2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

基于TRIZ 理论对焦化厂干熄焦工艺水冷套管设备的创新设计与应用

单位:包钢钢联股份煤焦化工分公司

干熄焦是相对湿熄焦而言,采用惰性气体将高温红焦冷却的一种熄焦方法。有如下优点:

1、其回收红焦约83%的显热,节能降耗;

2、提高焦炭质量 ,降低高炉焦比2%~5%;

3、保护环境,减少污染 。对100万吨焦化厂而言每年可减排约160 吨烟尘、1450吨SO2  、15万吨CO2 及酚氰等有害气体,是国家“十三五”重点推广的环保项目,为打赢蓝天保卫战奠定基础。

包钢煤焦化工分公司2014年投产的两套200t/h干熄焦装置,一次除尘器下部多管式水冷套管频繁出现内泄,造成可燃气体成分超标,被迫停产检修或降低生产负荷,严重影响高炉的顺行。目前,截止2018年8月,全国共有干熄焦装置258套,多管式水冷套管内泄已成为行业难题。

此项难题被列为当年年度厂内难题,由王晓峻专家组织团队进行攻关。该团队通过运用TRIZ理论,充分解题,得出十多种处理方案,最后进行多方论证,选用板式结构方案实施。此方案属于简单铆焊件,易于加工制造,不需要十分专业的设备厂家,节省材料,制造周期短。同时该项设计还具有独立空腔截止阀门,出现内泄,独立关闭,不影响整体使用,换热面积大,换热面积比管式换热装置高17.7%,远远高于原有产品,通流宽度也比原有产品高出12倍,流通面积大了135%,完全杜绝了杂物於堵设备的可能。尤其是首先改造一台试用半年后,效果十分显著。我们马上制造更换了另外三台,目前使用效果良好。

该成果已经申请专利3项,均已受理。

该成果而且还获得2018年度内蒙古自治区创新方法大赛银奖,同时又获得了首届中国创新方法大赛三等奖的好成绩

1、创新点(创新点:

(1) 利用板式换热器结构替代原来管式结构;

(2) 结构简单易于制作;

(3) 不需要外购件U型封头订货;

(4) 流道选用120mm宽,避免杂物於堵;

(5) 换热板厚度10mm,保证换热效率;

(6) 冷却腔独立进水,如有损坏可以单独切断;

(7) 冷却腔上部接触高温焦粉处填充耐热浇注料50mm,避免红焦直接灼烧焊缝;

(8) 换热面积比管式换热装置高17.7%,流通面积比原来高135%,冷却效果更佳,使干熄焦装置安全、高效、稳定的生产。