浅 谈 焦 化 厂 节 能

浅谈焦化厂节能

钢铁工业是能源消耗的大户,作为钢铁生产主要燃料的焦炭生产工序——焦化工序能耗大约占整个钢铁企业系统能耗的10%。因此,焦化厂的能源结构是否合理,能耗能否降低,对钢铁系统节能有举足轻重的影响。

焦化厂的主要原料是洗精煤,焦炉所用燃料一般为高炉煤气,有些情况下混入少量焦炉煤气。生产过程中还消耗蒸汽、工业水和电力。主要产品是焦炭,大部分供高炉使用,副产品为焦炉煤气、焦油和粗苯等化工产品,供钢铁企业或作为商品出售。

焦化厂能源消耗构成主要包括煤干馏所需的燃料能耗,约占工序能耗的80%～90%；其次是电耗,占7%～15%。因此,焦化厂的节能应从降低煤干馏时的耗热量、回收余热、减少放散、提高焦炭质量等几方面着手。

一、焦化厂的节能

1 焦炉的节能措施

降低煤干馏时的耗热量是焦炉节能的永久课题。耗热量是减少焦炉总能耗成本的指标之一。降低焦炉的平均炉温及均匀加热降低耗热量的关键是把焦炉加热管理中的基本指标——火落时间的误差控制在最小限度,在保证用户所要求的焦炭质量的同时,降低焦炉的平均炉温。同时也可通过测焦饼中心温度或推焦后炉墙温度的方法,直接观测焦炉加热均匀程度,可帮助调火工及时调火。焦炉均匀加热是一项改善焦炭强度有一定潜力但不易觉察出其效果的炼焦技术。

理想的焦炉燃烧室控制是将各燃烧室的温度保持在适合装入的煤的性质和操作率数值上,并使出炉焦炭的温度均匀化。但是,燃烧室的温度调整由于其火道的数量非常多,靠操作人员的经验和感觉进行将无法适应操作条件的大幅度变化,从而产生巨大的燃料损失。为了迅速适应焦炉操作条件的变化,进一步节省能源。

2 焦炉配煤的调湿技术

为了满足规定的焦炭质量,炼铁用焦通常是在配合十几种原料煤后用焦炉干馏生产的。焦化工序能耗中,原料煤和干馏耗热量所占比例较大。煤的调湿技术以减少上述能耗为目的。焦炉的调湿煤设备是将通常8%～12%的焦炉装入煤水分预先干燥至5%～6%,炼焦耗热量大幅度下降。因此，焦化厂可以因地制宜,充分利用焦炉燃烧废气的显热进行煤调湿。据有关资料记载,炼焦炉装煤含水由10%降至5%,可使焦炭和化工产品增产11%,加热焦炉用燃料减少15%,在保持焦炭质量不变的情况下可多加低黏结性煤。同时可使焦炉的余热得到合理利用,工序能耗降低,是一举多得的节能增产措施。

3 降低回收车间动力消耗

回收车间是焦化厂最大的动力消耗单位。水、电、蒸汽的耗量占全厂的一半。因此降低焦化厂的能耗,首先应着眼于回收车间。主要以回收焦炉煤气及氨水显热、降低水、电、汽使用量为主进行节能技术的开发,如:用蒸氨废水代替软水洗氨、焦炉循环氨水余热的开发利用、改动力煤锅炉为煤气锅炉,节省了动力煤,减少了煤气放散等。

二、回收余热及废热、废物资源

1 干熄焦技术

从焦炉推出的炽热焦炭温度高达1000～1050℃。为避免在空气中氧化燃烧,应快速冷却。传统的方法是湿法熄焦。该法不仅浪费大量水源,更主要的是损失巨大的焦炭显热,且大量粉尘、有害气体进入大气造成环境污染。为此，我国先进焦化企业已广泛采用干熄焦技术。

干熄焦设备是将焦炉生产出来的红焦经惰性气体循环冷却并回收其热量产生高压蒸汽的装置,不但可以回收红焦显热的80%,而且可以提高焦炭质量,改善环境,是当今世界焦化工业中一项先进技术。实践表明,焦炭由1050℃冷却到250℃以下,可回收热量1.34×106kJ/t(焦炭),产蒸汽0.45t/t(焦炭)。与湿法熄焦相比,

焦炭质量明显提高:焦炭的机械强度M40提高8.0%,M10降低5.0%,焦炭的反应性降低14%,焦炭性质的这种变化,改善了高炉焦的质量,使焦比降低,也降低了炼铁工序能耗。

2废热、废物回收

近年来,各厂根据实际情况,大力加强废热、废物资源利用。如采用烟道废气代替焦炉煤气气封炉门已久,在确保煤气热值的前提下,每年可增加大量的煤气输送量。另外，焦化厂烟道废气预热焦炉煤气也可达到节能效果。焦化厂回炉煤气预热器采用传统的蒸气预热工艺,一般把煤气预热到45～50℃。实践得知,蒸汽消耗大,能源消耗高。若采用焦炉本身产生的焦炉废气(280℃)预热焦炉煤气,可全部代替锅炉蒸汽,且可把焦炉煤气预热到100℃。此项技术既节约大量蒸汽,又可提高入炉煤气温度。

3改善焦炭质量,提高成品焦利用率

随着高炉冶炼水平的提高及高炉炉容的增大,对冶金焦质量的要求愈来愈高。在高炉生产中,降低返焦率既能降低成本,又能节能降耗。

在炼焦煤资源一定的条件下,除改善配煤、炼焦工艺外,对焦炭整粒、改进筛焦设计也是改善冶金焦质量,提高块焦产率的行之有效的措施。筛焦工作是将熄焦后的焦炭按用户要求进行分级的生产过程。针对目前筛焦设计中存在的一些问题,可以从以下两方面加以改进。一是控制筛分设备前的运焦能力,提高筛分效率;二是减少炭转运点和落差,提高块焦率。

三结语

综上所述,为了降低焦化厂的能耗,今后节能工作的重点应放在提高焦炉热效率、稳定焦炉热负荷、加强余热资源回收、加强能源管理等方面。焦化厂通过节能降耗可以创造巨大利润，大有可为，应广泛推广。

浅谈焦化厂节能

隋长青

焦一车间

2006.10