围内原油正趋向重质化及劣质化，同时我国原油对进口的依赖度逐渐攀升，因此在原油加工行业推进延迟焦化工艺是未来促进该行业发展的重要手段。延迟焦化是重质原油轻质化的主要方法，该方法具有操作简单、效率较高的特点，但同时延迟焦化也存在一定的不足，在未来原油行业的发展过程中延迟焦化技术会逐渐迈向大型化、化及清洁化的发展趋势。
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