【一】、焦化设备配件炼焦炉的热平衡分析
焦化设备配件在炼焦生产和煤气净化过程中，蕴含着大量的余热资源，有着的回收利用价值，因此，焦化厂在进行余热资源利用和节能减排方面具有巨大潜力。
重钢焦化厂的生产属于粗放的生产经营方式，能源利用效率低，余热资源丰富但未得到回收利用，在国内焦化行业具有典型代表性。本课题依托重钢焦化厂的生产实际，研究焦化余热资源及其回收利用工艺技术，结合重钢环保搬迁焦化工程的规划方案，研究适合其生产规模和生产工艺技术特点、经济合理的余热资源综合利用技术方案，对新重钢焦化厂的节能减排提供技术支撑，具有现实意义。
通过对炼焦炉的热平衡分析，焦化设备配件确定了炼焦生产余热资源的回收利用主要方向为回收红焦物理热、荒煤气和燃烧废气显热，其中，红焦显热占供入焦炉热量的35%左右，是主要研究对象；通过分析煤气净化系统生产工艺和余热资源构成，以及能源系统结构和工艺现状，确定了煤气净化系统余热资源利用途径以调整化工工艺、回收高温工艺介质余热为主，能源系统以采用自产能源(如焦炉煤气)替代直接外购能源为主。
根据当前焦化行业的余热回收利用技术发展趋势，研究焦化厂余热回收利用工艺技术的应用情况和应用条件。结合重钢环保搬迁焦化工程规划方案，研究各种余热回收工艺技术的应用可能性和应用方案，测算技术经济合理性。煤焦系统研究干法熄焦工艺(CDQ)代替湿法熄焦的工艺技术方案，确定了干法熄焦的巨大经济效益和社会环境效益。煤气净化系统研究将真空碳酸钾脱硫工艺与横管初冷器结合、回收利用横管初冷器上段余热的工艺；采用蒸汽喷射闪蒸技术的节能蒸氨工艺；导向喷射塔盘蒸馏工艺。能源系统研究了焦炉煤气代替蒸汽的技术：导热油加热技术替代直接蒸汽蒸氨的工艺；直燃吸收式制冷机取代蒸汽吸收式制冷机；工业循环水水源热泵技术；循环水冷却采用表面蒸发空冷器。
按照重钢环保搬迁焦化工程年产240万t焦碳的规模，确定的余热回收工艺技术方案，回收利用余热折合标煤202160吨/年以上，各项余热利用工艺技术在减少粉尘排放、降低大气和水体污染等方面，还具有显著的环境效益。
【二】、焦炉配件结焦造成的危害
加热炉结焦给炼油厂生产造成的影响很大，主要体现在以下四个方面。
1.能耗增加
一，形成的结焦是不良的导热体，焦导热率比一般金属设备和金属管线材质的导热率要低一个数量级，加热炉的生焦使焦化加热炉炉管传热系数远小于洁净的加热炉炉管，加热炉炉管的传热效率明显下降，加热炉效率降低，燃料消耗增加，装置能耗上升。
其次，加热炉炉管结焦层的存在使加热炉炉管的流通阻力变大，致使相关设备设施的消耗功率增加。
第三，加热炉结焦层的存在致使加热炉炉管传热效率变差，导致加热炉加热介质需要消耗多的燃料。焦化结焦本身又是由混合燃料生成的，因而造成了资源的巨大浪费。
2.产品产量降低
焦化配件在延迟焦化装置运行的后期，一般都存在严重的结焦现象，尤其是加热炉炉管和挥发线位置，结焦现象加严重，装置的加工能力下降，产品分布变差，无法达到设计的处理能力。由于炉管和挥发线结焦，延迟焦化装置一般7-12个月要进行一次停工烧焦，致使装置运行时间变短，装置加工能力降低。加上装置开工和停工短时间内运行条件不能较优，引起产品质量下降，目标产品收率降低，从而造成经济效益损失增加。
3.设备投资增加
为弥补传热效率降低而加大设备传热面积，使设备体积变大，相应增加装置占地面积，设备质量增大，投资也相应增大。为了避免因设备结焦停机清洗而影响炼油厂生产，增加备用的重沸器、冷换设备等设施，也使装置投资变大。
4.清洗费用增加经济效益损失
焦化装置应用的设备和管线上的结焦硬度和厚度都很大，清焦时一般采用机械清焦，清洗时为达到效果，需要使用高压水具等专门设备，不仅费时，而且费工。
