介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范编制说明

《介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范》

团体标准编制说明

一、任务来源

根据中国钢铁工业协会〔2020〕126号文《钢铁高质量发展标准引领行动——团体标准制定计

划》的要求，由南京华电节能环保股份有限公司牵头负责起草《介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余

热利用技术规范》行业标准，计划编号20200138-YB。

二、标准编制的目的和意义

焦炉上升管输送的焦炉荒煤气，温度为约800℃，高温荒煤气的传统冷却工艺是直接向荒煤

气喷洒大量氨水使其急剧冷却至～80℃，造成大量高品位热量的极大浪费。近年来，高温荒煤气

的余热回收利用越来越广泛，我国在焦炉荒煤气余热回收利用技术的发展方面走在了世界的前

列，能够代表着世界的先进水平。目前，在大力提倡节能减排的大环境下，焦炉上升管荒煤气的

余热利用技术正得到越来越多的应用。

在国内较早的焦炉上升管荒煤气余热利用的换热系统中，上升管换热器的结构大多为水夹套

式，冶金行业也已经制定了相关的行业标准。但水夹套式上升管换热器存在如介质易泄漏、焦油

蒸气易凝结、开盖冒黑烟、产汽压力（～0.6MPa）低等弊端问题。

更为重要的是，对于焦炉上升管荒煤气的余热回收系统以及上升管换热器来说，由于其是近年

来的新技术，目前缺乏国标和行标，有部分厂家回避了特种设备（锅炉或容器）的概念，没有严格

按照特种设备的相关监检规范执行，以至于近期出现了一些甚至严重威胁到人身及焦炉安全的事

故。焦炉上升管荒煤气的余热回收系统，尽管单体上升管换热器的换热量较小、蒸发器的产汽量较

少，且没有达到国家对特种设备定义的容量等的要求，但都应该参照特种设备（锅炉或容器）的规

范要求进行设计、安装、使用及维护、监检管理。本规范从安全的角度出发，在引用标准栏内引入

了锅炉或容器的特种设备标准，可供产品制造、安装、运行和维护、检验过程中进行参照执行。

与水夹套式的上升管换热器相比，介质浴盘管式焦炉上升管换热器结构，不仅克服了上述严

重影响焦炉生产安全的致命问题，同时，焦炉荒煤气的余热回收效率显著提高约20%以上，产汽

品位（压力）能达到4.0MPa，可以结合化产替代低效的管式加热炉，使得焦化工艺的效率明显提

高，余热回收的性价比更高，减少污染排放点，经济和环保效益大幅提高，是冶金行业的高质量

节能减排技术。

为了推动冶金行业焦炉荒煤气余热利用的高技术应用，推动介质浴盘管式焦炉上升管换热器

结构的高标准发展，有必要制定《介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范》行业标准，

可进一步规范和加大冶金行业的节能减排绿色发展，有利于介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热

利用技术的进一步推广应用，从而为冶金及焦化行业的焦炉荒煤气余热利用选型和规范技术发展

提供支撑。

三、主要工作过程

在《介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范》标准立项前，已开展了国内外焦炉上

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升管荒煤气余热利用等方面的文献资料梳理，并针对性地走访调研相关设计院、钢铁及焦化企

业，提出了介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范行业标准建议书，制定了标准编制

的工作计划。立项后，由冶金工业规划研究院协调组织于2020年7月16日召开了钢铁高质量发展

标准引领行动标准编制启动会，成立了由南京华电节能环保股份有限公司为牵头单位的标准编制

工作组，并明确了标准主要框架内容、编制时间节点、任务分工等。随后，编制组迅速开展工

作，分工协作，经过小组内部多次论证及审核，于2020年1月中旬形成了初步的标准草案。2021

年1月到2021年3月，工作组对标准草案和技术条款进行了多次讨论和修改完善，最终形成了本

征求意见稿。2021年5月20日，标准征求意见结束，评审专家提出了宝贵的意见和建议，标准编

制工作组进行认真讨论、修改和完善，并于8月完成标准送审稿。2021年10月17日，通过标准

评审并形成会议纪要。

四、标准编制原则

本标准在起草过程中主要按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和

起草规则》的规定要求编写。标准主要技术指标选定综合考虑了生产实际和使用情况，注重标准制

定与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，体现了技术标准的科学性、先进性、合

理性和可操作性。本标准在制定过程中，遵循“面向市场、服务产业、自主制定、适时推出”的

原则，以及统一、协调、适用性和规范性的原则。

五、标准主要内容说明

本标准主要有9个章节。

1.范围

说明了本标准描述的主要内容以及适用范围。本文件规定了介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气

余热利用的术语和定义、工艺流程、技术要求、系统操作要求、节能率计算等内容。本文件适用

于高效率高品位回收焦炉荒煤气的余热回收系统。

2.规范性引用文件

主要引用了45个国家标准。其中，包括2个焦炉运行的相关标准、30个特种设备的相关标

准、及13个其它标准。

3.术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4.工艺设施

对介质浴盘管式焦炉荒煤气余热利用的用途及上升管换热器内被加热介质的不同进行了相关

系统的工艺设施说明。主要包括三种情况：

（1）上升管蒸发器及其系统，回收焦炉荒煤气余热主要用于加热给水并产生饱和蒸汽；

（2）上升管导热油换热器及其系统，回收焦炉荒煤气余热主要用于加热导热油；

（3）上升管蒸汽过热器及其系统，回收焦炉荒煤气余热主要用于加热低温（饱和）蒸汽为过

热蒸汽。

5.原理及流程

对介质浴盘管式上升管换热器进行了结构示意和工作原理说明，对上述三种不同的余热回收

系统进行了基本流程示意和相关的工作原理说明。

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6.技术要求

基于起草单位在介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热回收利用方面的设计研究、试验验证、

生产制造以及应用反馈积累的技术与经验，同时广泛调研国内焦化发展现状并征求专家、钢铁企

业的意见，经汇总与反复讨论，确定了本标准的技术要求。

6.1为一般规定，主要针对结合焦炉现场具体情况进行规定。

6.2为上升管换热器及其系统的安装及运行，规定了余热回收系统在运行过程中的产汽压

力、监测参数、被加热介质的相关要求等。

6.3为余热回收系统的环保要求，规定了相关运行设备的噪声、蒸汽放散、环境氧含量、防

雷接地、荒煤气不产生焦油凝结等操作要求。

7.过程检测与控制

规定了测试条件、焦炉侧的检测参数项目、三种不同余热回收系统侧的检测参数项目。

8.总体技术性能指标测算与验收

规定了对焦炉上升管荒煤气余热回收利用系统的能效测试（主要是指吨焦产汽量）方法，对三

种不同用途的回收利用系统，规定了吨焦产汽量的计算方法和计算公式。

9.焦炉上升管换热器及其余热回收系统的定期检验

规定了焦炉上升管换热器及其余热回收系统可参照特种设备（锅炉或容器、压力管道）规范进

行定期检验，上升管蒸发器及其系统、上升管蒸汽过热器及其系统，可参照强制循环余热锅炉进行

定期检验，上升管导热油换热器及其系统可参照有机热载体炉进行定期检验，导热油按照有机热载

体进行定期检验。

六、标准相关情况

本标准不涉及专利问题。本标准项目没有对应的国际标准或国外先进标准，所以标准

制定过程中不涉及采标的问题，标准达到国际先进水平。通过标准的制定和实施，对于铸

钢冷却壁的推广应用和规范设备选型和产品质量要求具有积极的促进作用。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

八、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准

的协调性

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。本标准为对介质浴盘管式焦炉上

升管换热器及其回收利用系统的规定，与已发布的《YB/T4723焦炉上升管荒煤气显热利用技术规

范》适用的水夹套上升管换热器相比，由于上升管换热器结构存在极大的差异、上升管换热器的结

构制作用材质和被加热介质具有极为显著的区别、产汽压力远高于水夹套式、用途更为广泛等诸

多不同点，使得《YB/T4723焦炉上升管荒煤气显热利用技术规范》对本介质浴盘管式焦炉上升管

荒煤气余热利用及其系统严重不适用。

九、贯彻标准的要求和措施建议

介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用系统的广泛应用，有利于提高荒煤气回收的效率和

品位，对荒煤气的后处理成本显著降低，结合化产可使焦化工艺的能效显著提高，减少污染排放

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点，环保效益显著，可大幅降低钢铁和焦化企业的生产成本，推动钢铁行业的技术发展。本标准

的制定与实施具有明显的经济和社会效益，同时，本技术属于近年来出现的高新技术，用户越来越

多，为了从安全角度出发，实行行业的规范化管理，因此，建议本标准批准发布后尽快实施。

十、其他应予说明的事项

无。

《介质浴焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范》标准编制组

2021年3月26日

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《介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范》

团体标准编制说明

一、任务来源

根据中国钢铁工业协会〔2020〕126号文《钢铁高质量发展标准引领行动——团体标准制定计

划》的要求，由南京华电节能环保股份有限公司牵头负责起草《介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余

热利用技术规范》行业标准，计划编号20200138-YB。

二、标准编制的目的和意义

焦炉上升管输送的焦炉荒煤气，温度为约800℃，高温荒煤气的传统冷却工艺是直接向荒煤

气喷洒大量氨水使其急剧冷却至～80℃，造成大量高品位热量的极大浪费。近年来，高温荒煤气

的余热回收利用越来越广泛，我国在焦炉荒煤气余热回收利用技术的发展方面走在了世界的前

列，能够代表着世界的先进水平。目前，在大力提倡节能减排的大环境下，焦炉上升管荒煤气的

余热利用技术正得到越来越多的应用。

在国内较早的焦炉上升管荒煤气余热利用的换热系统中，上升管换热器的结构大多为水夹套

式，冶金行业也已经制定了相关的行业标准。但水夹套式上升管换热器存在如介质易泄漏、焦油

蒸气易凝结、开盖冒黑烟、产汽压力（～0.6MPa）低等弊端问题。

更为重要的是，对于焦炉上升管荒煤气的余热回收系统以及上升管换热器来说，由于其是近年

来的新技术，目前缺乏国标和行标，有部分厂家回避了特种设备（锅炉或容器）的概念，没有严格

按照特种设备的相关监检规范执行，以至于近期出现了一些甚至严重威胁到人身及焦炉安全的事

故。焦炉上升管荒煤气的余热回收系统，尽管单体上升管换热器的换热量较小、蒸发器的产汽量较

少，且没有达到国家对特种设备定义的容量等的要求，但都应该参照特种设备（锅炉或容器）的规

范要求进行设计、安装、使用及维护、监检管理。本规范从安全的角度出发，在引用标准栏内引入

了锅炉或容器的特种设备标准，可供产品制造、安装、运行和维护、检验过程中进行参照执行。

与水夹套式的上升管换热器相比，介质浴盘管式焦炉上升管换热器结构，不仅克服了上述严

重影响焦炉生产安全的致命问题，同时，焦炉荒煤气的余热回收效率显著提高约20%以上，产汽

品位（压力）能达到4.0MPa，可以结合化产替代低效的管式加热炉，使得焦化工艺的效率明显提

高，余热回收的性价比更高，减少污染排放点，经济和环保效益大幅提高，是冶金行业的高质量

节能减排技术。

为了推动冶金行业焦炉荒煤气余热利用的高技术应用，推动介质浴盘管式焦炉上升管换热器

结构的高标准发展，有必要制定《介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范》行业标准，

可进一步规范和加大冶金行业的节能减排绿色发展，有利于介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热

利用技术的进一步推广应用，从而为冶金及焦化行业的焦炉荒煤气余热利用选型和规范技术发展

提供支撑。

三、主要工作过程

在《介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范》标准立项前，已开展了国内外焦炉上

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升管荒煤气余热利用等方面的文献资料梳理，并针对性地走访调研相关设计院、钢铁及焦化企

业，提出了介质浴盘管式焦炉上升管荒煤气余热利用技术规范行业标准建议书，制定了标准编制

的工作计划。立项后，由冶金工业规划研究院协调组织于2020年7月16日召开了钢铁高质量发展

标准引领行动标准编制启动会，成立了由南京华电节能环保股份有限公司为牵头单位的标准编制

工作组，并明确了标准主要框架内容、编制时间节点、任务分工等。随后，编制组迅速开展工

作，分工协作，经过小组内部多次论证及审核，于2020年1月中旬形成了初步的标准草案。2021

年1月到2021年3月，工作组对标准草案和技术条款进行了多次讨论和修改完善，最终形成了本

征求意见稿。2021年5月20日，标准征求意见结束，评审专家提出了宝贵的意见和建议，标准编

制工作组进行认真讨论、修改和完善，并于8月完成标准送审稿。2021年10月17日，通过标准

评审并形成会议纪要。

四、标准编制原则

本标准在起草过程中主要按GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和

起草规则》的规定要求编写。标准主要技术指标选定综合考虑了生产实际和使用情况，注重标准制

定与技术创新、试验验证、产业推进、应用推广相结合，体现了技术标准的科学性、先进性、合

理性和可操作性。本标准在制定过程中，遵循“面向