关于炼焦工序能耗标准的建议
炼焦生产物料平衡图
炼焦主要产品产率图(重量百分比%)
煤焦油 3.5% 焦炉煤气 17%
焦碳 焦炉煤气 煤焦油 粗轻苯 氨 化合水 其他
粗轻苯 1.1%
氨 0.3%
化合水 1.6%
其他 1%
焦碳 75%
4-2能量守恒
4-2.1炼焦热平衡
4.2.2焦炉炼焦热平衡表
收入 序 号 1 2 3 4 5 6 符 号 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 项目 加热煤气燃烧热 加热煤气显热 泄露荒煤气燃烧热 空气显热 干煤显热 配煤水分显热 数值 kJ/t % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Q ’1 Q ’2 Q ’3 Q ’4 Q ’5 Q ’6 Q ’7 Q ’8 Q ’9 Q’10 焦炭显热 煤焦油潜热和显热 粗苯潜热和显热 氨显热 净煤气显热 水气潜热和显热 废气显热 不完全燃烧热 炉体表面散热 误差 序号 符号 支出 项目 数值 kJ/t %
二.炼焦生产能耗计算必须遵守的原则
炼焦生产是十分典型的能源再加工过程 和热能的再回收利用过程,既生产重要的能 源产品(焦炭、炼焦煤气),又生产多种煤 化工产品(焦化苯类、煤焦油)等含热能较 高的重要化工资源。 ----必须遵照《物质守恒、能量守恒》的原则
2-1物质守恒—重量转化差
以2006年协会对部分会员单位的有关情 况统计看:
能源消耗总量包括以下各项: ①从投料到制成 产 品的整个生 产过 程,直接用于 该产 品的原料、燃料、 动 力和工 艺 用的 一 次能源 和二次能源; ②分摊在该产品的辅助生产系 统和附属生产系统消 耗的一次能源和二次能源; ③分摊在该产品的企业内部的亏损能源; ④次品和废品所消耗的一次能源和二次能源。 不包括下列各项: ①非工业生产用能源,如基本建设、生活用能源; ②各种余热、余气的回收利用及工业废渣的利用。
(2250+29×3)×1.298÷29.274=103.62kgce/t
2 .采用高炉煤气加热;
(2550+33×3)×1.298÷29.274=117.45kgce/t
还应考虑脱苯煤气消耗,根据经验看
炼焦工序煤气消耗应在120~130kgce/t
2-2.4其他能源消耗图
动力消耗 新水 循环水 制冷水 除盐水 电 蒸汽 压缩空气 氮气 焦炉煤气 高炉煤气 折标系数 0.2t/10 m
计算说明: 1)工序净耗能量=工序耗用燃料及动力等能 源总量-回收二次能源外供量-利用余热外供量利用余能外供量。 2)工序耗用燃料及动力等能源总量包括直接 为生产服务用的食堂、浴池、卫生所等不可缺 少的生活用能及机修等间接生产耗能,但不包 括驻厂施工单位的耗能和厂区 ( 车间 ) 以外的生 活耗能; 3)工序单位能耗指标可以做同专业横向比较 用,也是计算吨钢综合能耗的基础。
1) 分子即为炼焦工序净耗能总量; 2) 原料煤为装入焦炉的干洗精煤量; 3) 焦化产品外供量是指供外厂(车间)的焦炭、焦炉煤气、粗焦油、粗苯等数量; 4) 加工能耗是指高炉煤气、水、电、蒸汽、压缩空气; 5)热回收外供量,如供应外工厂(车间)的蒸汽数量及干熄焦工序外供的电量等。
3-1.计算理论依据
上表可见:
1.重量差值为40.03kg、占投入实物量的3.08%; 2.根据专家研究和长期管理实践: ①炼焦过程损失2%,烧损、煤气及油品泄漏; ②炼焦工艺自身消耗1~2%,化合水,其与煤含H有关; ③煤储存与加工损耗1%;煤场风雨遗损; ④运输损失,途耗1%含运输车底; ⑤其它如计量仪表仪器、管理。 综上:在炼焦生产中以煤为能源和加工原料的生产,产生物料 的重量损失,有些是工艺性损耗。有些是技术与管理性损耗; 一般学者认为损耗应在3~4%。折合标煤10~30kgce/t焦,而 这一点往往被忽略,这也是产生转换差矛盾之处。
平均值 0.6 7.125 7.95 0.29 13.54 27.9 0.63 0.215 37.5 87.5
折标煤 0.5
占总共能比 14.99
0.15t/10 m
3
3
0.757t/10 m 0.5 t/10 m
3 3
3
0.404t/10 kwh 0.124t/t 0.036 t/10 m 0.05 t/10 m 0.6t/10 m
序号 一
1 2 3 二 1 1~1 2 3 4 5
项目名称 投入 干洗精煤 洗精煤 软沥青 产出 焦炭(干全焦) 粉焦 焦炉煤气 焦油 粗苯 回收氨类 能源转换差合计 动力消耗 水 新水 循环水 制冷水 除盐水 电 蒸汽 低压蒸汽 中压蒸汽 煤气 焦炉煤气 高炉煤气 压缩空气 氮气 氧气 动力消耗合计 干熄焦回收蒸汽
计算说明: 1)某种产品综合净耗能量=某种产品综合能 源消耗总量—回收二次能源外供量—利用余热 外供量—利用余能外供量。 2)某种产品综合能源消耗总量是指,报告期 内生产某种产品所直接消耗的各种能源,以及 摊销在该产品的辅助生产系统、附属生产系统 实际消耗的各种能源的总和。钢铁工业根据生 产过 程的特殊性,把外 购 能源 ( 如水、氧气等 ) 也包括在消费量中。
D轻苯
鼓风冷凝 剩余
氨水 酚 盐 B 焦 油
蒸氨 脱酚
重苯
粗轻吡啶 轻油 已洗萘洗混合馏份
精苯 工段 精萘 工段
焦油 车间
硬质沥青、
工业酚、工业甲酚、 工业二甲酚、邻位甲 酚
工业喹啉、精喹啉、 浮选重吡啶、燃料油 纯吡啶、α—甲基吡啶、 β—甲基吡啶
中温沥青 软沥青 粗蒽 脱晶蒽油 二蒽油 闪蒸重油
炼焦热量支出情况图
炉体表面总散热 量Q 8 ’ 11% 废气带出显热量 Q7’ 17% 焦炭带出显热量 Q1’ 34%
焦油带出显热量 Q2’ 3% 粗苯带出显热量 Q3’ 1% 氨带出显热量Q 4 ’ 0%
水份带出显热量 Q6’ 19%
煤气带出显热量 Q5’ 13%
2-2.3炼焦生产的煤气消耗
炼焦生产主要能源为加热煤气: 1 .采用焦炉煤气加热;
关于炼焦工序能耗 标准的建议
中国炼焦行业协会 杨文彪 2007年3月28日
一 炼焦生产工艺概况
煤化工定义: 煤化工产业包括煤 焦化、煤气化、煤液化和电石等行业, 是技术、资金、水资源、能源密集型 产业,对资源、生态、环境和社会配 套条件要求较高。
以焦炭为例:2006年中国2.773亿吨焦炭 1.耗洗精煤3.69亿吨、原煤6.47-7.09亿吨、动用炼 焦煤可采储量21.57-23.63亿吨; 2.耗新水9.71亿吨(以3.5吨/吨焦); 3.耗电97.06亿kwh(以35kwh/吨焦); 4.原料与产品运输量1000亿吨公里以上(取平均 250km运距) ; 5.产生工业废水1.3亿吨以上; 6.耗能4700万吨标煤。
3 3 3 3 3 3
32 kwh ~35kwh 0.2 t ~0.25t 15 m ~20 m
3 3 3 3
33.5 kwh 0.225m3 17.5m3 4.2m3 62.5m3
14 20 0.5 0.5 120
6.88 14.18
3
3.7 m ~4.7m 60 m ~65m
3
3
63.52
0.112t/10 m
2003年版指标体系中对(三)能源消耗指标计算时的有 关定义摘自指标解释第一章总论第三节主要技术指标第四条目P18~20页
能源消耗是工业企业生产中最重要的资源消耗 之一,不仅关系到企业的生产经营和成本效益, 而且涉及到整个国家的资源有效利用的问题,因 此能源消耗是一个非常重要的技术经济指标。 凡是能够提供能量 ( 如热能、机械能、电能、 光能、化学能等)的资源总称为能源。钢铁工业常 用的能源有煤炭、原油、天然气、电力、焦炭、 煤气、汽油、煤油、柴油、燃料油等。
3
760 m ~800 m
3
3
780m3
155.5
注意在动力消耗中可能有重复计算,其中各类生产用水和压缩空气中, 在电耗已体现
三 炼焦工序单位能耗计算的有关规定
2003年版第四节主要技术经济指标计算方法P196~197页
炼焦工序净耗能总量是指工艺生产系统的备煤 车间(不包括洗煤) 、 厂内部原料煤的损耗、炼 焦车间、回收车间(冷凝鼓风、氨回收、粗苯、 脱硫脱氰、黄血盐)辅助生产系统的机修、化验、 计量、环保等,以及直接为生产服务的附属生产 系统的食堂、浴池、保健站、休息室、生产管理 和调度指挥系统等所消耗的各种能源的实物量, 扣除回收外供能源,并折成标准煤。
煤矿来 翻车机 洗精煤 螺旋卸煤机
黄血盐
煤场 煤桥 黄血盐工序
终冷水
配煤 工序
配合煤
焦炉
A焦炭
水循 冷环 却氨 煤气
荒煤气 焦油、氨水
E净化后的焦炉煤气 C 硫铵 焦化苯、甲苯、二甲苯 初馏份、吹苯残油、 二甲残油 重质苯 工业萘、精萘 工业苊、萘酐、工业甲基萘 中质洗油、重质洗油
硫铵,吡啶,粗苯工序
0.973 0.6 1.29 1.43
0.926 0.926 0.6
0.99 0.879 0.585
0.985 0.985 0.571 1.21 1.429
炼焦:将各种经过洗选的炼焦煤按一定比例 配合后,在炼焦炉内进行高温干馏,可 以得到焦炭和荒煤气。将荒煤气进行加 工(净化)处理,可以得到多种煤化工 产品和焦炉煤气。焦炭是炼铁的燃料和
还原剂,它能将氧化铁(铁矿)还原为 生铁。焦炉煤气发热值高,是钢铁厂及
民用的优质燃料,又因其含氢量多,也 是制取氢气用于合成氨、合成甲醇等的 原料。(请见典型的焦化厂生产流程图)
3 3 3 3 3 3
实物量 2.5 m ~3.5m 45 m ~50m 10 m ~11m 0.58 m
3 3 3 3 3
平均值 3m3 47.5m3 10.5m3 0.58 m
3
折标准煤 0.50~0.70 6.75~7.50 7.57~8.33 0.29 12.93~14.14 24.8~31 0.54~0.72 0.19~0.24 36~39 85.12~89.60