精煤調(diào)濕技術(shù)在焦?fàn)t生產(chǎn)中的應(yīng)用

精煤調(diào)濕技術(shù)在焦?fàn)t生產(chǎn)中的應(yīng)用

云南大成焦有限公司生產(chǎn)200萬噸干、整噸干、焦心焦，于2007年11月竣工。多年的生產(chǎn)運行表明,外購精煤水分較高(14%~17%),且露天儲存,尤其在雨季,煉焦配合煤水分偏高,造成搗固煤餅塌餅頻繁,焦?fàn)t減產(chǎn),回爐煤氣量上升,增加了蒸氨廢水量及污水處理量,嚴重影響了焦?fàn)t的正常生產(chǎn)及煤氣管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定。目前一般通過外購部分低硫的優(yōu)質(zhì)原煤配入,將配合煤水分控制在12%左右,基本滿足煉焦要求,但增加了配煤成本。該公司決定建設(shè)270萬t/a精煤調(diào)濕裝置(2×200t/h),利用焦?fàn)t煙道的高溫廢氣和混合煤氣(甲醇弛放氣變壓吸附裝置的順放氣和富碳氣及部分焦?fàn)t煤氣)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾鳛闊彷d體對入爐煤料預(yù)先干燥、脫水,從而控制煉焦耗熱量,改善焦?fàn)t操作,提高焦炭質(zhì)量。1焦?fàn)t煙道氣旁路演變目前國內(nèi)煤調(diào)濕工藝主要有3種:多管回轉(zhuǎn)式干燥機、流化床干燥機和回轉(zhuǎn)滾筒干燥機,工藝特點比較見表1。通過對以上3種工藝的綜合分析與評價,發(fā)現(xiàn)搗固煉焦洗精煤的干燥采用回轉(zhuǎn)滾筒干燥機的煤調(diào)濕工藝比較合適,方框流程見圖1。精煤調(diào)濕熱介質(zhì)優(yōu)先利用焦?fàn)t煙道氣余熱,當(dāng)雨季煤料水分太大、熱量不足時,再將混合煤氣通過熱風(fēng)爐補燃,調(diào)節(jié)供熱量。干燥系統(tǒng)設(shè)煙道氣旁路排空裝置,在煤調(diào)濕系統(tǒng)出現(xiàn)故障停止運行時,快速轉(zhuǎn)換煙道氣直接排空,一則保證焦?fàn)t穩(wěn)定運行,降低煙氣通過烘干系統(tǒng)時的電耗,二則保護烘干系統(tǒng)免受高溫?zé)煹罋獾膿p害,降低布袋除塵器耐溫級別,從而降低造價。精煤調(diào)濕技術(shù)的經(jīng)濟效益見表2。2旋轉(zhuǎn)滾軸的選集和計算1蒸發(fā)強度根據(jù)蒸發(fā)強度進行選擇滾筒干燥機的產(chǎn)量通常是按單位容積蒸發(fā)水量指標(biāo)進行計算。公式如下:式中:G為干燥機的產(chǎn)量(按含有初水分W2蒸發(fā)單位容積的確定從式(1)可知,只要確定洗精煤在烘干過程中的單位容積蒸發(fā)強度,就可以進行烘干機的容積計算。而單位容積蒸發(fā)強度的確定,不僅與所烘干物料介質(zhì)有關(guān),還取決于烘干機的型式、物料的物理性質(zhì)、顆粒的大小、水分類型、初始和最終水分含量、熱介質(zhì)溫度等。總結(jié)國內(nèi)外鋼鐵廠的洗精煤烘干實踐,當(dāng)初水分16%、終水分10%時,單位容積蒸發(fā)強度選58%~63%kg水/(m31玄茨氣體直徑的確定干燥機筒體直徑可根據(jù)煙氣的最大流量Ws干燥機筒體直徑:D=[4Ws式中:ν綜上所述,干燥機筒體直徑選5m,根據(jù)蒸發(fā)容積238m3焦?fàn)t煙道氣調(diào)濕風(fēng)壓試驗該項目在2011年初暫停實施,但2010年底昆鋼師宗煉焦廠建成了1套煤調(diào)濕裝置,這2個項目的干燥系統(tǒng)設(shè)計選型、主設(shè)備供應(yīng)商、運行工況等都基本一致,以師宗項目的試運情況考核這套煤調(diào)濕裝置的性能指標(biāo)。該裝置第1次調(diào)試數(shù)據(jù)記錄見表3。存在以下問題:1)尾氣溫度過低(設(shè)計為80℃),在除塵器內(nèi)形成大量冷凝水,緊急停止進煤,持續(xù)通焦?fàn)t煙道氣來烘干除塵器布袋中的水分。2)熱風(fēng)爐補燃裝置未啟動,2號焦?fàn)t煙道氣混合溫度大幅低于設(shè)計值,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),2號焦?fàn)t工況不正常,煙氣溫度為110℃。3)設(shè)計入煤量為200t/h,調(diào)試中最大進煤量150t/h左右,經(jīng)停機檢查發(fā)現(xiàn),干燥機下料不暢,下料管局部有掛煤現(xiàn)象。采取加大下料管下傾角度,并把焊縫打磨光滑等措施予以解決。4)出煤水分偏低,說明熱交換太充分。對此割掉干燥筒內(nèi)部分揚料板,減少換熱面積,并調(diào)整部分揚料板的傾斜角,加快煤在干燥筒里的推進速度。5)考慮到雨季洗精煤的含水量高達18%以上,可能導(dǎo)致干燥機尾氣溫度過低,損壞除塵器布袋,決定從進干燥機前的焦?fàn)t煙道引一路高溫?zé)煔獾匠龎m器前作補熱用,必要時調(diào)整尾氣溫度。經(jīng)過近2個月的整改,投入第2次調(diào)試運行,數(shù)據(jù)記錄見表3。第2次調(diào)試結(jié)果基本達到設(shè)計要求,各項參數(shù)均滿足煉焦生產(chǎn)的要求,通過3天的連續(xù)試生產(chǎn),裝置運行穩(wěn)定,出煤水分波動控制在設(shè)計范圍內(nèi),通過了性能考核驗收。目前,該套裝置運行穩(wěn)定。4推廣優(yōu)質(zhì)低碳發(fā)