当前位置:文档之家› 焦化厂干熄焦技术发展

焦化厂干熄焦技术发展

焦化厂干熄焦技术的发展综述摘要:干熄焦技术是通过对焦炉中推出焦炭的显热进行回收,与湿熄焦技术相比在资源有效利用,环保和提高焦炭质量等方面具有明显的优势。

通过对该技术及其发展的了解,展现干熄焦技术在焦炭行业具有重要现实意义和应用价值。

Abstract:Coke Dry Quenching is charged by its coke oven coke show heat for a recovery, and wet out in resources than the focal technology effectively, the environmental protection and enhancing coke quality has obvious advantages. Through to the technology and its development of understanding, show charged technology in coke industry has important meaning for and application value.关键词:干熄焦技术湿法熄焦余热发电应用1.干熄焦技术概述1.1技术原理:干法熄焦,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。

吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽,被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。

干熄焦锅炉产生的蒸汽或并入厂内蒸汽管网或送去发电。

1.2技术特点:1.2.1回收红焦显热:出炉的红焦显热约占焦炉能耗的35-40%,这部分能量相当于炼焦煤能量的5%,如将其回收和利用,可大大降低冶金产品成本,起到节能降耗的作用。

采用干熄焦可回收80%的红焦显热,平均每熄1吨焦炭可回收3.9MPA 450℃的蒸汽0.45吨-0.6吨。

1.2.2减少环境污染:由于干熄焦能够产生蒸汽(5-6吨蒸汽需要1吨动力煤),并可用于发电,可以避免生产相同数量蒸汽的锅炉燃煤对大气的污染,尤其减少了SO2、CO2向大气的排放。

对规模为年产100万吨焦炭的焦化厂而言,采用干熄焦每年可以减少8-10万吨动力煤燃烧向大气排放的各种污染物。

1.2.3可改善焦炭质量:国际上公认,大型高炉采用干熄焦焦炭可使其焦比降低2%,使高炉生产能力提高1%。

在保持原焦炭质量不变的条件下,采用干熄焦可以降低强粘结性的焦、肥煤配入量10-20%,有利于保护资源和降低焦炭成本。

1.3干熄焦技术优势及与湿熄焦的比较1.3.1干法熄焦能够提高焦炭强度和降低焦炭反应性,与传统湿法熄焦相比,M40 可以提高 3~5%,入炉焦比降低 2~5%,高炉的常能可以提高 1%;1.3.2同湿法熄焦相比,干熄焦可回收 83%的红焦显热,采用干法熄焦,每处理 1t 焦炭,可以回收约为 1.35GJ 的热量,每干熄 1t 焦炭可以产生压力为3.8MPa,450℃的蒸汽 0.54t.而传统的湿法熄焦不论采用低水分熄焦还是压力蒸汽熄焦的方法,都不能把这部分热量回收回来;1.3.3湿法熄焦过程中,红焦和水基础产生大量的酚、氰化合物和硫化物等有害物质,熄焦产生的蒸汽也被自由排放,严重腐蚀周围设备并污染大气,而干法熄焦采用惰性气体在密闭的系统中循环使用,可以有效降低排放污染;1.3.4产生的大量余热可以用来发电,降低企业电耗,发电后的蒸汽还可以作为参与到其它生产工序中;2.国内外干熄焦技术发展情况2.1国外干熄焦最新技术及发展概况2.1.1基本概况干熄焦装置经历了罐室式、多室式、下槽式、上槽式的发展过程,由于处理能力都比较地地投资大等因素,这一技术长期未得到发展。

到了20世纪60年代,前苏联在干熄焦技术工业化方面取得了突破性进展,在切列波维茨钢铁厂建造了带预存室的地上槽式干熄焦装置,处理能力达到52-56t/h。

这种带预存室地上槽式干熄焦工业装置解决了过去干熄焦装置发生蒸汽不稳定等问题,实现了连续稳定的热交换操作。

20世纪70年20代,全球范围内的能源危机进一步推动了干熄焦技术的发展。

日本首当其冲,在能源短缺、节能呼声高涨的背景下,从前苏联引进干熄焦技术和专利实施许可,经过消化移植,在大型化、自动化和环境保护措施等方面有所发展。

到了20世纪90年代,日本建成投产了单槽处理能力为56-200t/h的多种规模的干熄焦装置39套,干熄焦率约占日本高炉焦用量的80%,是干熄焦装置应用最多的国家之一。

除前苏联、日本、德国拥有干熄焦装置外,印度、韩国、波兰、罗马尼亚、巴西、土耳其、尼日利亚和我国都相继建成了干熄焦装置。

2.1.2最新技术及发展趋势随着干熄焦技术的推广应用,干熄焦设备的高效化、大型化成为20世纪80年代中期以来的发展趋势。

建设大型干熄焦装置,具有占地面积小、降低投资和运行费用、生产操作、自动控制、维修与管理简便、劳动生产率高等优点。

20代中期以来,日本相继开发设计并建成了单槽处理能力分别为110t/h、干熄焦单槽150t/h、180t/h、200t/h以上的大型干熄焦。

处理能力按焦炉组生产规模确定,以一套配置,不配置备用干熄焦装置,当干熄焦装置检修时,启用湿法熄焦。

干熄焦大型化带来了一系列的工艺和技术的改进,改进措施如下:1)装料装置的改进2)实现连续装料3)采用旋转接焦方式4)节能措施5)锅炉设备6)提高设备的可靠性2.2 国内干熄焦技术发展情况2.2.1基本概况我国干熄焦技术的应用,始于上海宝钢。

1985年,上海宝钢一期工程引进日本4×75t/h干熄焦装置并正式投产运行,这是我国最早引进投产的干熄焦装置。

同年,上海浦东煤气厂引进前苏联2×70t/h干熄焦装置,并于1994年投产。

1991年和三期采用日本技术的两组4×1997年宝钢二期、75t/h干熄焦,1999年济钢采用乌克兰技术的2×70t/h干熄焦,2001年首钢采用日本技术的1×65t/h干熄焦装置相继建成投产,2003年马钢的干熄焦工程被列入“九五” 国家重大引进技术消化吸收—干熄焦消化吸收创新“一条龙” 项目工程,是国内第项目——一条自行设计制造,国产化率达90%以上的干熄焦装置。

此外,武钢、鞍钢、昆钢、通钢等国内钢铁企业也都在进行干熄焦工艺的建设。

迄今为止,国内已有17套干熄焦装置投入运行。

“十一五”期间我国干熄焦技术得到了迅速发展,大中型钢铁企业纷纷兴建干熄焦装置,在短短的5年时间内,我国投产和建成了75套干熄焦装置,是之前20年总和的2.5倍。

到2010年底,我国共投产的干熄焦105套,年处理能力达1.10亿吨,占我国焦炭产能的27%。

重点钢铁企业焦化厂的干熄焦率已达80%,可以设计建设单炉处理能力50吨/小时、65吨/小时、70吨/小时、75吨/小时、90吨/小时、100吨/小时、125吨/小时、130吨/小时、140吨/小时、150吨/小时、160吨/小时、190吨/小时等各种规模的干熄焦装置,干熄焦装置总量和处理焦炭能力均居世界首位。

目前,我国已成为世界上最大的干熄焦技术应用国,处理能力最大为京唐钢铁公司260吨/小时干熄焦装置,为中国乃至世界目前运行的最大干熄焦装置。

新疆八钢干熄焦的投产,结束了西北地区没有干熄焦装置的历史;湖北新冶钢的干熄焦装置,开创了世界捣固炼焦最先应用干熄的先河。

2.2.2国内冶金焦化行业特点和干熄焦发展趋势首先,我国是产焦大国,焦炉多,且炉组生产能力不一,干熄焦装置应同炉组生产能力匹配,才能充分发挥资源和技术优势。

起初我国引进的干熄焦装置以70t/h和75t/h两种规模为主,不能合理地与炉组生产能力匹配,且采用备用干熄焦方式,从而增加了不必要的建设投资,影响干熄焦经济效益。

以年产焦量100万吨焦化厂为例,配置2×75t/h一组干熄焦装置,以湿熄焦备用,其处理能力富余20%;对年产焦量针对以上所述情况,近几年来,在国家冶金技术发展政策引导下,干熄焦作为重点节能推广项目已经得到冶金企业积极响应,继武钢140t/h干熄焦项目之后,马钢(125t/h)、涟钢(100t/h)、本钢(121t/h)、包钢(125t/h)等十几家企业曾计划在十五期间建设100t/h以上规模干熄焦装置。

从这些在建和高效化、国产化是干熄焦发展拟建项目中可以看出,大型化、的必然趋势。

我国自20世纪80年代引进干熄焦技术以来,在中间近节能降耗、市场竞争形势20年缓慢发展之后,随着技术进步、的要求,必将迎来一个新的建设高潮。

2.2.3国内部分厂家干熄焦设备运行情况在宝钢的应用情况(1)基本概况我国第一套干法熄焦装置即宝钢干熄焦一期工程于三期干熄焦工1985年5月23日顺利投产,随后又进行了二、程。

现共有12座处理能力为75t/h的干熄焦装置在安全、正常地运行着。

(2)运行工艺参数2.3干熄焦技术的展望(1)加强干熄焦技术的研究与开发,针对我国焦炉炉型多的特点,开发出一系列的干熄炉型,形成系列。

重点研究不同的处理能力,对炉型的要求,形成具有中国特色的专利技术。

(2)进一步加强循环系统能源的综合利用,给水预热器技术应得到进一步应用和发展,从而进一步优化工艺参数,提高节能效果,提高干熄焦效益。

(3)干熄炉采用料钟布料和不定形耐火材料技术,将推动干熄炉技术的发展,干熄炉的长寿命攻关研究也将越来越被人们所重视。

(4)排焦装置采用连续排焦方式,减少循环气体的泄漏,有利于生产的稳定和安全生产。

(5)干熄焦设备的检修将进一步规范,检修时间将进一步缩短。

许多检修项目将在定修期间完成。

在干熄焦检修时,选择湿法熄焦作为备用,更有利于降低成本,增加效益。

3.干熄焦余热发电技术的意义21 世纪,全球面临资源能源紧张、环境-生态约束日益严峻的时代性命题,因此,焦化厂不仅要进一步发挥为钢铁生产提供性能更好的焦炭和更好地开发深加工产品的功能,而且还要高度重视焦化过程中能源转化功能。

焦化厂是钢铁制造流程中碳素能量流的重要组成部分,是钢铁制造流程中将一次能源煤炭经过焦炉的高温干馏转变成二次能源焦炭、焦炉煤气、焦油和粗苯等的高效“能量转换器”。

传统的湿法熄焦不论采用低水分熄焦还是压力蒸汽熄焦的方法,都不能把这部分热量回收回来;如此一来这部分热量还可以用来发电,降低企业电耗,发电后的蒸汽还可以作为参与到其它生产工序中。

(1)节能和经济效益在焦炉的热平衡中被红焦带走的热量相当于焦炉加热所需热量的37%,干熄焦可回收红焦热量的80%。

干熄焦过程中,被加热的循环气体经余热锅炉换热产生蒸汽,循环气体温度下降后,再循环使用,从而有效地利用红焦的显热,并可将回收的焦粉进行再利用;利用余热锅炉产生的高温高压蒸汽进入汽轮发电机组做功发电,最终将红焦的显热转换为电能,节能及经济效益十分明显。

相关主题