1　　概况
　　济南钢铁集团总公司焦化厂(简称济钢焦化厂)现有42孔58-Ⅱ型焦炉2座,42孔JN43-80型焦炉2座,配有6万Nm3/h的煤气净化回收系统,4万t/a的焦油加工系统,1.5万t/a的精苯加工系统,380t/h的生物脱酚系统,5200m3/h的循环水冷却系统。
　　济钢焦化厂的循环水冷却系统分中温水系和低温水系。中温水出水指标28～32℃,回水39～43℃,循环量4200m3/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,靠凉水架冷却降温,主要用于初冷器的中温水段www.cechina.cn,精苯系统冷凝冷却器焦油系统冷凝冷却器,蒸氨系统冷却器,粗苯系统冷凝冷却器等。低温水出水指标16～18℃,回水23～25℃,循环量1000m3/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,主要用于初冷器的低温水段,鼓风机油冷器

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,粗苯二段冷却器等。冬季(10月初至来年5月初)低温水靠凉水塔冷却降温;夏季(5月初至10月初)低温水靠溴化锂吸收式制冷机制冷降温。1992年济钢焦化厂上了3台3500kW(1.254×107kJ/h)的溴化锂吸收式双效蒸汽型制冷机,单台制冷机设计耗蒸汽4.68t/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,日常操作两开一备。夏季低温水系承担热负荷见表1。
　　表1　　夏季低温水系热负荷分析

　

　2　　焦炉煤气冷凝冷却工艺
　　焦炉荒煤气经集气管内循环氨水喷洒冷却后

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,降温至79～83℃,进初冷器冷凝冷却。济钢焦化厂设计3台F为4800m2的横管初冷器,日常两开一备。初冷器分三段运行,即采暖段(1350m2)、中温水段(1350m2)、低温水段(2080m2)。采暖段为余热利用段,冬季为18万m2居民采暖用;夏季采暖段停运。荒煤气经初冷器冷凝冷却后,降温至22～24℃,进鼓风机加压并升温至57～60℃,再经终冷器冷却至23～25℃进洗涤回收化产品工序。
　　3　　荒煤气废热利用项目
　　3.1　　冬季采暖项目
　　冬季,79～83℃的荒煤气在初冷器的采暖段冷凝冷却放热,软化水(自产)间接吸收此热量,升温至65～73℃,循环量500m3/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,供给18万m2居民采暖用控制工程网版权所有,回水45～53℃,可利用荒煤气废热4.18×107kJ/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,间接效益每年达400多万元。
　　3.2　　夏季制冷项目
　　济钢焦化厂3台溴化锂制冷机,每年运行150天,两开一备耗蒸汽量33696t,价值371万元。初冷器的采暖段可提供4.18×107kJ/h的废热,通过对原3台蒸汽型制冷机进行改造

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,用荒煤气的废热制冷,既达到荒煤气的冷凝冷却目的,又可利用荒煤气的废热制取低温水去冷却煤气,一举两得。采暖系统原设计Dg325管线,最大水量可达600m3/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,软水进采暖段升温至75～78℃,进余热型制冷机制取低温水,热水温度降至65～68℃,循环使用,能制取1.256×107kJ/h的冷量,节约蒸汽型制冷机耗蒸汽量16848t,效益185.33万元。此项目可行性论证已完成,正进行方案的设计。如果把采暖系统的管线进行改造,由Dg325管线改造为Dg500管线,将能提供1200m3/h的热水CONTROL ENGINEERING China版权所有,经余热制冷机能制取2.512×107kJ/h的冷量,所创效益更大。由于初冷器所在区域为禁火区,给改造带来相当大的难度。对新建初冷器的单位,此项目可供参考。
　　4　　初冷器热负荷分布状况
　　夏季,要降低溴化锂制冷机的耗蒸汽量,就必须降低低温水系的热负荷。低温水系总的热负荷为2.889×107kJ/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,1999年3月份干熄焦投产,增加热负荷3.52×106kJ/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,共计3.241×107kJ/h。由于溴化锂制冷机已运行7年,制冷量有一定衰减,只达原设计制冷量的90%,即1.129×107kJ/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,要运行3台制冷机才能保证安全生产。
　　初冷器的热负荷分析见表2。
　　表2　　初冷器热负荷分析

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　　由表2可见,冬季开启采暖段后比夏季停采暖段后,低温水段的热负荷降低8.78×106kJ/h。夏季,初冷器采暖段与中温水段串联使用,热负荷分析如表3所示。
　　表3　　夏季采暖段与中温水段串联的热负荷分析

　　由表3可见,初冷器的采暖段与中温水段串联使用后,可降低低温水系热负荷8.78×106kJ/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,运行2台制冷机就能保障安全生产，节约蒸汽16848t,价值185.33万元控制工程网版权所有，节电5400kW·hCONTROL ENGINEERING China版权所有,价值2.43万元。
　　5　　终冷器煤气冷却系统的工艺优化
　　终冷器循环低温水量80t/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,入口16～18℃,出口36～38℃,热负荷6.69×106kJ/h。通过工艺调整和优化控制工程网版权所有,使终冷器低温水的出水回中温水回水管线,降低低温水系热负荷6.68×106kJ/hCONTROL ENGINEERING China版权所有,节约蒸汽8424t,价值92.664万元。
　　6　　溴化锂制冷机应用的探讨
　　焦炉煤气冷凝冷却需用16～18℃的低温水,在水源比较丰富的地区可直接用地下水或其它水源,使用完后再进行复用。此直流水没有进行水质稳定工作,会造成冷却