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標題: 干熄焦技術(shù)發(fā)展 [打印本頁]

作者: mamin    時間: 2007-3-29 08:51
標題: 干熄焦技術(shù)發(fā)展

一、國外干熄焦最新技術(shù)及發(fā)展趨勢

2 A* i+ ^/ @& T# S

(一)干熄焦工藝發(fā)展概況

: C! l/ i& q+ S6 D5 A

干法熄焦簡稱干熄焦(CDQ),,是相對于濕熄焦而言的采用惰性氣體熄滅赤熱焦炭的一種熄焦方法,。干熄焦能回收利用紅焦的顯熱,,改善焦炭質(zhì)量,,減輕熄焦操作對環(huán)境的污染。

9 x8 ] M' N5 Z6 G1 n

干熄焦起源于瑞士,,最早的干熄焦裝置是1917年瑞士舒爾查公司在丘里赫市煉焦制氣采用的,。20世紀30年代起,前蘇聯(lián),、德國,、日本、法國,、比利時等許多國家也相繼采用了構(gòu)造各異的干熄焦裝置,。干熄焦裝置經(jīng)歷了罐室式、多室式,、地下槽式,、地上槽式的發(fā)展過程,由于處理能力都比較小,,發(fā)生蒸汽不穩(wěn)定,、投資大等因素,這一技術(shù)長期未得到發(fā)展,。到了20世紀60年代,,前蘇聯(lián)在干熄焦技術(shù)工業(yè)化方面取得了突破性進展,在切列波維茨鋼鐵廠建造了帶預存室的地上槽式干熄焦裝置,,處理能力達到52-56t/h,。這種帶預存室地上槽式干熄焦工業(yè)裝置解決了過去干熄焦裝置發(fā)生蒸汽不穩(wěn)定等問題,實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定的熱交換操作,。20世紀70年代,,全球范圍內(nèi)的能源危機進一步推動了干熄焦技術(shù)的發(fā)展。日本首當其沖,,在能源短缺,、節(jié)能呼聲高漲的背景下,從前蘇聯(lián)引進干熄技術(shù)和專利實施許可,經(jīng)過消化移植,,在大型化,、自動化和環(huán)境保護措施等方面有所發(fā)展。到了20世紀90年代,,日本建成投產(chǎn)了單槽處理能力為56-200t/h的多種規(guī)模的干熄焦裝置39套,,干熄焦率約占日本高爐焦用量的80%,是干熄焦裝置應用最多的國家之一,。

$ ]/ C+ n9 Y u- e4 Z1 l$ Y

目前,,日本新日鐵、NKK,、德國蒂森·斯梯爾·奧托公司在干熄焦技術(shù)上處于領(lǐng)先水平,。這些公司在擴大干熄焦裝置能力、改善冷卻室特性,、熱平衡,、物料平衡、自動化,、環(huán)保等方面實現(xiàn)了最佳化設計,,其處理能力和裝置的先進性遠遠超過前蘇聯(lián),,并形成了各自的特點,,見表1。

% K. F. k( H/ [8 r

表1 烏克蘭,、日本,、德國干熄焦技術(shù)對比表

4 h4 P, m. @& L/ ^7 [
( A4 e* e& i, q |
2 w% D6 G# ]1 C8 `* h/ b3 o/ a F, ], h6 R; z# `+ p5 l6 ~% M) c& B3 e! R. r$ F# [1 ?! y% z# m# M; Q7 U7 B7 @9 G; }; c( \$ k8 l1 B" K y/ E7 a' q- l2 v$ E |( `8 h" A6 n0 p& |( E, Z! ]% \0 i3 u8 _( P2 v# _0 _, N3 R9 E" e; d* ]7 o+ ~8 [) ?/ B! H! p; f- M- d( F6 V5 ~) n" U x; I+ w( }( L. c3 u- I$ k/ i( h( c2 A: b( }4 U1 q1 A, |3 d8 M! {- F; V) L; b/ B9 v5 T3 s" Y2 E' ^4 U/ [6 T' F/ Q8 W' F* K2 {# q4 Q2 [7 R- T C: ^1 O# C2 w! m$ H2 R& M' C* q c, `6 b0 x6 r9 z8 e% q& ?8 u$ G/ j7 s8 J+ M5 q$ y W0 k T5 ]5 N: e* Q; h5 }; Q+ b4 H/ u6 A* Y: Y, _' T" d( Z7 L. W1 V& Y+ i2 R6 {! x0 y% Y/ r5 B! C. s6 \+ K2 h% @1 v8 P4 {# T# |" }' |9 G7 z% i6 x( G. p+ c! y! l' i" a3 T: x5 t# ~7 O* e- h+ j7 B$ X2 T$ ~% N5 u8 v: }# \2 U+ Z/ r( `2 R3 b2 B. ~! F& k- h+ u' h0 ?8 C( [; E& X: |# Q" c& g2 _$ d: V( ?1 O% Y0 `& {+ V+ F7 K k, x( q7 p% L# i' a- Q% U4 E. r5 b5 I# u( E2 a N+ s& c# L+ R8 L: i% o! f6 A1 L( V6 s" @- F. R" N* h8 o% A% j8 C) R% o/ \: Q5 z* ~& k- _; Z/ `* x) x9 X2 W! `- X% @) A; h* N3 U& H3 v" \9 \5 H6 r, I# R: E# _4 J) J) F* R! F' F9 J/ b7 B; m) Z
" q F0 T6 ?% t& q

項目

! N: ]& X/ z' x I# s

烏克蘭

% e: M8 i$ c3 J0 Z' t+ v! n. D% b

日本

9 N/ q& m+ _ r( W7 ]

德國

# Q! Z$ P) J, k& [" {3 [) v

處理能力(t/h)

+ A6 M+ L2 z9 K) Y8 B; X5 V6 H

50、70

1 z6 @% a& O" }$ H

56-250

$ x$ W. J) [& E' i& N+ a

75-170

5 ~; a8 D, G i

控制方式

. c. P( e6 l* i7 G& X v! W

三型儀表

# _7 l" B+ P3 x& o% a7 W

三電一體化

' @ O7 j7 d& |" o7 {, ~& b8 J

三電一體化

. m3 e! U8 {: g6 b. j* a S2 d

氣料化(m3/t)

0 S& C7 K% H; f% r9 p

1500-1750

) {8 Y/ a. p, X0 L: b

1200

2 U) G" [9 A- D3 ?( _% J2 U- N

1000

! [1 ], _3 O5 r0 p/ n' J5 k* G' O( f. W

干熄焦槽形狀

; p1 X$ `* A( L( I9 y X0 O

圓形

& O! a3 k! {! F/ k5 t3 X! E W8 C

圓形

7 d- T5 c x: s: V: f$ h* L

方形,、帶水冷機柵和水冷壁

# A2 r- p& V; x/ R

一次除塵器

1 @2 V% p6 ]1 g8 D

) u( }$ R. e# r1 j% j( F$ J9 O- i$ l! J- C

; k2 L- v1 @. ]9 _6 r- s( O

. o7 X; b5 `* D5 C6 H

裝料料種

/ Q8 A. O2 G/ _9 d, G _: \0 U

) p/ o1 D$ }. m7 @7 B6 i. W& ] k

0 L" D. E* v0 B) v z' ~9 M

! [/ }* `# {+ f, n+ \7 | f

噸焦能耗(kWh)

' Z* h' @) k1 f* Q

22

5 o. i# o' v5 N- x

17

2 {# G+ F! B! ]' p

13

/ v0 ^1 I/ D: m( l# M- D) a

開發(fā)時間(20世紀)

. f# D1 s, S( I

60年代

' j0 v4 V$ ]: G0 {7 T+ `

70年代

+ I* {1 h" ~5 V( ^8 ^& d: m

80年代

) ?9 c L# ]% @0 j9 l; J

除前蘇聯(lián),、日本、德國擁有干熄焦裝置外,,印度,、韓國、波蘭,、羅馬尼亞,、巴西、土耳其,、尼日利亞和我國都相繼建成了干熄焦裝置,。

5 c) ^, q! M% }( ]

(二)工藝技術(shù)特點

0 p! H% Q1 e* B2 R/ `0 P; r8 w$ v( R

與常規(guī)濕法熄焦相比,干熄焦主要有以下三方面特點,。

$ U! N9 t X+ E1 s; d) l8 o7 @

1,、回收紅焦顯熱

* b1 M! Z3 N3 O0 d" O+ j! T+ g

出爐紅焦顯熱約占焦爐能耗的35%-40%,干熄焦可回收80%的紅焦顯熱,平均每熄1t焦炭可回收3.9-4.0MPa,、450℃蒸汽0.45-0.55t,。據(jù)日本新日鐵對其企業(yè)內(nèi)部包括干熄焦、高爐爐頂余壓發(fā)電等所有節(jié)能項目效果分析,,結(jié)果表明干熄焦裝置節(jié)能占總節(jié)能的50%,。可以說,,干熄焦在鋼鐵企業(yè)節(jié)能項目中占有舉足輕重的地位,。

2 [8 T, F7 z" @! k5 K

2、改善焦炭質(zhì)量

& s: l3 u" F" k( s) q

干熄焦與濕熄焦相比,,避免了濕熄焦急劇冷卻對焦炭結(jié)構(gòu)的不利影響,,其機械強度、耐磨性,、真比重都有所提高,。M40提高3%-6%,M10降低0.3%-0.8%,,反應性指數(shù)CRI明顯降低,。冶金焦炭質(zhì)量的改善,對降低煉鐵成本,、提高生鐵產(chǎn)量,、高爐操作順行極為有利,尤其對采用噴煤技術(shù)的大型高爐效果更加明顯,。前蘇聯(lián)大高爐冶煉表明,,采用干熄焦炭可使焦比降低2.3%,高爐生產(chǎn)能力提高1%-1.5%,。

; e. Q2 c7 N5 e0 z! s% U& ?6 [

同時在保持原焦炭質(zhì)量不變的條件下,,采用干熄焦可擴大弱粘結(jié)性煤在煉焦用煤中的用量,降低煉焦成本,。兩種熄焦方法焦炭質(zhì)量指標對比見表2,。

6 c# H$ S, @7 a, S% Z) N

表2 干熄焦工藝和濕熄焦工藝焦炭質(zhì)量對比

3 V$ k0 E4 j. W5 {! o" m
, R# Y. g0 i- M
0 ?, c5 j: G5 M. s, t4 F7 V! I" d1 I: ^6 H1 n, J4 `$ k9 ^- W, a0 d1 J5 y0 j# ?6 s( x0 t) Z& h' \" O! r7 l+ n/ n$ Y+ g2 t- e# _* W0 _% ~5 z1 w# k* S" r7 A* z( s4 l2 g0 C% r; F7 w/ v* v; L& m' X6 p* k; `# [8 z: y6 ]4 N8 r5 N! \) _; N% ^8 v. J5 x ?5 k# R, p% b- H( ?9 q- o* `% z) E: z) Z- d5 P) z# H q0 f' i2 b3 y% L7 o7 B; L) q! x h$ W* j' j4 ~% y, \3 N( E; _+ [' P/ ]# u% Q* H$ }0 a, D5 N# P9 _0 w/ c- P6 @ [" e' }4 ^0 Y5 s2 V4 R$ |! t! { o& B) r* W( r9 ~! ?% |# J. H2 ~: Y. B3 w$ o1 V( g1 X6 w# u. [3 _9 I, |$ G9 n5 K0 J: u, a* O$ c1 {3 N$ p3 t0 e/ ?1 E& F" D0 p8 s; A/ o% E2 I9 y+ p2 e2 Q: s% }6 v2 R1 O( ]! ^& i! L; f: i" m( w& X$ k R4 z" ]) B q& u9 M2 v0 ?% H9 X9 t* G) I3 @3 t, q) D/ T% y+ v- e% C9 U6 u! D6 U5 O/ u* d% z) m9 n. {% J! Y3 i) i1 d* d( k$ [1 k/ _+ e1 _! k: k5 I4 L% ?* L. R2 \2 q* t& L& m+ @) u: c" ?$ V5 a4 x; M# V( H1 J4 S" t' q: h! ^5 R* O. V& V# y- M- z6 ?" }3 m/ I$ q d1 i7 I9 F8 \' N$ A4 s; D) k4 T* E& ]5 S4 u. y4 E& V( |' E" l, w8 T$ m5 d, s5 i9 j) A9 C/ b% Y' @: G) e9 J( Y6 u8 X7 b9 l+ O V n$ L& p7 N, w. l( b$ {6 Z0 m% q+ M- s4 _) i9 Z+ ?3 r/ {+ K8 E0 R8 _" @0 y a! ~8 q& p' B6 a A# W' @, `; w7 u( S! ^9 d5 r6 @# x$ r; j2 h0 @% h! K5 }' l! C$ \5 r: o$ W( ^' x* `7 {6 u1 H) S+ y- @# D% s& c5 Q# @; T9 c( U+ t0 ?6 M' o1 Y4 a. l/ n1 V7 d/ ?! H6 _& u# N P! p0 B+ m% h0 Z& Z
, P% K/ Q5 c; K$ f$ l9 j* {

焦炭質(zhì)量指標

]# d6 q3 O5 _/ l0 Q6 v

濕熄焦

" ^& I" t0 P5 a+ V' ~/ ^7 x+ P

干熄焦

/ q1 \9 q- _: ^5 G3 D$ s. b9 r

水分(%)

# N0 e* J) m% C2 n

2-5

# z. A/ ?6 @7 c

0.1-0.3

0 Y: ?9 j) F3 L' e2 w1 v. E/ C

灰分(干基)(%)

* c' T$ |9 X3 W/ i

10.5

! p7 x9 A7 G( {6 p% c* N9 i% q

10.4

+ Y. ?' U( v O, B5 V" \& ?

揮發(fā)分(%)

3 A$ L, r2 V$ H, c) P J( g/ z# r

0.5

1 r0 D) Z+ F; ]9 Z

0.41

y6 V$ s/ W1 e7 C* l

M40(%)

3 U7 T7 w) a. q: g# u6 k8 z2 T

干熄焦比濕熄焦提高3%-6%

' t0 P! a' B6 s0 c, B( z4 [$ w, S6 @

M10(%)

4 T8 t1 {1 a. b, ?+ k! j9 H0 h9 `+ ^

干熄焦比濕熄焦改善0.3%-0.8%

; N7 T! S4 k2 f* E1 j7 ]+ P9 x! `

篩分組成:>80mm(%)

7 A4 j* V& X- g" s

11.8

- l1 S' R5 b$ |7 m3 W& W3 s

8.5

: B& ~8 S: A1 y" x1 v( I- ~

80-60mm(%)

F* ^+ \7 m! x; |

36

1 \5 h) f( ]- V

34.9

' @- z' [5 a$ I1 M8 `

60-40mm(%)

" m t" u+ g" R8 R

41.1

" _. c% o" R, t5 @# v- @

44.8

5 J. d' F# w8 f2 c5 [" {

40-25mm(%)

M8 N8 h) _3 x- _4 B% T

8.7

+ _7 w+ k7 _6 ^1 B: [' `+ I; u/ j

9.5

4 R( t3 {4 K! e/ @: o5 N, M

<25mm(%)

& F2 O* }+ v% K/ e. j$ ~7 a s

2.4

5 ~+ ]& N, z' J# {) ?. G8 a

2.3

7 z- ~7 L$ V6 W- H

平均粒度(mm)

6 e; {! |) T8 o2 w5 g3 B

65

}( A. _" i; p) M' q8 m

55

' f' U5 u- w0 P M8 r( l

CSR(%)

, n' N- w% Z! p) ~$ w

干熄焦比濕熄焦提高4%左右

# `1 H& e9 T* r, K' y, o/ a+ C

真密度(g/cm3)

& L0 J+ s3 m+ `/ t# \

1.897

% c) M" H, P0 c' b* i9 `

1.908

( T9 T3 L2 C! q$ [, \

3、減少環(huán)境污染

2 S7 \0 L4 y R- P

常規(guī)的濕熄焦,,以規(guī)模為年產(chǎn)焦炭100萬噸焦化廠為例,,酚、氰化物,、硫化氫,、氨等有毒氣體的排放量超過600t,嚴重污染大氣和周邊環(huán)境,。干熄焦則由于采用惰性氣體在密閉的干熄槽內(nèi)冷卻紅焦,,并配備良好有效的除塵設施,,基本上不污染環(huán)境。

# m5 S4 X0 K l" o

另一方面,,干熄焦產(chǎn)生的生產(chǎn)用汽,,可避免生產(chǎn)相同數(shù)量蒸汽的鍋爐煙氣對大氣的污染,減少SO2,、CO2排放,,具有良好的社會效益。兩種熄焦污染情況見表3,。

" p& {" Y' |% p7 r

表3 干熄焦工藝與濕熄焦工藝污染對比  單位:kg/h

# C/ {( `+ q/ ?6 C
$ {6 K0 f; ]: m. S
" [$ C4 W; s# v& w; ?4 Z8 W. C0 f: [3 O/ J9 w( c0 F, l7 {& ]2 z |4 X R2 ~5 K" {+ z6 a* l! _9 u3 M8 b* _: W7 C# M% r; ?5 B! f, B& i% B; q4 c- \. e7 C1 |9 Q, e$ P7 O) x& X" R7 W' o R C" h- \* G5 J9 n( Q9 O+ p- b/ S9 g. F2 A u- p; v0 d U3 z& e5 i/ K# j2 Q7 H/ x( ~2 W& j0 n- [! e+ J* R: w; I4 B+ L& e' `$ m" H$ E$ ]% S' Y5 p6 G l* L1 ^8 T# |: P0 b/ s/ T7 }( p# [* H1 n$ a1 G$ g4 }% g2 j' U* |2 o1 v* D3 f- G4 e7 ~, P5 b) r7 I! m1 ]4 Q; p- ?) n% [* m1 F8 w# j9 Q9 g) G3 T$ h+ |5 V; ^( ]) S0 W3 i! {( h. D4 L& s. F- N# h/ \1 P9 R1 ~, i2 R9 l8 F1 Q6 z3 j0 q9 ^4 r% I# l! d$ M" A' M+ T! T1 ?0 x4 ~; i4 M: C9 F4 e0 ^, W9 }
0 n1 g q5 m0 h$ x* S# [ p7 w

生產(chǎn)方式

) X8 }' N4 d8 m: a3 y7 k9 i3 X, E5 F P

5 C3 U& E9 v$ J9 q

氰化物

. R( v. M* m; {, |- b u0 a# w

硫化物

/ _" Y5 b/ r; |2 _) W2 R `7 I! a0 T7 M: n

" A* z: D( O) Z3 q/ C' s2 D# z

焦塵

) `) g/ G1 ^3 _$ `& o# b. q

一氧化碳

5 T F( e$ E5 N0 \

濕熄焦

% |5 T4 w% U6 S3 `7 s( l

33

% E2 i, w2 p3 i3 z# O/ A2 m5 ~

4.2

0 u. T( O5 X, I8 ]

7.0

1 K6 R5 c! L) v0 V! r

14.0

2 |9 J( I2 R' z1 ^! H

13.4

: V9 ^$ ]0 |1 @; d

21.0

& l; \ P9 l+ p0 s2 i

干熄焦

5 b+ l/ M* W* b, A; o

# s- L. e, Q( m/ t

& z* g( y$ m% t: ~7 K2 _

+ m$ f. [- S, C9 f+ H

4 L* W# q. e, m* s% i9 @

7.0

4 a% U) Q- d( P- @) g: d! N

22.3

# ~6 s' C& ~! ? c$ ~

(三)國外干熄焦工藝的最新技術(shù)及發(fā)展趨勢

% W& d% A. y; ~7 `) B2 N

隨著干熄焦技術(shù)的推廣應用,,干熄焦設備的高效化、大型化成為20世紀80年代中期以來的發(fā)展趨勢,。建設大型干熄焦裝置,,具有占地面積小、降低投資和運行費用,、生產(chǎn)操作,、自動控制、維修與管理簡便,、勞動生產(chǎn)率高等優(yōu)點,。20世紀80年代中期以來,日本相繼開發(fā)設計并建成了單槽處理能力分別為110t/h,、150t/h,、180t/h、200t/h以上的大型干熄焦,。干熄焦單槽處理能力按焦爐組生產(chǎn)規(guī)模確定,,以一套配置,,不配備備用干熄焦裝置,,當干熄焦裝置檢修時,啟用濕法熄焦,。

! a! E. P d `' s" h

干熄焦大型化帶來了工藝技術(shù)和裝備的一系列改進,,使干熄焦技術(shù)發(fā)展到一個新的水平。主要的改進措施如下:

+ }9 W& d/ v# `" s2 X/ F# m# ^

1,、裝料裝置的改進

0 s9 y4 Z. g2 s* u: a

提高干熄焦處理能力,,不是單純加高干熄槽高度,而是采取加大直徑來增大干熄槽容積,,選擇合理的高徑比H/D,,使投資要經(jīng)濟一些,結(jié)構(gòu)要緊湊一些,。但隨著干熄槽直徑的加大,,槽內(nèi)面料偏析而更加不均勻。針對這個問題,在裝料裝置溜槽的底口設置一個布料料鐘,,不僅解決了裝料偏析,,同時由于布料均勻使冷卻氣體分布均勻,通過焦層阻力減小,,使焦炭冷卻速度也較為一致,。因此,使冷卻氣體循環(huán)量下降200-300m3/t,,從而降低了循環(huán)系統(tǒng)的動力消耗,。

$ L$ Y1 N' I+ u, f$ s' @- Z( G

2、實現(xiàn)連續(xù)排焦

/ J; x4 F3 J" e0 e

前蘇聯(lián)和日本以前的設計,,都是采用間歇排焦,,即用多道閘門交替開閉或振動給料器與多道閘門組合方式,這種排焦裝置的結(jié)構(gòu)和程度控制較復雜,,且還造成干熄焦槽內(nèi)溫度壓力頻繁波動,。

& q/ k; Q0 _2 `3 e0 _

日本新日鐵對此進行了改進,采用電磁振動給料器和旋轉(zhuǎn)密閥組合成連續(xù)排焦裝置,。實現(xiàn)了連續(xù)不間斷排焦,,克服了間歇排焦之不足。這種裝置結(jié)構(gòu)緊湊,,降低排焦設備高度5m左右,。

2 l: V0 Q2 I, G# I

德國TOSA公司采用的是方形干熄槽,冷卻室下部設計為多格溜槽,,每格裝有擺動式排焦裝置,,通過擺動閥按順序連續(xù)排焦,也解決了間歇排焦溫度壓力不穩(wěn)定的問題,。

6 p7 |8 k& ~8 b( i" q y% I8 G5 w% Z

3,、采用旋轉(zhuǎn)接焦方式

- v H7 R' _9 f- B' B

采用旋轉(zhuǎn)接焦方式是防止接焦裝焦偏析的措施,克服了過去采用矩形焦罐接焦形式的焦粒偏析和裝焦布料的不均勻,。其優(yōu)點除此之外有以下四點:

; m# H" P) N% {! p3 ~4 |

一是圓形焦罐與矩形焦罐相比,,在相同有效容積下,重量減輕,,圓形焦罐的有效容積比大,,為88%,矩形為65%,;

) K' K- h8 O0 x m

二是由于重量減輕,,提升機能力可降低,節(jié)省投資和運行費用,;

" g$ E# ~ N; E5 a3 c

三是圓形焦罐受熱均勻,,使用壽命相對延長,;

1 m3 o. p& J, |$ d, m( m

四是圓形焦罐接焦均勻,提升機導軌受力平衡,,避免了矩形焦罐載荷不均對一邊提升導軌的過度磨損,。

/ z0 A5 \+ a& f6 r( Q( \

4、節(jié)能措施

8 f) g5 x5 O" ^2 C2 ?. I

新日鐵采取在循環(huán)風機后,,即入爐前增設給水預熱器,,降低入爐氣體溫度。德國TOSA在干熄槽冷卻室安裝水冷壁,、水冷柵,,都是為了提高冷卻效率的節(jié)能措施,并使噸焦循環(huán)氣體量下降,。采用水冷壁,、水冷柵方式,氣料比降至每噸焦1000m3,,噸焦能耗13kWh,,僅為前蘇聯(lián)干熄焦噸焦能耗的60%。

4 u& E) _- I. @

5,、鍋爐設備

7 y0 U3 H N& A' l* E5 \

防止干熄焦廢熱鍋爐爐管磨損,,是一個關(guān)鍵問題。近年來,,采取了許多耐磨耐蝕技術(shù)措施,,使鍋爐故障率大大降低,保證了干熄焦裝置的正常安全運行,。

) N1 F; K. P5 \2 H9 J, H( h

日本電價昂貴,,為增加發(fā)電量提高效益,日本的干熄焦噸焦產(chǎn)汽量高達600-700kg,,蒸汽壓力10MPa以上,。

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6、提高設備的可靠性

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采用無備用干熄焦方式,,對設備可靠性,、作業(yè)率要求更高,。日本干熄焦設備可以達到1.5年檢修一次,,作業(yè)率達到98%。干熄焦控制全部采用三電一體化方式,,實現(xiàn)了全自動操作,。

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二、國內(nèi)干熄焦工藝應用情況

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(一)基本概況

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我國干熄焦技術(shù)的應用,,始于上海寶鋼,。1985年,,上海寶鋼一期工程引進日本4*75t/h干熄焦裝置并正式投產(chǎn)運行,這是我國最早引進投產(chǎn)的干熄焦裝置,。同年,,上海浦東煤氣廠引進前蘇聯(lián)2*70t/h干熄焦裝置,并于1994年投產(chǎn),。1991年和1997年寶鋼二期,、三期采用日本技術(shù)的兩組4*75t/h干熄焦,2001年首鋼采用日本技術(shù)的1*65t/h干熄焦裝置相繼建成投產(chǎn),,2003年馬鋼的干熄焦工程被列入“九五”國家重大引進技術(shù)消化吸引項目——干熄焦消化吸收創(chuàng)新“一條龍”項目工程,,是國內(nèi)第一條自行設計制造,國產(chǎn)化率達90%以上的干熄焦裝置,。此外,,武鋼、鞍鋼,、昆鋼,、通鋼等國內(nèi)鋼鐵企業(yè)也都在進行干熄焦工藝的建設。迄今為止,,國內(nèi)已有17套干熄焦裝置投入運行,。

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(二)國內(nèi)冶金焦化行業(yè)特點和干熄焦發(fā)展趨勢

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首先,我國是產(chǎn)焦大國,,焦爐多,,且爐組生產(chǎn)能力不一,干熄焦裝置應同爐組生產(chǎn)能力匹配,,才能充分發(fā)揮資源和技術(shù)優(yōu)勢,。起初我國引進的干熄焦裝置以70t/h和75t/h兩種規(guī)模為主,不能合理地與爐組生產(chǎn)能力匹配,,且采用備用干熄焦方式,,從而增加了不必要的建設投資,影響干熄焦經(jīng)濟效益,。以年產(chǎn)焦量100萬噸焦化廠為例,,配置2*75t/h一組干熄焦裝置,以濕熄焦備用,,其處理能力富余20%,;對年產(chǎn)焦量70-80萬噸焦化廠,仍配置2*75t/h一組干熄焦,,處理能力富余高達50%,,顯然不合理,以干熄焦備用,,能力富余更多,,更不合理,。因此,我國干熄焦裝置必須根據(jù)生產(chǎn)能力形成系列,,向大型化發(fā)展,,開發(fā)100t/h以上處理能力的干熄焦成為趨勢。以國外干熄焦大型化進行來看,,只有干熄焦裝置大型化,、高效化,才能降低投資成本,,提高投資效益,,干熄焦水平才能上一個新臺階。

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第二,,鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟中的能耗大戶,,隨著國家能源價格的調(diào)整,能源消耗已占鋼鐵生產(chǎn)成本的30%左右,。由于我國鋼鐵工業(yè)能耗較高,,嚴重影響鋼鐵工業(yè)的競爭力,隨著鋼鐵,、能源價格與國際接軌,,成為制約鋼鐵工業(yè)參與國際競爭的主要問題之一。因此,,節(jié)能降耗成為自“九五”規(guī)劃以來冶金全行業(yè)的工作重點,。在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中,煉鐵系統(tǒng)(鐵,、煉,、焦)占總能耗的50%以上,污染也是最嚴重的,。因此,,煉鐵系統(tǒng)節(jié)能一直是冶金企業(yè)節(jié)能和環(huán)保的重點,而在煉鐵系統(tǒng)中,,最大的節(jié)能和環(huán)保技術(shù)措施當屬干熄焦,,干熄焦具有節(jié)能、環(huán)保,、提高質(zhì)量的三重效益,。我國機焦生產(chǎn)能力達到9000萬噸/a以上,其中冶金系統(tǒng)產(chǎn)焦能力達到6000萬噸/a,,但干熄焦率很低,,建設干熄焦的市場需求很大。

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針對以上所述情況,,近幾年來,,在國家冶金技術(shù)發(fā)展政策引導下,干熄焦作為重點節(jié)能推廣項目已經(jīng)得到冶金企業(yè)積極響應,,繼武鋼140t/h干熄焦項目之后,,馬鋼(125t/h)、漣鋼(100t/h),、本鋼(121t/h),、包鋼(125t/h)等十幾家企業(yè)曾計劃在十五期間建設100t/h以上規(guī)模干熄焦裝置。從這些在建和擬建項目中可以看出,,大型化,、高效化、國產(chǎn)化是干熄焦發(fā)展的必然趨勢,。

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我國自20世紀80年代引進干熄焦技術(shù)以來,,在中間近20年緩慢發(fā)展之后,隨著技術(shù)進步,、節(jié)能降耗,、市場競爭形勢的要求,必將迎來一個新的建設高潮,。

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(三)國內(nèi)部分廠家干熄焦設備運行情況

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1,、在寶鋼的應用情況

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(1)基本概況

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我國第一套干法熄焦裝置即寶鋼干熄焦一期工程于1985年5月23日順利投產(chǎn),隨后又進行了二,、三期干熄焦工程�,,F(xiàn)共有12座處理能力為75t/h的干熄焦裝置在安全、正常地運行著,。

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(2)運行工藝參數(shù)

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處理能力: 75t/h

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干熄槽主要尺寸:

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儲存室內(nèi)徑: Φ6060mm

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預存室容積: 200m3

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冷卻室內(nèi)徑: Φ6800mm

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冷卻室容積:300m3

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裝入焦炭溫度:1000-1050℃

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冷卻后焦炭溫度: 200-250℃

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循環(huán)氣體量: 1500Nm3/t焦

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循環(huán)氣體入口溫度: 180-200℃

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循環(huán)氣體出口溫度: 800±50℃

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蒸汽產(chǎn)率:420-450kg/t焦

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蒸汽參數(shù):46kgf/cm2,450℃

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循環(huán)氣體組成:

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CO:8%-10%,;H2:2%-3%;O2:0%-0.2%,;CO2:10%-15%,;N2:70%-75%

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(3)效益評估

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寶鋼干熄焦自1985年5月23日投產(chǎn)至1998年5月31日,一,、二,、三期干熄焦共創(chuàng)造了如下經(jīng)濟實效:處理焦炭量3312萬噸;產(chǎn)生蒸汽量1924萬噸,;發(fā)電量139347萬kWH,。

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在十幾年的生產(chǎn)實踐中,寶鋼干熄焦裝置進一步改進和完善,,體現(xiàn)出如下特點:

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A,、只建干熄焦,沒有濕熄焦

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寶鋼只建干熄焦,,不建濕熄焦,,就必須保證它百分之百的成功,,并要持續(xù)安全運行,否則由于干熄焦的故障就會影響整個寶鋼的正常生產(chǎn),。國外一些工廠多是在保留原有濕熄焦裝置的條件下建設干熄焦的,。把原有濕熄焦作為備用,以確保干熄焦在故障時仍能使焦爐正常生產(chǎn),,即干,、濕兩套裝置并存。我國是在沒有任何經(jīng)驗的條件下,,在寶鋼一期建設中就只建干熄焦,,不設濕熄焦裝置作備用,不能不說是個大膽的決定,。這樣既可避免轉(zhuǎn)換濕熄焦裝置后,,焦炭質(zhì)量波動帶給高爐的不利影響,又能減少管理的復雜性和增加除塵系統(tǒng)操作的難度,,為我國干熄焦建設走出了一條全新的道路,。多年生產(chǎn)實踐證明,寶鋼干熄焦運行已進入穩(wěn)定成熟階段,,寶鋼已積累了一整套運行,、維護、檢修和管理方面的經(jīng)驗,。

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B,、處理焦炭量之多在世界鋼鐵企業(yè)中名列前茅

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寶鋼12座干熄焦裝置,總處理焦能力為900t/h,,可處理年產(chǎn)510萬噸焦炭,,不僅有效保證寶鋼高爐的用焦量,而且寶鋼干熄焦處理焦炭量約占我國機制焦炭量的8%左右,。這兩方面在世界鋼鐵企業(yè)中都是罕見的,。

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C、干熄焦設計投產(chǎn)由全盤引進到立足于國內(nèi)

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寶鋼干熄焦裝置一期工程全部由日本新日鐵公司引進,。二,、三期與一期相同,也是建四組75t/h干熄焦裝置,,是采取“立足于國內(nèi)”的方針,,由國內(nèi)負責設計和組織投產(chǎn)。裝備中除了裝焦,、排焦,、大吊車、循環(huán)風機以及電控和部分儀表由新日鐵引進外,其他均由國內(nèi)供貨,,耐火磚,、鑄石板、鋼結(jié)構(gòu)等100%由國內(nèi)供應,。

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2,、在濟鋼的應用情況

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濟鋼干熄焦工程是原國家經(jīng)貿(mào)委批準立項的節(jié)能環(huán)保示范工程,,是回收紅焦顯熱和改善操作環(huán)境的一項先進工藝技術(shù),。該工程1996年正式開工建設,1999年3月建成投產(chǎn),,工程總投資約2.3億元,。

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(1)設備情況

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濟鋼干熄焦工程是引進國外先進生產(chǎn)技術(shù)與關(guān)鍵設備,由烏克蘭國家焦耐院和濟鋼設計院共同設計,、合作制造,,實現(xiàn)了對干熄焦技術(shù)、設備的消化,、吸收,,設備國產(chǎn)化率達到90%,實現(xiàn)了國產(chǎn)化,,是我國第一套國產(chǎn)化干熄焦裝置,。濟鋼干熄焦工藝由焦炭熄焦系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng),、鍋爐發(fā)電系統(tǒng)和環(huán)境除塵系統(tǒng)組成,。它包括2座70t/h的干熄爐、2座35t/h的余熱鍋爐,、4臺630kWh和800kWh循環(huán)風機,、2臺48t提升機等主要設備。設計年冷卻焦炭110萬噸,,產(chǎn)蒸汽52萬噸,,發(fā)電3919萬kWh。

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(2)生產(chǎn)運行情況

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濟鋼干熄焦由1999年3月開工以來,,經(jīng)過不斷改進與完善,,使設備故障率大大降低,生產(chǎn)能力已接近設計值�,,F(xiàn)已實現(xiàn)連續(xù),、穩(wěn)定、高效運行,,各項工藝參數(shù)基本正常,。

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(3)干熄焦技術(shù)在濟鋼的發(fā)展

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干熄爐底錐段將全部鑄石板改為耐磨、耐熱鑄板。在斜風道,、熄焦室頂部,、沉降室入口及擋塵墻等部位均采用不定形耐火材料,十分有利于干熄焦技術(shù)的大力推廣,。

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工藝除塵中的二次除塵器采用陶瓷多管除塵器,,除塵效果良好,設備壽命長,。

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環(huán)境除塵采用陶瓷多管除塵器與濕式凝聚式除塵器兩級除塵器串聯(lián)使用,,除塵效果非常好,實現(xiàn)了達標排放,。采用陶瓷多管除塵器一級除塵器除去大量粒粉塵,,同時實現(xiàn)了降溫的功能。利用二級濕式凝聚式除塵器除去細微的粉塵,,并通過噴灑廢氨水中和除去氣體中的SO2等酸性氣體,。

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采用自然循環(huán)鍋爐技術(shù),效果良好,。

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焦粉氣力輸送在該工程中的成功應用,,解決了焦粉輸送中的二次污染。

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(四)干熄焦技術(shù)的展望

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(1)加強干熄焦技術(shù)的研究與開發(fā),,針對我國焦爐爐型多的特點,,開發(fā)出一系列的干熄爐型,形成系列,。重點研究不同的處理能力,,對爐型的要求,形成具有中國特色的專利技術(shù),。

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(2)進一步加強循環(huán)系統(tǒng)能源的綜合利用,,給水預熱器技術(shù)應用得到進一步應用和發(fā)展,從而進一步優(yōu)化工藝參數(shù),,提高節(jié)能效果,,提高干熄焦效果。

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(3)干熄爐采用料鐘布料和不定形耐火材料技術(shù),,將推動干熄爐技術(shù)的發(fā)展,,干熄爐的長壽命攻關(guān)研究也將越來越被人們所重視。

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(4)排焦裝置采用連續(xù)排焦方式,,減少循環(huán)氣體的泄露,,有利于生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全生產(chǎn)。

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(5)干熄焦設備的檢修將進一步規(guī)范,,檢修時間將進一步縮短,。許多檢修項目將在定修期間完成,。在干熄焦檢修時,選擇濕法熄焦作為備用,,更有利于降低成本,,增加效益。


作者: lynx91    時間: 2007-3-29 09:55
標題: Re: 干熄焦技術(shù)發(fā)展
樓上是干干熄焦的嗎,,多大產(chǎn)量的,?




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