干法熄焦技术在焦化工业中的应用

  仪器信息网 ·  2007-06-20 21:40  ·  35239 次点击
(原国家经贸委节能信息传播中心)
摘要:济钢焦化厂42孔焦炉的湿熄焦系统改造为干熄焦系统工程是原国家经贸委批准立项的节能环保示范工程。本文介绍了该系统改造前的运行状况、改造方案、干熄焦生产工艺流程和项目监测情况;说明了干法熄焦技术应用在焦化工业中具有的很大市场潜力。
关键词:干法熄焦技术;焦化工业;应用;市场潜力
中图分类号:TQ522.16文献标识码:B
济钢焦化厂现有42孔焦炉四座,年产焦炭能力可达116万t,四座熄焦系统焦炉原配有两组湿熄焦装置。干熄焦装置由熄焦、循环、锅炉发电和除尘四个系统组成,它是在现有的焦炉及其湿熄焦系统相配置情况下,改湿熄焦系统为干熄焦系统。该工程是原国家经贸委批准立项的节能环保示范工程,其工艺设备国产化率达90%以上,耐火材料、除尘系统、汽轮发电系统以及干熄焦建筑结构等国产化率达到100%。
工程投产运行后,不但回收了炼焦余热资源生产蒸汽以用于发电,而且提高了焦炭质量,改善了大气环境和职工工作条件;降低了炼焦比,增加炼铁喷煤量,提高了高炉利用系数,达到了减少能源损失,综合利用能源的目的。
一、改造前系统的运行状况
济钢焦化厂在未应用干熄焦工艺技术时,四座焦炉原配有两组湿熄焦装置,布置在焦炉两端。湿法熄焦在生产过程中产生大量的蒸汽排放到大气中,浪费余热资源。1000℃左右的赤热焦炭所含热能,按年产焦炭能力116万t计算,约可产蒸汽47万t,用于发电,全年可达3920万kW"h。另外,在湿法熄焦过程中,大量有毒有害物质和粒度较细的焦粉夹在蒸汽中挥发飘散,腐蚀熄焦设备,污染环境。
二、系统改造及方案的选择
根据现有焦炉生产能力每小时生产120t,确定建设70t/h干熄焦装置—35t/h余热锅炉两套及其配套的发电机组,原湿法熄焦的熄焦塔暂作备用。考虑到济钢的实际,干熄炉布置在3#,4#焦炉的中部,打破了干熄焦装置与焦炉垂直排列的传统方式,为不停产改造创造了条件。同时参考上海宝钢干熄焦装置,对乌克兰原设计进行了改进。
1.发电方案由抽凝式改为背压式发电,余热锅炉由高压锅炉改为次高压锅炉,这样既有利于热能综合利用,更符合焦化厂用蒸汽的需要,又省去了抽凝发电所需的庞大的循环水系统,也解决了高温、高压余热锅炉需要从国外进口的问题,节省了投资。
2.新建除盐水站,采用先进的反渗透膜处理技术,由济钢自己设计,防止原有软水站设备的处理技术无法保证干熄焦余热锅炉用水的水质要求。
3.在消化原有技术的基础上对干熄炉耐火砖衬进行全面优化。
4.氮气循环风机采用变频调速技术调节风机风量,实现了自动调节进锅炉的烟气温度。
5.自主研制开发了干熄焦工艺控制软件。
三、干熄焦生产工艺流程
由焦炉生产的温度约为1000℃的赤热焦炭排出装入焦罐车中,焦罐经牵引、提升移送至熄槽上部,从加焦口将焦炭放入干熄槽预存室,预存一定时间后下行至熄焦室,并与逆流的惰性循环气体N2进行热交换。冷却后的焦炭经排焦装置从排焦口排出,再经皮带转运至筛焦楼筛焦、储存,供炼钢(炼铁)用。被加热后的循环气体出干熄槽后经降尘处理进入余热锅炉,再次进行热交换。其中余热锅炉产生的蒸汽送往发电机组发电,而换热后温度下降的循环惰性气体则由鼓风机再送至干熄槽循环使用。
四、项目监测情况
根据焦化厂改湿熄焦系统为干熄焦系统前后28个月的产焦量、能耗及产汽量(均折算为标煤)等原始数据的统计、监测和计算分析,得出了以下结论:
1.干熄焦装置投入运行后,每t焦产汽(5.4MPa、450℃)约0.45t。
2.回收的余热用于发电,每发1kW"h的电耗蒸汽11.4kg;
3.与湿熄焦相比多回收焦粉1%;
另外节省了湿熄焦的运行费用,提高了焦炭质量,降低了炼铁焦比。
五、市场潜力
济钢干熄焦工程是在我国炼焦工业发展现状比较落后的情况下提出的。国外如日本、德国等已普遍推广应用,国内除宝钢(引进日本设备和技术)建有干熄焦并正常运行外,济钢属第二家正常运行的。
据不完全统计,我国现有大小焦化厂140余家,400余座焦炉,其中大中型以上焦炉120余座,年产焦炭5000余万t,按产汽率0.45计算,拥有可回收蒸汽2250万t,若用于发电,年发电量58亿kW"h,价值26亿元,潜在效益则更大。可见干熄焦技术在国内现有焦化厂的改造中将有很大的市场潜力。

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