封三 基于节能环保理念的我国干熄焦技术发展现状
【精品】焦化厂干熄焦技术的发展

焦化厂干熄焦技术的发展许焕斌动力5343摘要:干法熄焦技术是一项有助于改善炼焦环境、提高焦炭质量、降低生产工序能耗的先进技术。
干熄焦技术是利用冷的惰性气体作载体,将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽的过程。
“干法熄焦”技术取代“湿法熄焦”技术可大幅节约能源、降低粉尘、提高焦炭质量。
因此其利用现状十分好,发展潜力巨大。
干熄焦起源于瑞士,随着全球范围内能源危机的加剧,进一步推动了干熄焦技术的发展,尤其是在节能和环境保护方面。
国外的部分国家的干熄焦技术已处于领先水平,如乌克兰、日本、德国等,我国近年来干熄焦技术也得到了迅猛发展。
然而,焦化厂干熄焦技术仍存在一些问题有待解决。
关键词:干熄焦技术,发展历程,存在问题Abstract:CokeDryQuenching(CDQ)isanadvancedtechnologywhichcanhelptoimprovetheco kemakingenvironment,increasethecokequalityandlowerthetotalenergyconsu mptionincokemakingprocess.CDQtechnologyusedcoldinertgasasthecarrierwh ichcantransfertheheattotheCDQboilertoproducesteam.Thequalityofcokecanbeimprovedwithareductionofdustwhiletheenergycanbesavedsignificantlyif wetcokequenchingisreplacedbydrycokequenching.Sothestatusoftheuseisver ygood,andithasastronggrowthpotential.CDQoriginedinSwitzerland.Theinte nsificationoftheworldwideenergycrisispushthedevelopmentofCDQtechnolog y,especiallyinenergy-savingandenvironmentalprotection.Manycountry'sCD Qtechnologyhasbeenattheadvancedlevel,suchasUkraine,Japan,Germany,andC hina'sCDQtechnologyinrecentyearshasbeeninhighdevelopment.However,ther earestillsomeissuesunsolvedinthecokingplantCDQtechnology.Keywords:CDQtechnology,developmentprocess,problems1.干熄焦技术概况1.1技术原理干法熄焦简称干熄焦,是相对于湿熄焦而言的采用惰性气体熄灭赤热焦炭的一种熄焦方法。
中国炼焦技术发展计划概况及我院焦化技术研究现状

1 中国炼焦技术发展概况2006年, 我国炼焦行业平稳快速发展,全年焦炭产量达到2.9亿吨,出口焦炭1450万吨,国内焦炭表观消耗量达2.7亿吨,成为世界上焦炭生产和消耗量均为最大的国家。
炼焦规模的提高同时也促进了我国炼焦技术的发展。
近几年来,我国炼焦技术的主要发展可以概括为以下几个方面。
1.1 焦炉大型化成为趋势焦炉大型化是炼焦行业可持续发展的必然要求。
大型焦炉不仅可提高劳动生产率,减少炼焦过程对环境的污染,而且可提高焦炭质量。
我国2004年出台的《焦化行业准入条件》中规定,必须淘汰4. 3m以下的焦炉,进一步促进了我国焦炉大型化的发展。
山东兖矿国际焦化公司、太钢焦化厂和马钢煤焦化公司7.63m焦炉的顺利投产,标志着我国已经掌握了特大型焦炉的生产能力,改善了我国焦化行业的技术装备水平。
上世纪80年代末,欧洲焦化工作者提出改变多室式传统焦炉的观念,并将煤预热与干熄焦直接联合的方案进行了巨型炼焦反应器试验(简称JCR),并取得了良好的效果。
焦炭的质量CSR提高4~10个百分点,CRI改善2~4个百分点。
扩大了煤种,可多用高膨胀、低挥发分煤和弱粘结性煤。
节能效果显著,节能8%。
降低污染物排放量50%。
根据JCR工艺的试验结果,推出了已具备工业化的“单室炼焦系统(简称SCS) ”。
为提高单位炉容产量、节省投资和大幅度提高炉体结构强度(以实施煤预热炼焦工艺)推荐的SCS基本参数为:H×L×W=9.5m×19m×(450~610)mm。
1.2 煤调湿技术(简称CMC )将湿煤水分在炉外预先脱水干燥至6%以下,再装炉炼焦的工艺称干燥煤炼焦工艺。
而煤调湿炼焦工艺是在干燥煤炼焦工艺的基础上发展起来的,其核心是不管原料煤的水分是多少,装炉煤的水分均控制在5%~6%的范围内。
煤干燥与煤调湿的基本原理是利用外加热能将炼焦煤料在炼焦炉外进行干燥、脱水,以降低入炉煤的水分或对入炉煤的水分进行调节,以控制炼焦耗热量、改善焦炉操作、提高焦炭质量和扩大弱粘结性煤用量的炼焦技术。
我国干法熄焦技术发展与应用

单套 CDQ 装置 企业 涟源钢铁集团有限公司 杭州钢铁集团公司 鄂城钢铁集团有限责任公司 通化钢铁集团股份有限公司 昆明钢铁集团有限责任公司 南京钢铁联合有限公司 广西柳州钢铁( 集团) 公司 宁波钢铁有限公司 太原钢铁( 集团) 有限公司 本溪钢铁( 集团) 公司 宝钢集团上海梅山有限公司 包头钢铁( 集团) 有限责任公司 的焦炭处理规
Development and Application of Dry Coke Quenching Technology in China
GAO Jianye, WANG Ruizhong, ZHOU Meng
Abstract: The development situation, technological process, technical characteristics, energy saving and emission reduction benefit and economic benefit of technical equipment for dry coke quenching in Key words: coking; coke quenching; dry coke quenching; cal characteristics; economic benefit; environmental benefit technological process; techni-
形烟道排出干熄炉。高温循环氮气经过一次除尘器 分离粗颗粒焦粉后进入70 ~ 190 ℃ 。 低温循环氮气从干熄焦余热锅炉出来, 经过二次除 尘器进一步分离细颗粒焦粉后, 由循环风机送入给 水预热器。给水预热器将循环氮气的温度从 160 ~ 180 ℃ 冷却至约 130 ℃ , 再进入干熄炉循环使用。
我国干熄焦技术装备应用与发展

我国干熄焦技术装备应用与发展干熄焦(CDQ)是相对湿法熄焦而言。
湿法熄焦在我国焦化厂普遍使用,但在湿法熄焦过程中大量含有HCN、H2S、NH3、酚类及粉尘等有害物质的蘑菇云湿蒸汽排入大气。
严重污染环境,不仅浪费大量热能,同时又消耗了大量熄焦水,影响焦炭质量。
干熄焦是以惰性冷气体氮气为载体,通入干熄焦炉内冷却炽热红焦炭,使火红焦炭由1100℃冷却至250℃以下。
氮气循环是在密闭系统内完成熄焦过程,基本消除了湿法熄焦排放的有害物质和湿蒸汽。
循环的惰性热气体热量经回收产生蒸汽并发电。
1、干熄焦装备迅速发展我国干熄焦装备技术始于20世纪80年代宝钢从日本引进75t/h CDQ装置,在宝钢共有12套处理焦炭75t/h CDQ装置,1996年济钢投产了处理焦炭70t/h 2套CDQ装置。
2000年前我国焦化企业仅有上述两家有CDQ装置。
随着我国钢铁工业迅速发展,导致焦化企业快速扩张和建设。
为严格控制污染加强环境治理,国家发展改革委员会于2004年发布了《焦化行业准入条件》公告76号文,规范了焦化厂的建设条件,使我国焦化厂配套建设CDQ装置得到迅猛发展。
截止2009年6月,仅四年时间,我国投产和在建CDQ装置增至123套。
其中已投产71套(产能达6000多万t),相应干熄焦年产能达11448万t,占焦碳总产能为35%,在钢铁企业干熄焦率高达50%。
就干熄焦的规模而言,我国居世界首位。
首钢京唐钢铁公司260t/h CDQ是目前世界最先进、最大规格的第二套装置。
2004年前我国还不具备干熄焦技术设计能力,马钢和通钢CDQ装置技术和设备国产化示范顺利投运,为我国自行设计CDQ装置技术奠定了基础。
目前我国CDQ装置从50~260t/h有16种规格。
我国部分企业CDQ装置见表1。
表1 我国部分企业CDQ装置分布情况——————————————————————————————————单位 CDQ装置规格投产时间单位 CDQ装置投产时间数量,t/h 规格数量——————————————————————————————————宝钢 12×75 1985 攀钢 1×145 2006.011×145 2008.5始建鞍钢 4×140 2005.10 涟钢 1×150 2007 2×160 杭钢 1×75 2006.05.19武钢 2×140 2003.12 鄂钢 1×140 2005.07 2×140 在建通钢 2×90 2004 首钢 1×65 2001 昆钢 1×140 2005.06韶钢迁焦 2×95 2009.6.20 南钢 2×140 2006.072×140 2007 三明 2009.02唐钢 1×150 2006.06 柳钢 1×150 2007.11.281×160 2009-7-201×180 2008.7建宁波 1×140 在建济钢 2×70 1996 太钢 2×150 2008.05.282×150 2006 本钢 2×150沙钢 3×140 2005 梅钢 1×140 2008.06莱钢 2×140 2005.12.28 包钢 3×125 2006-2007 马钢 3×125 2004.04 新余 2×90 2008 2×130 2007.6 1×155首钢京 1×260 2009.5.19唐公司 1×260 在建开滦中润 1×140 2009.6.30 安阳钢厂 1×75 2009-7-28山东石 1×95 沙钢 2×140 2008建横特钢——————————————————————————————————2、干熄焦技术特点以某厂干熄焦装置处理能力140t/h为例。
干熄焦除尘灰的利用现状分析

2.2.2干熄焦灰来源干熄焦在生产过程中会产生大量的颗粒污染物(主要是焦粉),焦化厂的除尘灰将近90%都来自干熄焦除尘,干熄焦除尘灰是焦化除尘灰的主要组成部分。
为了减少扬尘以及符合大气污染物的排放标准,必须对含尘气体进行净化处理。
干熄焦净化除尘系统包括为保护锅炉、除尘风机而设计的一、二次除尘即工艺除尘和为收集干熄炉顶(高温烟气)、排出装置、皮带、循环风机后放散等处的粉尘的环境除尘。
其中经过一次除尘器分离出的粗颗粒焦粉进入一次除尘器的水冷套管冷却,水冷套管上部设有料位计,焦粉到达该料位后水冷套管下部的排灰格式阀启动将焦粉排出至灰斗。
从一次除尘器出来的循环气体含量约为10-12g/m3,流经锅炉换热后,进入二次除尘器进一步除去细颗粒焦粉。
从二次除尘器出来的循环气体含尘量不大于1 g/m3。
另外除尘地面站通过除尘风机产生的吸力将干熄焦炉炉顶装焦处、炉顶放散阀、预存段压力调节阀放散口等处产生的高温烟气导入管式冷却器冷却;将干熄炉底部排焦部位、炉前焦库及各皮带转运点等处产生的高浓度的低温粉尘导入百叶式预除尘器进行粗分离处理;两部分烟气在管式冷却器和百叶式预除尘器出口处混合,然后导入布袋式除尘器净化,最后以粉尘质量浓度低于100mg/m3的烟气经烟囱排入大气。
2.2.3干熄焦灰的性质干熄焦除尘灰收集的主要是经过一次除尘、二次除尘和环境除尘得到大量颗粒很小的焦炭,除尘粉是外观为灰黑色的直径小于3mm的颗粒。
其主要成分为固定碳,还含有一些杂质,如SiO2、CaO、MgO、Al2O3等。
其中一次除尘为粗除尘,故其粒级较大,二次除尘粒级较小,由于干熄焦环境除尘主要用于控制和收集干熄焦在装焦、排焦过程以及焦炭在转运过程中散发的粉尘,故其粒度最细。
通过工业分析发现,干熄焦除尘灰水分含量极低,固定碳含量高,一般在80%以上,还具有挥发分低及含硫量低等特点。
由于干熄焦除尘灰本质上为颗粒很小的焦炭,而焦炭是煤经过高温干馏后的产物,高温干馏的过程中,煤的挥发分不断析出,由于煤的结焦性而不断收缩,结构变得更加致密,因此干熄焦除尘灰的硬度比原煤大。
干熄焦知识

我国干熄焦技术装备应用与发展干熄焦(CDQ)是相对湿法熄焦而言。
湿法熄焦在我国焦化厂普遍使用,但在湿法熄焦过程中大量含有HCN、H2S、NH3、酚类及粉尘等有害物质的蘑菇云湿蒸汽排入大气。
严重污染环境,不仅浪费大量热能,同时又消耗了大量熄焦水,影响焦炭质量。
干熄焦是以惰性冷气体氮气为载体,通入干熄焦炉内冷却炽热红焦炭,使火红焦炭由1100℃冷却至250℃以下。
氮气循环是在密闭系统内完成熄焦过程,基本消除了湿法熄焦排放的有害物质和湿蒸汽。
循环的惰性热气体热量经回收产生蒸汽并发电。
1、干熄焦装备迅速发展我国干熄焦装备技术始于20世纪80年代宝钢从日本引进75t/h CDQ装置,在宝钢共有12套处理焦炭75t/h CDQ装置,1996年济钢投产了处理焦炭70t/h 2套CDQ装置。
2000年前我国焦化企业仅有上述两家有CDQ装置。
随着我国钢铁工业迅速发展,导致焦化企业快速扩张和建设。
为严格控制污染加强环境治理,国家发展改革委员会于2004年发布了《焦化行业准入条件》公告76号文,规范了焦化厂的建设条件,使我国焦化厂配套建设CDQ装置得到迅猛发展。
截止2009年6月,仅四年时间,我国投产和在建CDQ装置增至123套。
其中已投产71套(产能达6000多万t),相应干熄焦年产能达11448万t,占焦碳总产能为35%,在钢铁企业干熄焦率高达50%。
就干熄焦的规模而言,我国居世界首位。
首钢京唐钢铁公司260t/h CDQ是目前世界最先进、最大规格的第二套装置。
2004年前我国还不具备干熄焦技术设计能力,马钢和通钢CDQ装置技术和设备国产化示范顺利投运,为我国自行设计CDQ装置技术奠定了基础。
目前我国CDQ装置从50~260t/h有16种规格。
我国部分企业CDQ装置见表1。
表1 我国部分企业CDQ装置分布情况——————————————————————————————————单位 CDQ装置规格投产时间单位 CDQ装置投产时间数量,t/h 规格数量——————————————————————————————————宝钢 12×75 1985 攀钢 1×145 2006.011×145 2008.5始建鞍钢 4×140 2005.10 涟钢 1×150 20072×160 杭钢 1×75 2006.05.19武钢 2×140 2003.12 鄂钢 1×140 2005.072×140 在建通钢 2×90 2004首钢 1×65 2001 昆钢 1×140 2005.06韶钢迁焦 2×95 2009.6.20 南钢 2×140 2006.072×140 2007 三明 2009.02唐钢 1×150 2006.06 柳钢 1×150 2007.11.281×160 2009-7-201×180 2008.7建宁波 1×140 在建济钢 2×70 1996 太钢 2×150 2008.05.282×150 2006 本钢 2×150沙钢 3×140 2005 梅钢 1×140 2008.06莱钢 2×140 2005.12.28 包钢 3×125 2006-2007马钢 3×125 2004.04 新余 2×90 20082×130 2007.6 1×155首钢京 1×260 2009.5.19唐公司 1×260 在建开滦中润 1×140 2009.6.30安阳钢厂 1×75 2009-7-28山东石 1×95 沙钢 2×140 2008建横特钢——————————————————————————————————2、干熄焦技术特点以某厂干熄焦装置处理能力140t/h为例。
焦化厂节能减排的现状分析和未来展望
焦化厂节能减排的现状分析和未来展望中国的焦化厂一路扶摇直上,发展速度十分快。
不过,由于焦化厂自身条件的滞后,比如装备落后,污染环境,消耗能源等问题,严重影响了焦化厂的发展。
因此,需要采取合理的节能减排措施促进企业的可持续发展。
本文首先介绍了焦化厂的发展现状,通过举例阐述了节能减排技术应用和节能减排措施的开展,然后展望了未来。
标签:焦化厂;节能减排;现状;展望中国是焦化产品的生产大国,也是著名的消费大国。
焦化产品广泛地应用于化学、工业、国防等领域里。
在这样的发展态势下,焦化厂也呈密集式发展,但多数规模较小,生产技术落后,最重要的是对空气的污染十分严重。
因此,针对焦化厂现状,响应国家环保政策,实施有力的节能减排措施才能够有助于我国焦化厂实现可持续发展。
一、焦化厂的发展现状进入21世纪以后,中国的钢铁发展进入了一个快车道,年产量一度突破历史记录,这样就促进了焦化厂的发展[1]。
在未来的发展过程中,中国的工业化发展决定了焦炭需求还会逐步提高。
近几年来,焦化厂的数量陆续增多,久而久之就出现了产能过剩的情况。
焦化厂一般由备煤、炼焦、回收、精苯、焦油、其他化学精制、化验和修理等车间组成。
通过为炼焦车间提供足够数量的煤,再将煤装入碳化室,经过高温干馏变成焦炭。
焦化厂中存在大量的一氧化碳,如果不能做到对设备定期检查维护,那么就很容易造成环境污染。
除此之外,焦炭厂还有大量的硫化氢,氰化氢等有毒气体。
为了防止中毒,减少环境污染,各大焦化厂对于脱硫脱氰技术逐渐重视起来。
就目前的环境现状而言,焦炭厂要采取一定的措施提高焦炭的使用效率,加大常见有毒气体的技术处理[2]。
提倡循环经济的发展,提高资源利用率,重视废品回收,化低效率为高效率,高污染为低污染,做到节能减排,实现良性循环。
焦炭厂需要具备这样的发展理念,不断引进、开发新技术度焦化产品的附加产品进行深度加工,将废品再回收,使产业链得到进一步延展。
这对于各大焦化厂而言,无疑是提高效益的良好途径。
干熄焦的发展
干熄焦的发展作者:李涛来源:《中国科技博览》2012年第32期[摘要]:干法熄焦是目前国外较广泛应用的一项节能技术,其英文名称为Coke Dry Quenching,简称CDQ。
干熄焦技术是利用冷的惰性气体(燃烧后的废气),在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。
文章主要对这一技术的国内外发展做出阐述。
[关键词]:干熄焦发展研究中图分类号:A715 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2012)32- 0009 -01一、干熄焦的发展过程干熄焦起源于瑞士,20世纪40年代许多发达国家开始研究开发干熄焦技术,采取的方式各异,而且一般规模较小,生产不稳定。
进入60年代,前苏联在干熄焦技术方面取得了突破性进展,实现了连续稳定生产,获得专利发明权,并陆续在其国内多数大型焦化厂建成。
到目前为止,前苏联有40%的焦化厂采用干熄焦,单套处理量在50~70t/h。
但前苏联干熄焦装置在自动控制和环保措施方面起点并不高。
20世纪70年代的全球能源危机促使干熄焦技术得到了长足发展。
资源相对贫乏的日本,率先从前苏联引进了干熄焦技术,并在装置的大型化、自动控制和环境保护方面进行了有效的改进。
到90年代中期,日本的干熄焦技术不仅在日本国内被普遍采用,同时它将干熄焦技术输出到德国、中国、南韩等国,其干熄焦技术水平已达到国际领先地位。
二、国内干熄焦技术的现状我国自20世纪80年代初,宝钢一期从日本引进干熄焦至今,现有六个厂投产了干熄焦,各厂的使用状况也存在着一定差异。
(一)各厂的干熄焦状况1.宝钢干熄焦宝钢为配合12×50孔(6m)焦炉,共建了12套75t/h规模的干熄焦装置,年处理焦炭510万吨,共分三期建设。
一期4×75t/h干熄焦装置于1985年5月建成设产,二期、三期分别于1991年6月和1997年12月建成设产。
一期干熄焦装置是从日本全套引进的;二期干熄焦装置是在消化吸收一期的基础上,主要由我国自己设计建成的,设备国产化率占设备总重的80%,部分关键部件从日本引进;三期除极少数关键部件从日本引进外,绝大部分设备已国产化,国产化率达到了90%以上。
钢铁工业节能技术发展现状及趋势
钢铁工业节能技术发展现状及趋势摘要:随着我国社会经济的发展,人们的生活水平逐渐提高,对资源的需求量也快速增长,各行业的能耗仍居高不下,这引起了社会的广泛重视,随之开展节能减排工作。
我国的钢铁工业是国民经济的重要组成部分,同时也是高能耗和重污染的主要行业,为节能降耗,减少污染,必须加强对钢铁工业的节能减排工作,重视对节能技术的研究。
关键词:钢铁工业;节能技术;发展现状;趋势一、主流的钢铁工业节能技术1.1低温烟气回收技术目前,我国钢铁企业烟气余热利用中,高温烟气余热的回收利用情况较好,而中低温烟气余热的回收利用率较低。
钢铁企业用高温烟气预热助燃空气,而通过空气预热器后约400~500oC的中温烟气则没有被大部分企业加以利用,至于温度更低的300oC以下的低温烟气利用的更少。
国外已研究开发利用200oC以下的低温烟气余热用于供暖和制冷。
就现有的技术而言,排人烟囱的最佳温度可以达到150~180oC,而如何利用中低温烟气余热是一个亟需研究的问题。
现在国内烧结余热回收应用较多的是热管式余热锅炉,宝钢每吨烧结矿可回收75182kg中压蒸汽,并入公司蒸汽管网,多数企业回收的是低压蒸汽,未并入管网,只是就近使用。
1.2高炉煤气余压透平发电技术高炉炉顶煤气余压回收发电装置(TopGas—PressureRecoveryTurbine,TRT)是利用高炉炉顶排出的高炉煤气中的压力能及热能转化为机械能并驱动发电机发电。
现代高炉大都采用高压炉顶,从炉顶排出的高炉煤气除具有化学能外,还具有一定的物理能,为促进这些可燃废气的综合利用,通常采用高炉煤气余压透平发电节能装置(TRT),将煤气的压力能转化为机械能并驱动发电机发电。
干式TRT装置是钢铁企业重要的节能降耗技术,是国家重点支持、鼓励和发展的节能环保效益型创新技术,因而被国家列入重大技术装备国产化创新研制项目。
用这种技术发出的电量是相当可观的,宝钢TRT技术吨铁发电量为3617kWh,相当于节约1418kgce/吨铁。
干熄焦技术.
第五章 干熄焦锅炉用水处理系统
• 第一节 水净化的目的 • 第二节 干熄焦锅炉水、汽质量标准 • 第三节 水净化除盐的主要工艺原理及工艺 流程 • 第四节 锅炉给水调整处理工艺 • 第五节 水质净化工艺的主要设备 • 第六节 武钢7号、8号焦炉干熄焦水处理系 统
第六章 干熄焦调试与开工
• 第一节 红焦装入系统的调试
一、排焦装置 (一)设备介绍 (二)设备点检维护 二、运焦皮带
• 第三节 干熄炉 一、干熄炉的结构 (一)圆形干熄炉的结构
圆型干熄炉由预存段、斜道区及冷却段组成。
料钟 水封槽
去除尘装 置
手动蝶阀 旁通管 预存段 旁通管流量调节 阀 去一次除尘 器 人孔
空气导入 管
空气导入调节 阀 调节板 斜道 冷却段 供气装置上部 伞面上锥斗 十字风道 下锥斗
四、焦粉收集装置
(一)简介 (二)点检维护内容
第三章 干熄焦锅炉
•
锅炉是利用燃料燃烧所释放的热能或工业生产 中的余热等热能加热水或其它工质,产生具有一 定压力和温度的蒸汽、热水或其它工质的一种受 压、受热设备。
• 第一节 锅炉的种类 一、锅炉的分类 二、锅炉的组成 三、锅炉的型号
• 第二节 干熄焦锅炉的原理及工艺流程 一、干熄焦锅炉工作原理
五、提升机 提升机运行于提升井架和干熄炉顶轨道上, 将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶,与 装入装置相配合,将红焦装入干熄炉内。装完红 焦后又将空罐经提升、走行和下降落座在焦罐台 车上。提升机由PLC与其他设备联动,机上无人操 作,采用变频调速运行。 (一)设备介绍 (二)设备点检维护 (三)钢丝绳的调整及更换方法
• (三)煤气烘炉 • 煤气烘炉期间的主管理温度为预存段温度T5,
主要目的是将T5逐渐升至800℃左右,与将来装入 红焦时的温度接近,同时继续将耐火材料砌体中 的水份除去。煤气烘炉是以干熄炉烘炉人孔设置 的煤气燃烧器,燃烧焦炉煤气为热源对整个系统 进行加热。为防止温度变化过大,需要细致地调 节燃烧状态。燃烧生成的热气体利用循环风机的 抽力为动力在整个气体循环系统通道内流动。
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封三基于节能环保理念的我国干熄焦技术发展现状
封三基于节能环保理念的我国干熄焦技术发展现状
摘要:本文分析了干熄焦技术节能减排效益及国内应用现状,指出干熄焦技术是焦化企业实现节能减排的重要措施之一,在钢铁联合企业应大力推广;同时分析了独立焦化企业推广干熄焦技术应综合考虑的相关制约因素,如s0排放增加,酚氰废水有外排可能,干熄焦产生蒸汽的利用等。
关键词:焦化干熄焦节能环保
干熄焦技术在钢铁联合企业焦化厂已经取得了显著的节能减排效果,而我国焦化行业以独立焦化厂为主,干熄焦技术应用于独立焦化厂将取得怎样的成效,本文就此进行简要分析。
1、干熄焦技术的发展及在我国的应用
干熄焦工艺起源于瑞士,20世纪40年代发达国家开始研究开发干熄焦技术;60年代前苏联取得突破性进展,多数焦化厂采用干熄焦技术;70年代全球能源危机,干熄焦技术得到了较快发展,多数发达国家都提倡和鼓励应用干熄焦技术。
我国自20世纪80年代初,宝钢一期工程首次引进干熄焦技术,至2006年前后,先后有十几个钢铁联合企业投产了44套干熄焦装置;目前,已建、在建的干熄焦装置已超过100套;截止2008年底,我国干熄焦产量达到了6000万t。
干熄焦技术发展到今天,虽然出现了不同的形式,但基本工艺流程大同小异。
2、干熄焦工艺与湿熄焦工艺的分析对比
2.1干熄焦节能效果分析
在干熄焦系统中,利用惰性气体与红焦进行换热,吸收了红焦显热后的惰性气体再将热量传递给配套的余热锅炉,生产蒸汽用于发电。
理论上每吨红焦经干熄焦后可生产过热蒸汽量计算如下:(1)假定参数:装入红焦温度约为1100℃,排出焦炭温度为200℃,焦炭挥发分1.2%、灰分12%,焦炭在1100℃的比热容为
1.561OkJ/(kg?℃),在200℃时的比热容为0.9983kJ/(kg?℃)。
在
没有导人空气的情况下,理论上每吨红焦在干熄炉内将被回收显热:Q1=1000×(1.5610×1100―0.9983×200)=1.5174×10kJ (2)焦炭燃烧产生的热量按33850kJ/kg,烧损率按1%计,则每吨焦炭在干熄炉内烧损热量为:02=1000×33850×1%3.385×10kJ (3)干熄炉系统传热效率为定值83%,则干熄炉内每吨红焦被循环气体带入锅炉的总热量为:p3=(Q1Q2)×83%=1.54×10。
kJ (4)余热锅炉热平衡根据参数:450℃过热蒸汽焓=3323kJ/kg,105~C锅炉给水焓H=436kJ/kg,256℃锅炉水焓H。
=1135kJ/kg,锅炉排污率r=1.5%,余热锅炉热效率为80%,可得出每吨红焦生产蒸汽量为0.425t(3.82MPa,50~C)。
如果扣除焦炭燃烧产生的热量,每吨红焦显热生产蒸汽量为0.348t(3.82MPa,450℃)。
2.2环保效果分析采用传统的湿法熄焦,在熄焦过程中会产生多种污染物,一是熄焦产牛的粉尘,每熄1t焦大约排放粉尘0.2kg;二是水煤气反应产生c0,每熄1t焦c0产生量约为2kg;三是熄焦时产生Hs,每熄lt焦产生量约为O.1kg;并且还有大量的酚、氰、硫化物等随蒸汽散发到大气中,对环境影响较大。
而干法熄焦利用惰性气体,在密闭系统中将红焦熄灭,并配备良好的除尘设施,对环境空气影响大大减轻。
2.3投资及动力消耗分析
由于当前干熄焦装置仍以国外引进为主,干熄焦投资仍处在较高水平,以某100万t/a焦化厂为例,干熄焦投资1.4亿元(含干熄炉及发电),且备用湿熄焦装置(0.06亿元),而焦炉及化产部分总投资也只在6.5亿元~8亿元,与之相比,干熄焦投资所占比例明显偏大。
干熄焦较湿熄焦相比,消耗更多的电力、压缩空气等动力,以安钢140t/h干熄焦装置为例,该I程采用四干一湿运行模式,2009年6门投产。
干熄焦电力消耗是湿熄焦的4.87倍,并且要消耗大量的氮气和压缩空气,干熄焦水消耗量虽然低,但其消耗的是新鲜水,而湿熄焦消耗的是生产废水,一般不用新鲜水。
综合比较,湿法熄焦消耗的动力较十熄焦低,其运行成本也相对偏低。
3、焦化酚氰废水处理及回用现状
焦化废水是一种氨氮和有机物浓度较高的难以生化降解的有机
废水,其产生量在0.3m3/t焦左右。
目前国内对焦化废水的处理通常采用A/O工艺,即硝化/反硝化工艺,其中典型处理工艺流程包括AVO、A/O。
、AVO。
3种工艺。
焦化废水经过生化处理后,出水水质一般能达到《污水综合排放标准》中二级标准要求,符合熄焦用水水质要求,因此,焦化厂通常是将处理出水用于熄焦。
对于采用干熄焦工艺的钢铁联合企业,其焦化废水的处理大体也不外乎上述3种形式,其出水通常用作炼钢冲渣水。
4、我国省推广干熄焦技术应综合考虑
4.1SO:的减排问题
s0排放是造成我国大气污染及酸雨不断加剧的主要原因,为遏制sO污染加剧的趋势,国家相继出台了一系列减排政策和法规,在《国家环境保护“十一五”规划》中,明确提出“十一五”时期,全国sO排放总量削减10%的约束性目标。
此外,我国省焦炭主要为商品焦,因干熄焦炭的水分较低,运输过程中的粉尘转移污染问题也应考虑。
4.2酚氰废水难以循环利用,有外排可能
在没有焦化废水深度处理与回用技术依托下,强制执行干熄焦工艺,势必使独立焦化厂酚氰废水失去循环利用的出路,存在一定的外排可能。
我国不仅是水资源严重匮乏的省份,更是水环境污染严重的省份。
4.3回收能量的利用及经济性
并非采用干熄焦工艺就能收到节能效果,关键是干熄焦产生的蒸汽有使用价值。
对于焦化企业来讲纯粹的蒸汽并无多少实用价值,而必须将其发电,才能达到节能目的,并产生一定的经济价值。
而焦化厂干熄焦发电规模偏小,上网困难,且上网价格偏低,因此,采用干熄焦工艺带来的经济效益,远不足以提高企业推行干熄焦工艺的积极性。
5、独立焦化企业节能减排的途径分析
干熄焦技术是焦化企业重要的节能减排措施,但不是唯一措施。
对于钢铁联合企业,可以大力发展干熄焦技术;对于独立焦化厂,在目前情况下实施节能减排应着重以下方面:
5.1提升焦炉装备水平,走“高炭化室、大规模”的路子,从而根本降低焦化能耗。
5.2切实提高剩余焦炉煤气的综合利用率,将目前省内剩余煤气利用率从70%提高至98%以上。
5.3完善化产回收,提高焦油、苯等产品的回收率。
5.4采用筒仓替代露天煤场储煤,减少煤粉的风吹损失。
5.5采用煤调湿、捣固炼焦技术,提高产品质量,降低炼焦能耗。
5.6采用节能设备,加强自动化控制。
参考文献:
[1]杨子江,孙明君.干熄焦技术推广难的症结问题及改进措施[J].黑龙江冶金,2008(1):13―15.
[2]胡益之.我国省焦化产业改革开放30年的发展[J].煤化工,2008,36(6):4-7.
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