一种采用循环氨水制冷的初冷装置
技术领域
本实用新型涉及焦炉煤气净化技术领域，特别是涉及一种采用循环氨水制冷的初冷装置。
背景技术
在炼焦过程中，从焦炉炭化室经上升管逸出的荒煤气被循环氨水喷洒冷却到80～85℃后进入气液分离器分离，气相进入初冷器继续冷却，液相进入循环氨水槽。荒煤气经过初冷器冷却后，冷凝液最终仍然进入循环氨水槽，而荒煤气进入电捕焦油单元。循环氨水槽中的氨水大部分返回焦炉用于喷洒冷却荒煤气，少部分经过过滤进入蒸氨单元。
气液分离后的氨水虽然与进入初冷器前的荒煤气温度接近，但是与初冷器中的煤气冷凝液以及其他工段的冷凝液混合后，温度降为75-78℃。目前，采用的循环氨水制冷工艺，就是在返回焦炉之前，将氨水送入制冷机组生产低温水，再将氨水返回焦炉对荒煤气进行喷洒降温的工艺。在实际应用中，经过制冷机组余热利用的循环氨水温度降低8-10℃，虽然由于循环氨水喷洒温度的降低增强了对荒煤气的冷却效果，但是也导致了气液分离后循环氨水温度的降低，这往往使混合冷凝液后的循环氨水温度不足70℃，且再经制冷工艺余热利用后，循环氨水返回焦炉喷洒的温度一般不到60℃。由于循环氨水温度偏低，致使制冷机组效率下降，生产的低温水量难以满足工艺要求，而且由于喷洒用循环氨水温度过低，会导致荒煤气中的焦油凝结堵塞喷头，甚至在集气管中淤积。
实用新型内容
为克服现有技术缺陷，本实用新型解决的技术问题是提供一种采用循环氨水制冷的初冷装置，通过分级设立循环氨水槽，可在避免进入制冷机组的循环氨水温度过低的同时，确保循环氨水回用温度满足工艺要求，避免焦油在集气管中淤积，降低了喷淋喷头的堵塞几率。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种采用循环氨水制冷的初冷装置，包括气液分离器、焦油渣收集装置、初冷器、下段冷凝液槽、循环氨水制冷机组、焦油渣泵、乳化液喷洒泵、剩余氨水泵、初冷器冷凝液泵、去蒸氨单元管道、焦油外送管道、阀门、一级循环氨水槽、二级循环氨水槽、阀门一、循环氨水泵和二级焦油渣收集装置，其特征在于，所述气液分离器中部设有入口与焦炉系统的荒煤气出口连接，顶部设有气相出口与初冷器左侧上部的荒煤气入口连接，底部设有液相出口与焦油渣收集装置连接；
所述初冷器左侧中部设有上段冷凝液出口与二级焦油渣收集装置连接，左侧下部设有下段冷凝液出口与下段冷凝液槽连接，右侧中上部通过乳化液喷洒泵与二级循环氨水槽连接，左侧中下部通过初冷器冷凝液泵与下段冷凝液槽连接，底部设有荒煤气出口；
所述焦油渣收集装置顶部设有焦油渣入口通过焦油渣泵与二级循环氨水槽底部的焦油出口连接，左侧下部设有循环氨水出口分别与一级循环氨水槽和二级循环氨水槽上设有的循环氨水入口连接；
所述二级焦油渣收集装置左侧下部设有冷凝液出口与二级循环氨水槽上段冷凝液入口连接，上部设有循环氨水入口通过阀门一与气液分离器与焦油渣收集装置之间的连接管道连接；
所述一级循环氨水槽左侧中上部设有循环氨水出口与循环氨水泵入口连接，右侧中部设有焦油出口与二级循环氨水槽中部设有的焦油出口连接汇合后与焦油外送管道连接，底部设有焦油渣出口与二级循环氨水槽底部设有的焦油渣出口连接；
所述循环氨水泵出口分别与阀门入口和循环氨水制冷机组入口连接，阀门出口和循环氨水制冷机组出口连接后与焦炉系统连接；
所述二级循环氨水槽右侧中部从下到上依次设有废水入口和与初冷器冷凝液泵出口连接的下段冷凝液入口，左侧上部设有剩余氨水出口通过剩余氨水泵与去蒸氨单元管道连接。
其工作原理，包括以下步骤：
1)来自焦炉系统被循环氨水喷洒冷却后的荒煤气以气液混合的形式进入气液分离器分离，荒煤气以气相形式向上流动进入初冷器进行冷却，循环氨水以液相形式进入焦油渣收集装置或二级焦油渣收集装置，焦油渣收集装置中的循环氨水进入一级循环氨水槽和二级循环氨水槽，二级焦油渣收集装置中的循环氨水只进入二级循环氨水槽，焦油渣收集装置和二级焦油渣收集装置中的焦油渣定期清理；
2)进入初冷器上段的荒煤气经循环水冷却，荒煤气向下流动通过初冷器断塔盘进入初冷器下段，冷凝液在断塔盘上聚集，通过上段冷凝液出口进入二级焦油渣收集装置；初冷器下段荒煤气经低温水冷却后自初冷器底部荒煤气出口流出被送去电捕荒煤气装置，初冷器下段冷凝液经下段冷凝液出口进入下段冷凝液槽，下段冷凝液槽中的冷凝液通过初冷器冷凝液泵，一部分用于初冷器下段喷淋外，另一部分输送至二级循环氨水槽；
3)一级循环氨水槽只接收来自焦油渣收集装置排出的循环氨水，一级循环氨水槽中的循环氨水经过循环氨水泵部分进入制冷机组制冷后，与另外一部分通过阀门旁通管道未被制冷的循环氨水汇合后返回焦炉系统；
4)二级循环氨水槽不仅接收焦油渣收集装置排出的循环氨水，还接收二级焦油渣收集装置排出的循环氨水、来自废水入口的其他工段输送过来的废水、初冷器下段冷凝液，二级循环氨水槽中的乳化液经乳化液喷洒泵返回初冷器上段进行喷淋洗涤，二级循环氨水槽中的氨水通过剩余氨水泵经去蒸氨单元管道输送至蒸氨装置；
5)一级循环氨水槽和二级循环氨水槽中的焦油经各自的焦油口排出汇合后通过焦油外送管道外送，一级循环氨水槽和二级循环氨水槽中的焦油渣经过各自底部的焦油渣口由焦油渣泵输送至焦油渣收集装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)避免进入制冷机组的循环氨水温度过低，降低循环氨水制冷机组的投资，提高循环氨水制冷机组的热效率；
2)循环氨水回用温度足够高，避免焦油在集气管中淤积，减少喷淋喷头的堵塞情况。
附图说明
图1是本实用新型的工艺流程原理示意图。
图中：1-焦炉系统 2-气液分离器 3-焦油渣收集装置 4-初冷器 5-下段冷凝液槽6-循环氨水制冷机组 7-焦油渣泵 8-乳化液喷洒泵 9-剩余氨水泵 10-初冷器冷凝液泵11-去电捕荒煤气 12-废水入口 13-去蒸氨单元管道 14-焦油外送管道 15-阀门 16-一级循环氨水槽 17-二级循环氨水槽 18-阀门一 19-循环氨水泵 20-二级焦油渣收集装置
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，其中，为了表述的更清楚，描述中的“上”“中”“下”“左”“右”仅以附图中图面所示的方位(位置)为参照，并不一定是指实物的实际方位(位置)：
见图1所示，本实用新型涉及的一种采用循环氨水制冷的初冷装置，包括气液分离器2、焦油渣收集装置3、初冷器4、下段冷凝液槽5、循环氨水制冷机组6、焦油渣泵7、乳化液喷洒泵8、剩余氨水泵9、初冷器冷凝液泵10、去蒸氨单元管道13、焦油外送管道14、阀门15、一级循环氨水槽16、二级循环氨水槽17、阀门一18、循环氨水泵19和二级焦油渣收集装置20，所述气液分离器2中部设有入口与焦炉系统1的荒煤气出口连接，顶部设有气相出口与初冷器4左侧上部的荒煤气入口连接，底部设有液相出口与焦油渣收集装置3连接；
所述初冷器4左侧中部设有上段冷凝液出口与二级焦油渣收集装置20连接，左侧下部设有下段冷凝液出口与下段冷凝液槽5连接，右侧中上部通过乳化液喷洒泵8与二级循环氨水槽17连接，左侧中下部通过初冷器冷凝液泵10与下段冷凝液槽5连接，底部设有荒煤气出口将洗涤冷却后的荒煤气送去电捕荒煤气11装置；
所述焦油渣收集装置3顶部设有焦油渣入口通过焦油渣泵7与二级循环氨水槽17底部的焦油出口连接，左侧下部设有循环氨水出口分别与一级循环氨水槽16和二级循环氨水槽17上设有的循环氨水入口连接；
所述二级焦油渣收集装置20左侧下部设有冷凝液出口与二级循环氨水槽17上段冷凝液入口连接，上部设有循环氨水入口通过阀门一18与气液分离器2与焦油渣收集装置3之间的连接管道连接；
所述一级循环氨水槽16左侧中上部设有循环氨水出口与循环氨水泵19入口连接，右侧中部设有焦油出口与二级循环氨水槽17中部设有的焦油出口连接汇合后与焦油外送管道14连接，底部设有焦油渣出口与二级循环氨水槽17底部设有的焦油渣出口连接；
所述循环氨水泵19出口分别与阀门15入口和循环氨水制冷机组6入口连接，阀门15出口和循环氨水制冷机组6出口连接后与焦炉系统1连接；
所述二级循环氨水槽17右侧中部从下到上依次设有废水入口12和与初冷器冷凝液泵10出口连接的下段冷凝液入口，左侧上部设有剩余氨水出口通过剩余氨水泵9与去蒸氨单元管道13连接，外送剩余氨水去蒸氨。
其工作原理，包括以下步骤：
1)来自焦炉系统1被循环氨水喷洒冷却后的荒煤气以气液混合的形式进入气液分离器2分离，荒煤气以气相形式向上流动进入初冷器4进行冷却，循环氨水以液相形式进入焦油渣收集装置3或二级焦油渣收集装置20，焦油渣收集装置3中的循环氨水进入一级循环氨水槽16和二级循环氨水槽17，二级焦油渣收集装置20中的循环氨水只进入二级循环氨水槽17，焦油渣收集装置3和二级焦油渣收集装置20中的焦油渣定期清理；
2)进入初冷器4上段的荒煤气经循环水冷却，荒煤气向下流动通过初冷器4断塔盘进入初冷器下段，冷凝液在断塔盘上聚集，通过上段冷凝液出口进入二级焦油渣收集装置20；初冷器4下段荒煤气经低温水冷却后自初冷器4底部荒煤气出口流出被送去电捕荒煤气11装置，初冷器4下段冷凝液经下段冷凝液出口进入下段冷凝液槽5，下段冷凝液槽5中的冷凝液通过初冷器冷凝液泵10，一部分用于初冷器4下段喷淋外，另一部分输送至二级循环氨水槽17；
3)一级循环氨水槽16只接收来自焦油渣收集装置3排出的循环氨水，一级循环氨水槽16中的循环氨水经过循环氨水泵19部分进入制冷机组6制冷后，与另外一部分通过阀门15旁通管道未被制冷的循环氨水汇合后返回焦炉系统1去循环喷洒；
4)二级循环氨水槽17不仅接收少部分焦油渣收集装置3排出的循环氨水，还接收二级焦油渣收集装置20排出的循环氨水、来自废水入口12的其他工段输送过来的废水、初冷器4下段冷凝液，二级循环氨水槽17中的乳化液经乳化液喷洒泵8返回初冷器.4上段进行喷淋洗涤，二级循环氨水槽17中的氨水通过剩余氨水泵9经去蒸氨单元管道13输送至蒸氨装置；
5)一级循环氨水槽16和二级循环氨水槽17中的焦油经各自的焦油口排出汇合后通过焦油外送管道14外送，一级循环氨水槽16和二级循环氨水槽17中的焦油渣经过各自底部的焦油渣口由焦油渣泵输7送至焦油渣收集装置3。
