干法熄焦技術(shù)在焦化工業(yè)中的應(yīng)用

1、干法熄焦技術(shù)在焦化工業(yè)中的應(yīng)用 案例分析概述 濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司始建于 1958 年，干熄焦工程 96 年正式開始開工建設(shè)， 99 年 3 月建成投產(chǎn)。濟(jì)鋼焦化廠現(xiàn)有 42 孔焦?fàn)t 4 座，年產(chǎn)焦炭能力可達(dá) 110 萬噸，四座熄焦系統(tǒng)焦?fàn)t原配有兩組濕熄焦裝置。干熄焦裝置由熄焦、循環(huán)、鍋爐發(fā)電和除塵四個(gè)系統(tǒng)組成，它是在現(xiàn)有的焦?fàn)t及其濕熄焦系統(tǒng)相配置情況下，改濕熄焦系統(tǒng)為干熄焦系統(tǒng)。該工程是國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)立項(xiàng)的節(jié)能環(huán)保示范工程，其工藝設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá) 90% 以上，耐火材料、除塵系統(tǒng)、汽輪發(fā)電系統(tǒng)以及干熄焦建筑結(jié)構(gòu)等國產(chǎn)化率達(dá)到 100% 。      工程投

2、產(chǎn)運(yùn)行后，不但回收了煉焦余熱資源生產(chǎn)蒸氣以用于發(fā)電，而且提高了焦炭質(zhì)量，改善了大氣環(huán)境和職工工作條件；降低了煉焦比，增加煉鐵噴煤量，提高了高爐利用系數(shù)，從而達(dá)到減少能源損失，綜合利用能源的目的。 案例研究目的   通過對實(shí)際項(xiàng)目的研究，著重從理論、應(yīng)用、市場潛力及經(jīng)濟(jì)效益等方面分析改濕法熄焦為干法熄焦的先進(jìn)性、可行性和必要性。 節(jié)能效果 干熄焦系統(tǒng)投入運(yùn)行后，不但可以回收煉焦余熱資源，而且提高了焦炭質(zhì)量，降低了能源消耗，全年總經(jīng)濟(jì)收益為 9399.36 萬元。 按年產(chǎn)干熄焦炭量 92.3 萬噸計(jì)，回收蒸汽 445635 噸 (450 、 5.4Mpa ，用于發(fā)電 ) ，經(jīng)濟(jì)

3、效益 6217.81 萬元。 與濕熄焦相比多回收焦粉 0.99% ， 9137.7 噸，節(jié)約資金 195.55 萬元。 煉鐵產(chǎn)量增加，效益 561.23 萬元。 節(jié)約焦炭，效益 1554.72 萬元。 煉鐵噴煤量增加，效益 139.4 萬元。 煉鐵一級品率提高了 11.87% ，增加效益 730 萬元。 每年減少二氧化碳排放 31197 噸 項(xiàng)目總投資    該項(xiàng)目設(shè)備總投資 22886.47 萬元。 投資回收期 項(xiàng)目投資回收期為 2.7 年 適用對象 凡冶金行業(yè)焦化工業(yè)爐上仍采用濕法熄焦的企業(yè)均可采用。 案例源單位 濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司 監(jiān)測單位 金陵石化公司能源測試站 改

4、造前系統(tǒng)的運(yùn)行狀況   濟(jì)鋼焦化廠在沒有應(yīng)用干熄焦工藝技術(shù)時(shí)，四座焦?fàn)t原配有兩組濕熄焦裝置，布置在焦?fàn)t兩端。濕法熄焦在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的蒸汽排放到大氣中，白白浪費(fèi)掉寶貴的余熱資源， 1000 左右的赤熱焦炭所含熱能，按年產(chǎn)焦炭能力 116 萬噸計(jì)算，約可產(chǎn)蒸汽 47 萬噸，用于發(fā)電，全年可達(dá) 3920 萬 kWh 。另外，在濕法熄焦過程中，大量的有毒、有害物質(zhì)和粒度較細(xì)的焦粉夾在蒸氣中揮發(fā)飄散，對熄焦設(shè)備造成強(qiáng)烈的腐蝕，給工作環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。 系統(tǒng)改造及方案的選擇    濟(jì)鋼干熄焦工程是在現(xiàn)有焦?fàn)t情況下將改焦系統(tǒng)熄為干熄焦系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)有焦?fàn)t生產(chǎn)能力

5、，每小時(shí)生產(chǎn) 120t ，確定建設(shè) 70t/h 干熄焦裝置 -35 t/h 余熱鍋爐 2 套及其配套的發(fā)電機(jī)組，原濕法熄焦的熄焦塔暫作備用?？紤]到濟(jì)鋼的實(shí)際，干熄爐布置在 3 號、 4 號焦?fàn)t的中部，打破了干熄焦裝置與焦?fàn)t垂直排列的傳統(tǒng)方式，為不停產(chǎn)改造創(chuàng)造了先決條件。同時(shí)參考上海寶鋼干熄焦裝置，對烏克蘭原設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)：     1 發(fā)電方案由抽凝式改為背壓式發(fā)電，余熱鍋爐由高壓鍋爐改為次高壓鍋爐，這樣既有利于熱能綜合利用，更符合焦化廠用蒸汽的需要，又省去了抽凝發(fā)電所需的龐大的循環(huán)水系統(tǒng)，也解決了高溫、高壓余熱鍋爐需要從國外進(jìn)口的問題，節(jié)省了投資。   

6、;2 新建除鹽水站，采用先進(jìn)的反滲透膜處理技術(shù)，由濟(jì)鋼自己設(shè)計(jì)，防止原有軟水站設(shè)備的處理技術(shù)無法保證干熄焦余熱鍋爐用水的水質(zhì)要求。     3 對干熄爐耐火磚襯在消化原有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行全面優(yōu)化。     4 氮?dú)庋h(huán)風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)進(jìn)鍋爐的煙氣溫度。 干熄焦生產(chǎn)工藝流程 由焦?fàn)t生產(chǎn)的溫度約為 1000 的赤熱焦炭排出裝入焦罐車中，焦罐經(jīng)牽引、提升移送至熄槽上部，從加焦口將焦炭放入干熄槽預(yù)存室，預(yù)存一定時(shí)間后下行至熄焦室，并與逆流的惰性循環(huán)氣體 N2 進(jìn)行熱交換，冷卻后的焦炭經(jīng)排焦裝置從排焦口排出，再經(jīng)皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)至篩焦樓篩焦

7、、儲存，供煉鋼（煉鐵）用。被加熱后的循環(huán)氣體出干熄槽后經(jīng)降塵處理進(jìn)入余熱鍋爐，再次進(jìn)行熱交換，其中余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送往發(fā)電機(jī)組發(fā)電，而換熱后溫度下降的循環(huán)惰性氣體則由鼓風(fēng)機(jī)再送至干熄槽循環(huán)使用。 改造后實(shí)際運(yùn)行狀況   濟(jì)鋼干熄焦工程于 1999 年 3 月 2 日試生產(chǎn)，投入正常運(yùn)行至今一年 半的時(shí)間，其運(yùn)行情況表明，不僅干熄焦?fàn)t、余熱鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)等主要設(shè)備運(yùn)行可靠，性能達(dá) 到了設(shè)計(jì)要求，而且水處理系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、廢水排放以及噪聲等均符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。投產(chǎn)初期，存在著熄焦不均勻影響生產(chǎn)能力（實(shí)際干熄焦炭量占額定干熄焦炭量的百分?jǐn)?shù)）的問題，經(jīng)過一系列的調(diào)整試驗(yàn)

8、，有效地提高了其生產(chǎn)能力。由于 1# 、 2# 焦?fàn)t的紅焦成熟不理想（設(shè)備老化， 69 年就投用），只能部分干熄，剩余的仍用濕法熄焦。      另外，由于發(fā)電并網(wǎng)困難，影響了發(fā)電生產(chǎn)。余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)減溫減壓成 1.0MPa, 300 供其它車間用。從 2000 年 7 月 28 日開始發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計(jì)每發(fā) 1kWh 電耗 11.4kg 汽。     1999 年 69 月經(jīng)過不同負(fù)荷下的生產(chǎn)標(biāo)定，證明了包括牽引、提升、裝焦、排焦、除塵、氣力輸送等各個(gè)環(huán)節(jié)的干熄焦焦炭系統(tǒng)以及發(fā)電系統(tǒng)不論是單機(jī)作業(yè)，還是聯(lián)合運(yùn)作都基本安全、可靠，兩套

9、干熄焦系統(tǒng)運(yùn)行正常，都達(dá)到了設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 項(xiàng)目監(jiān)測情況 濟(jì)鋼焦化廠能源管理制度非常完善，為我們監(jiān)測提供了詳盡的數(shù)據(jù)及相關(guān)資料。在有關(guān)人員的配合下，我們對干熄焦系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行了熱工測試，并對一些能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了校驗(yàn)。由于 1# 、 2# 焦?fàn)t部分焦炭成熟不好，不能裝入干熄爐內(nèi)（即不能實(shí)現(xiàn)全部干熄），對干熄爐生產(chǎn)能力的提高有一定影響，所以我們模擬了實(shí)現(xiàn)全部干熄情況下的節(jié)能效果，根據(jù)焦化廠改濕熄焦系統(tǒng)為干熄焦系統(tǒng)前后 28 個(gè)月的產(chǎn)焦量、能耗及產(chǎn)汽量（均折算為標(biāo)煤）等原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測和計(jì)算分析，得出了以下結(jié)論：     1 干熄焦裝置投入運(yùn)行后，每噸焦產(chǎn)汽（ 5.4MPa

10、 、 450 ）約 0.45 噸，自 1999 年 7 月至 2000 年 7 月其累計(jì)節(jié)能量如圖二、三所示。     2 回收的余熱用于發(fā)電，每發(fā) 1kWh 的電耗蒸汽 11.4kg ；     3 與濕熄焦相比多回收焦粉 1% ；   另外節(jié)省了濕熄焦的運(yùn)行費(fèi)用，高了焦炭質(zhì)量，降低了煉鐵焦比等效益。 市場潛力   濟(jì)鋼干熄焦工程是在我國煉焦工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀比較落后的情況下提出的。國外如日本、德國等已普遍推廣應(yīng)用，國內(nèi)除寶鋼（引進(jìn)日本設(shè)備和技術(shù)）建有干熄焦并正常運(yùn)行外，濟(jì)鋼屬第二家正常運(yùn)行。蒲東煤氣廠是全套引進(jìn)烏克蘭

11、的技術(shù)和設(shè)備，于 1994 年開始運(yùn)行，但運(yùn)行效果不好。而濟(jì)鋼干熄焦實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化率 90% 以上，又是在現(xiàn)有焦?fàn)t情況下改濕熄焦系統(tǒng)為干熄焦系統(tǒng)。      據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有大小焦化廠 140 余家， 400 余座焦?fàn)t，其中大中型以上焦?fàn)t 120 余座，年產(chǎn)焦炭 5000 余萬噸，按產(chǎn)汽率 0.45 計(jì)算，擁有可回收蒸汽 2250 萬噸，若用于發(fā)電，年發(fā)電量 58 億千瓦時(shí)，價(jià)值 26 億元。潛在效益則更大，可見干熄焦技術(shù)在國內(nèi)現(xiàn)有焦化廠的改造中將有很大的市場潛力。 案例源企業(yè)評價(jià)   我公司的干熄焦工程引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備

12、，采用烏克蘭國家焦耐設(shè)計(jì)院和濟(jì)鋼設(shè)計(jì)院共同設(shè)計(jì)、合作制造、技貿(mào)結(jié)合的方式，達(dá)到對干熄焦技術(shù)、設(shè)備消化、吸收并實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，國產(chǎn)化率達(dá)到 90% 以上。通過與烏克蘭合作設(shè)計(jì)，濟(jì)鋼已全面掌握了干法熄焦技術(shù)，對干熄焦裝置的總體布局、熄焦工藝、關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和選型以及電氣、儀表的控制，熱力、發(fā)電、水處理、集塵等配套工程的設(shè)計(jì)等各專業(yè)領(lǐng)域有一整套成熟技術(shù)，具備了干熄焦設(shè)備制造、安裝、調(diào)試等一條龍的服務(wù)能力。      我公司干熄焦工程國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)立項(xiàng)的節(jié)能環(huán)保示范工程，它是回收煉焦余熱和改善操作環(huán)境的一項(xiàng)先進(jìn)工藝技術(shù)，也是國家重點(diǎn)支持和推廣的一項(xiàng)新技術(shù)，它的

13、成功投運(yùn)提高了焦化工業(yè)的裝備水平和焦炭質(zhì)量，大大地改善了大氣環(huán)境，尤其是將紅焦熱量全部回收利用，從而達(dá)到了杜絕能源損失和能源綜合利用的目的。因此我公司干熄焦的成功投運(yùn)和顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益無疑將對推廣干熄焦技術(shù)國產(chǎn)化起到典范作用，也必將對推動我國焦化工業(yè)的發(fā)展發(fā)揮積極作用。工藝流程焦?fàn)t生產(chǎn)工藝為：經(jīng)過洗選的煉焦煤運(yùn)進(jìn)廠后，在各煤車間進(jìn)行配煤和粉碎，輸送煤焦車間的貯煤塔，然后經(jīng)裝備車裝入煉焦炭化室煉制焦炭。再經(jīng)過干熄焦和篩分工段分級，即獲得各級炭產(chǎn)品。炭化室荒煤氣經(jīng)冷凝回收其中各種化學(xué)產(chǎn)品，煤氣凈化后供煉鋼、軋鋼和城市煤氣用。由于干煉焦工程僅是對焦?fàn)t系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，為此，只列出干熄焦工藝流

14、程（見圖27）。1焦炭運(yùn)行工藝由焦?fàn)t推出的紅焦排入裝在焦罐車上的焦罐中，焦罐車接焦后，由電機(jī)車牽引運(yùn)往于煉焦裝置，由牽引裝置將焦罐牽引到提升機(jī)井架中心。然后，提升機(jī)將焦罐模移到干熄槽上部。焦罐底板自動開啟，焦炭即放入干熄槽預(yù)存室上部。加焦完畢，焦罐提起（此時(shí)底板自動關(guān)閉）運(yùn)行至提升機(jī)井架。此時(shí)，加焦斗自動離開，裝料裝置將蓋關(guān)閉?？战构抻商嵘龣C(jī)降落到焦罐中間托架上。再由牽引裝置將焦罐推向罐車底盤。在預(yù)存室內(nèi)全部焦炭的溫度逐步均衡。紅焦在預(yù)存室內(nèi)預(yù)存15小時(shí)左右，下行到熄煉焦室。并被與其逆流的閉路系統(tǒng)循環(huán)氣體熄滅，熄焦室上部四周布有通向下集氣環(huán)道的斜道。灼熱氣體從上環(huán)道導(dǎo)人余熱鍋爐。鼓風(fēng)裝置位于干

15、熄槽下部。鼓風(fēng)裝置設(shè)有扇形閥，焦炭借助扇形閥均勻排下。由排焦裝置下焦室排到槽下的運(yùn)焦機(jī)（見圖28焦炭運(yùn)行流程）。2干熄焦氣體循環(huán)工藝焦炭由循環(huán)于“干熄槽鍋爐”閉路系統(tǒng)的氣體熄滅。循環(huán)氣體從沉降室進(jìn)入余熱鍋爐，惰性氣體在余熱鍋爐內(nèi)進(jìn)行熱交換產(chǎn)生余熱蒸汽，熱交換后的隋性氣體溫度降到170190度，然后循環(huán)氣體進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)吸氣管，再由風(fēng)機(jī)送到干熄槽底部鼓風(fēng)裝置再次進(jìn)行循環(huán)（見圖29）。三、主要污染源和污染物及防治措施干熄焦工程項(xiàng)目主要污染源有干熄焦生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的廢氣以及推焦、排焦、轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的廢氣，其次有少量廢水、廢渣和噪聲。1主要污染源和污染物（1）廢氣。推焦系統(tǒng)。從煉焦?fàn)t排的紅焦經(jīng)焦車

16、落入焦罐，在推入攔焦車落人焦罐的過程中，產(chǎn)生廢氣污染，廢氣量約220000立方米小時(shí)，原始煙氣含塵濃度12克立方米。主要污染物為煙塵、二氧化硫。熄焦系統(tǒng)。在紅焦由焦罐導(dǎo)入干熄槽及冷卻后的焦炭，由熄焦室底部的排焦機(jī)排到運(yùn)焦皮帶機(jī)的過程中，產(chǎn)生大量的煙（粉）塵污染。每個(gè)干熄槽有6處排氣（揚(yáng)塵）點(diǎn)，總風(fēng)量為75000立方米/小時(shí)，含塵濃度15克立方米。主要污染物為煙塵、二氧化硫。氮?dú)庋h(huán)系統(tǒng)。干熄焦用惰性氣體主要是氮?dú)?，循環(huán)量為100000立方米時(shí)，冷的惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)送入干熄焦?fàn)t與焦炭進(jìn)行熱交換，熱交換后的惰性氣體含塵濃度1013克立方米。該氣體先經(jīng)重力沉降室粗除塵后，進(jìn)入余熱鍋爐冷卻，然后再經(jīng)

17、陶瓷多管除塵器處理后循環(huán)使用。為維持干熄槽內(nèi)壓力，減少裝焦時(shí)預(yù)存室排放有害氣體及焦塵，循環(huán)氣體的多余量通過循環(huán)風(fēng)機(jī)后的放散管放散。主要污染物為煙塵、二氧化硫。（2）廢水。干熄焦工藝本身不消耗工業(yè)水，僅熄焦室頂部環(huán)形水封耗水為55×2立方米/小時(shí)。其廢水來源主要為濕法除塵排水和軟水站排污水。濕法除塵排水量50立方米/小時(shí)，軟水站排污水約36立方米小時(shí)。主要污染物有pH、氰化物名SS、COD、揮發(fā)酚、石油類等。（3）廢渣。廢渣主要是除塵器除下的焦粉。年產(chǎn)量為30，900噸。（4）噪聲。干熄焦生產(chǎn)過程中使用兩套鼓風(fēng)裝置，四臺循環(huán)風(fēng)機(jī)，兩臺除塵器引風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的噪聲均為95db。2.污染防治措

18、施干熄焦與濕熄焦相比，雖然不產(chǎn)生有害蒸汽污染大氣環(huán)境，但干煉焦生產(chǎn)過程中仍產(chǎn)生揚(yáng)塵污染及少量廢水及噪聲污染。為有效防止生產(chǎn)過程中排放的各種污染物污染周圍環(huán)境，設(shè)計(jì)中對各個(gè)產(chǎn)生污染的生產(chǎn)環(huán)節(jié)均采取了有效的防止措施。（1）廢氣處理設(shè)施。因?yàn)橛绊懡範(fàn)t生產(chǎn)，推焦除塵裝置延期至2000年安裝。熄焦系統(tǒng)除塵干熄焦系統(tǒng)6個(gè)排塵點(diǎn)處設(shè)有吸塵罩，收集起來的含塵氣體進(jìn)入一套二級凈化處理系統(tǒng)。一級為陶瓷多管除塵器，二級采用濕式凝聚除塵器。氮?dú)庋h(huán)系統(tǒng)放散氣體的治理冷卻焦炭所用的惰性氣體由于循環(huán)使用，因此不會對周圍大氣環(huán)境產(chǎn)生污染。但循環(huán)系統(tǒng)放散的多余氣體（已經(jīng)過重力沉降室和陶瓷多管除塵器的處理）有可能對周圍大氣環(huán)境

19、產(chǎn)生污染。為此，放散系統(tǒng)設(shè)有濕式除塵器，設(shè)計(jì)處理能力5000立方米小時(shí)放散氣體經(jīng)濕式除塵器處理后外排。（2）廢水處理設(shè)施。濕式除塵器廢水處理設(shè)施。濕式除塵的泥漿水約50立方米/小時(shí)排往沉淀池，處理后廢水外排。軟水站排污水處理系統(tǒng)。軟水站排污水最大約36立方米小時(shí)，由水泵通過管道排入焦化明溝。熄焦室頂部水封水處理。熄焦室頂部水封水用量3×2立方米/小時(shí)，屬凈熱廢水，其溢流水量少于1立方米小時(shí)，流入地下皮帶通廊積水坑，由水泵抽出排入焦化水池。（3）廢渣的治理及綜合利用。除塵器除塵后的焦粉，年產(chǎn)量30900噸，進(jìn)入集塵站，用車外運(yùn)，作為球團(tuán)廠和燒結(jié)廠的原料。（4）噪聲防治。為降低噪聲，對風(fēng)

20、機(jī)采取減振、消聲措施，在廠房噪聲較大的崗位設(shè)有隔音操作室，以及選用低噪音的設(shè)備等。（5）綠化。為改善和美化廠區(qū)環(huán)境，廠房周圍、公路鐵路兩旁植樹、種花、種草進(jìn)行綠化，共種植草坪260平方米，占工程占地面積的2，可綠化率為100，起到了降塵隔噪的作用。（1）防治污染措施的效果防治廢氣污染措施效果（見表221）由廢水監(jiān)測結(jié)果看出：廠總排出口水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目均符合鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)。濕法除塵設(shè)施廢水水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目均符合參考標(biāo)準(zhǔn)鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)。軟水站排水處理系統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目均符合參考標(biāo)準(zhǔn)鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)。（3）噪聲監(jiān)測。由于干熄焦工程離廠界較遠(yuǎn)，其產(chǎn)生的噪聲對廠

21、界影響較小，因此本次驗(yàn)收監(jiān)測未考慮廠界噪聲。四、干熄焦經(jīng)濟(jì)性分析干熄焦工程項(xiàng)目總投資為22886萬元，其中環(huán)保投資24823萬元，占工程總投資的108。干熄焦與濕熄焦相比產(chǎn)生的效益有：經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益。1經(jīng)濟(jì)效益焦化廠現(xiàn)有42孔4.3米焦?fàn)t四座，設(shè)計(jì)年產(chǎn)焦炭110萬噸。干煉焦裝置有兩套處理70萬噸小時(shí)熄焦裝置，配備兩臺產(chǎn)氣35噸小時(shí)余熱鍋爐及一臺6000千瓦的背壓發(fā)電機(jī)組，發(fā)電后的低壓蒸汽作為生產(chǎn)用汽。干煉焦工藝不僅回收利用了余熱資源，而且提高了焦炭質(zhì)量，同時(shí)改善了焦化廠的環(huán)境和職工崗位操作條件。（1）回收利用余熱發(fā)電，裝機(jī)6000千瓦，年運(yùn)行7000小時(shí)。（2）回收利用發(fā)電后的蒸

22、汽供生產(chǎn)用，小時(shí)回收蒸汽70噸。（3）節(jié)約焦炭，干熄焦可提高焦炭質(zhì)量，降低煉鐵焦比約368，焦粉回收率約為3。（4）節(jié)約工業(yè)用水。干熄焦較濕法熄焦每噸炭可節(jié)約工業(yè)用水500公斤見表226。注：每kWh價(jià) 0.404元，噸蒸汽85元，每m30.91元，噸焦炭和焦粉分別為429元和214元。由表看出，干熄焦經(jīng)濟(jì)效益主要是節(jié)能，其效益占總效的6996。其次是節(jié)約焦炭和焦粉，占20.93。節(jié)約工業(yè)用水的效益不足1。以上年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益7770萬元，扣除運(yùn)行成本3643萬元，年創(chuàng)凈效益4127萬元，干熄焦工程項(xiàng)目總投資23244.47萬元（包括流動資金358萬元），其投資回收年限為4.3年。2.社會效益濟(jì)鋼

23、投入運(yùn)行的干煉焦技術(shù)較全套引進(jìn)，投資省，技術(shù)更加成熟，經(jīng)過科技人員的努力，全部完成了轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了相應(yīng)的改造革新，使之更加適應(yīng)國情。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國有大小焦化廠140家左右，404座焦?fàn)t，其中，大、中型以上焦?fàn)t127座，年產(chǎn)焦炭5019萬噸。據(jù)測算，可回收的余熱蒸汽5210萬噸，余熱發(fā)電65億萬千瓦時(shí)，每年可節(jié)約工業(yè)用水2510萬噸。3環(huán)境效益濕法煉焦工藝過程中，大量的有毒，有害物質(zhì)和焦粉粉末夾帶在蒸汽中揮發(fā)飄散，對場區(qū)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，采用干煉焦則避免了這種情況的發(fā)生。另外，回收利用余熱蒸汽替代分散燃煤工業(yè)鍋爐。干熄焦取得的經(jīng)濟(jì)效益 表2-26 類型 序號 項(xiàng)目名稱 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 效益

24、 （萬元） 占比例 (%) 節(jié) 能 1 余熱發(fā)電 6000千瓦×0.9×7000時(shí) ×0.404元/千瓦時(shí) 1527 19.65 2 余熱蒸汽 70噸/小時(shí)×7300小時(shí) /年0.9×85元/噸 3909 50.31 小時(shí) 5436 69.96 節(jié) 水 3 節(jié)約工業(yè)用水 103萬噸焦/年×0.9×0.5 噸/噸×0.91 47 0.6 節(jié) 約 焦 炭 4 節(jié)約焦炭 103萬噸/年×3.68%×4.29元/噸焦 1626 20.93 5 節(jié)約焦粉 103萬噸/年×3% ×2.4

25、元/噸焦 661 0.5 小計(jì) 2287 29.43 合計(jì) 7770 100國內(nèi)主流140t/h干熄焦（帶橫移牽引）運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)熄焦車、橫移牽引、提升機(jī)作業(yè)時(shí)間   1、橫移牽引空罐移回時(shí)間：58   2、熄焦車移動：32   3、橫移牽引滿罐移回時(shí)間：109   4、提升機(jī)將焦罐提升、放下總時(shí)間：659   5、周期總時(shí)間：859140t/h干熄焦（直接提升）運(yùn)行時(shí)間：* P8 j+ e. S8 B* X; x' K1、       &

26、#160;放下空罐到再次放下空罐懸空時(shí)間間隔6分57秒。- j, C. b% A* e- w! D7 S/ 2、        從空罐懸空到放下41秒。+ G* X! ?8 I. S* D0 z! O/ d3、        空罐切換到滿罐熄焦車移動1分4秒。! B% J  B; ! E4、        提滿罐到空罐懸空5分43秒。$ X' B  l7 Z5 N/ k

27、; ?* d6 N5、        空罐從懸空到放下1分11秒。8 j) F% N' e" & t6、        裝入裝置動作總時(shí)間1分49秒。干熄焦幾個(gè)時(shí)間概念    干熄焦自身的操作時(shí)間與單孔操作時(shí)間的關(guān)系要分兩種情況來分析：       一是干熄焦采用橫移牽引提升；       二是干熄焦采用直接提升。前者干熄焦罐的提升比后者多一

28、個(gè)過程，即焦罐橫移臺車和焦罐要經(jīng)橫移裝置橫移至提升干熄焦提升井架正下方，再進(jìn)行提升動作。后者沒有橫移的動作，熄焦車到位后，提升機(jī)直接將焦罐提升。這兩種干熄焦的提升方式?jīng)Q定了熄焦車的配置也不一樣。 橫移牽引這個(gè)動作通過實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，需要花費(fèi)2分鐘左右。      國內(nèi)大多數(shù)140t/h干熄焦都建在焦?fàn)t端臺外側(cè)，提升井架跨過熄焦車軌道，采用直接提升。干熄焦自身的動作周期（鉤住焦罐、卡緊、提升、裝入裝置動作、裝焦、空焦罐回到離地7米左右的懸空靜止位置時(shí)）6分多鐘。熄焦車從提升井架出發(fā)，到目的爐號，對位、接焦、再次走行到提升井架下方，所有炭化室號干活的

29、平均時(shí)間8分鐘左右。      也就是說，一般直接提升情況下，干熄焦自身的動作時(shí)間比熄焦車動作周期時(shí)間短，處于干熄焦等熄焦車狀態(tài)。那么整個(gè)單孔作業(yè)時(shí)間由熄焦車動作周期時(shí)間決定。          加裝橫移牽引裝置時(shí)，橫移牽引動作花費(fèi)時(shí)間2分鐘左右，加上干熄焦自身動作時(shí)間6分鐘左右，整個(gè)干熄焦區(qū)域動作時(shí)間8分鐘左右，與熄焦車動作周期時(shí)間8分鐘持平，或者稍長（不同的焦?fàn)t、布置形式略有差別，6米、7米焦?fàn)t60孔以內(nèi)一般熄焦車動作周期時(shí)間8分鐘左右，如首鋼遷安55孔6米焦?fàn)t，邯寶42孔7米焦?fàn)t

30、。7.63米焦?fàn)t60孔以上，熄焦車作業(yè)周期時(shí)間會達(dá)到9分鐘以上或者更長，太鋼、武鋼、馬鋼70孔7.63米焦?fàn)t的作業(yè)時(shí)間都在10分鐘左右），這時(shí)，單孔操作時(shí)間就決定于干熄焦+橫移牽引的時(shí)間總和。發(fā)表于 2009-5-14 11:02 140t/h干熄焦耐火材料量品種噸數(shù)AN粘土磚153.5BN粘土磚315.9隔熱磚106.9A級莫來石粘土磚412.6B級莫來石粘土磚63莫來石 - 炭化硅磚111.2玄武巖鑄石板1.9隔熱磚粒108.6耐火澆注料45陶瓷纖維42火泥138.1干熄焦用耐火磚+ T: ?% f( r: H7 k; q# i1 A/ t( r% g" * a( p! D, P

31、& % i$ b9 _2 - 9 d0 H* Z, * P 干熄焦用耐火磚% g# M. ' B, 0 N. R# W% R7 u 項(xiàng)目 ) C+ b1 D& b9 |! u4 o1 w黏土質(zhì) 莫來石-黏土磚 5 Q3 a. 1 V6 l  F! rQN-53 QN3 MNA MNB AL2O3 % 7 b4 O. % _# D6 E" 42 40 50 55 ) ?* A, c1 Z0 e* |F2O3 % 16 24 22 20 耐火度 1750 1730 1750 1750 顯氣孔率 % 17-25   17-25

32、 24 24 常溫耐壓強(qiáng)度 Mpa 58.8   24.5 50 65 體積密度 g/cm 2.30 0 R* H, l) t, z; & n$ 7 W6 V熱震穩(wěn)定性 * x; 4 V  X9 V/ e（1100 水冷）次 1100耐剝落性10次 無剝落 / H1 % d! b2 g) G5 5 X' y5 j& w* c8 B) i* f- ?25 18 重?zé)€變化 % ' * 1 b' F6 t" l ) a3 l6 0 z5 0   F7 f1300×2h+0.3 2

33、 U2 o) R9 t7 L" V1300×2h+0.3 & S" , t7 X5 n; % X7 b& G/ k% n熱態(tài)抗折強(qiáng)度 5 9 應(yīng)用 熄焦?fàn)t  干熄焦耐火材料異常損壞的分析與改進(jìn)隨著干熄焦的國產(chǎn)化、大型化干熄焦技術(shù)的發(fā)展與研究漸成行業(yè)熱點(diǎn)。干熄焦設(shè)備用耐火材料主要用于干熄槽、一次除塵器以及鍋爐等受沖刷和磨損部位。初期的干熄爐和一次除塵器工作面層所采用的耐火材料僅是一種高強(qiáng)度黏土磚，從運(yùn)行情況看，斜道區(qū)、冷卻段耐火磚斷裂、掉磚和磨損非常嚴(yán)重，每年的正常維修已無法保證干熄爐生產(chǎn)的需要1年后就需大修更換。因此近年來對于熄焦耐火材料

34、材質(zhì)進(jìn)行了較大改進(jìn)。1 干熄焦設(shè)備所用耐火材料(1)預(yù)存室。考慮裝焦時(shí)的熱膨脹和沖刷磨損，使用了熱穩(wěn)定性高、抗急冷急熱性能好的帶鉤舌的A型莫來石磚。(2)斜道區(qū)?？紤]溫度頻繁波動和循環(huán)煙氣的連續(xù)沖刷承重受力大又不易翻修選用了抗急冷急熱性能好、抗折強(qiáng)度大的莫來石碳化硅質(zhì)磚，同時(shí)配以相同材質(zhì)的耐火泥砌筑。(3)冷卻室。考慮焦炭運(yùn)動的磨損和較大的溫度變化，選用了高強(qiáng)度耐磨、抗急冷急熱性能好的B型莫來石磚。(4)_次除塵器?？紤]承受循環(huán)氣體和焦粉雙重沖刷磨損較大，選用了高強(qiáng)度耐磨、抗急冷急熱性能好的A型莫來石磚。2 干熄焦耐火材料存在問題及損壞原因經(jīng)過改進(jìn)后的干熄焦耐材雖有效地減緩了損壞速度，但仍無法

35、滿足大型化干熄焦發(fā)展的需要。目前干熄爐耐火磚體面層損壞較嚴(yán)重特別是干熄爐內(nèi)和一次除塵器承叉溜槽部位最為嚴(yán)重爐內(nèi)主要集中在斜道區(qū)和冷卻段耐火材料砌體。21 斜道區(qū)耐材損壞原因(1)預(yù)存室設(shè)計(jì)過大，結(jié)構(gòu)不合理，重力破壞較大。大容積預(yù)存室雖然能夠穩(wěn)定調(diào)控生產(chǎn)，但卻增加了耐材重量?，F(xiàn)在的預(yù)存室容積高達(dá)420ms，總重量近400t，加大了斜道區(qū)支撐牛腿的承載壓強(qiáng)。使牛腿受力過大，產(chǎn)生縱向與側(cè)向磚層斷裂。(2)斜道區(qū)受循環(huán)氣體沖刷和磨損嚴(yán)重，磚泥強(qiáng)度減弱、剝離。爐內(nèi)氣體速度周邊高、中心低，存在明顯的勾留現(xiàn)象而且越接近斜道速度的偏析越嚴(yán)重，冷卻室氣流上升的過程是氣體向周邊匯集從斜道排出的過程，由于結(jié)構(gòu)的弊病

36、，加速了沖刷。斜道區(qū)是風(fēng)道進(jìn)出口，焦炭、循環(huán)氣體以及耐火材料砌體溫度沿斜道高向連續(xù)活動，特別是下部耐火砌體溫度波動在300700oC之間較大的溫差會造成耐火磚拉裂、剝落。斜道上部環(huán)形煙道及出口長期承受循環(huán)氣體和焦粉的反復(fù)劇烈沖刷和磨損磚縫的耐火泥被沖空，該部位破損嚴(yán)重。(3)斜道牛腿結(jié)構(gòu)及磚型設(shè)計(jì)不合理。斜道區(qū)隔墻兩側(cè)沒有水平支撐力，生產(chǎn)中隔墻磚易發(fā)生水平位移，且承載截寬度只有200mm，明顯過小。牛腿傾斜角過大(70。)，荷重支撐力明顯較弱?，F(xiàn)使用的帶“凹槽”型磚雖然起到部分咬合作用，但卻加速了該部位裂紋的產(chǎn)生從目前牛腿損壞情況看磚的接縫開裂正是“凹槽”處。(4)斜道牛腿承重受力點(diǎn)不合理。3

37、6個(gè)斜道支撐牛腿及周邊無法承載近400t重量， 同心荷重引起磚層斷裂。砌筑時(shí)，承重受力點(diǎn)位置不合理，使牛腿不能均勻受力。受力點(diǎn)前移會造成牛腿部14層受力加重前傾斷裂；受力點(diǎn)后移會造成牛腿下部813層磚斷裂、剝落。(5)耐火泥的強(qiáng)度黏合性能較差、強(qiáng)度低?，F(xiàn)在的烘爐溫度最高達(dá)800C，遠(yuǎn)低于耐火泥的荷重軟化溫度1 5O0 。耐火泥硬化強(qiáng)度達(dá)不到要求，無法完全黏結(jié)強(qiáng)度降低。(6)反復(fù)升降溫造成耐材冷熱收縮加劇加速破損。在冷態(tài)下耐材呈周邊向中心收縮運(yùn)動對爐體拉裂現(xiàn)象較突出：在熱態(tài)下熱膨脹形成的牽引力加劇了爐體耐材的不規(guī)則位移形成磚泥斷裂、剝落。22 冷卻室耐火磚破壞的原因(1)焦炭運(yùn)動機(jī)械力的磨損。焦炭在向下流動時(shí)對耐火磚產(chǎn)生的機(jī)械力，對磚的面層產(chǎn)生磨損加上循環(huán)氣體運(yùn)動沖刷產(chǎn)生孔洞(2)溫差的變化產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)引起磚質(zhì)損壞。循環(huán)氣體中存在CO在300600范圍內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，分離出的游離碳對耐火材料有侵蝕作用，會造成耐火磚砌體破裂