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焦化廠干熄焦裝置節(jié)能減排
劉桂龍張存桂(青海鹽湖鎂業(yè)有限公司,青海格爾木816000)
青海鹽湖鎂業(yè)有限公司焦化廠建設(shè)160t/h干熄焦裝置。利用回收紅焦中的顯熱、用于產(chǎn)生蒸汽,節(jié)約能耗;與濕熄焦相比焦炭的機(jī)械強(qiáng)度及反應(yīng)性等均有所改善;干熄焦通過(guò)采用除塵措施減少粉塵和顆粒物的排放,保護(hù)環(huán)境。
干熄焦;焦炭;濕熄焦;機(jī)械強(qiáng)度;環(huán)境
裝滿紅焦的焦罐車由電機(jī)車牽引至提升井架底部。提升機(jī)將焦罐提升并送到干熄爐爐頂,通過(guò)帶式布料器的裝入裝置將焦炭裝入干熄焦?fàn)t內(nèi)。在干熄爐中焦炭與惰性氣體直接接觸進(jìn)行熱交換,焦炭被氮?dú)饫鋮s到200℃以下,經(jīng)過(guò)排出裝置卸到帶式輸送機(jī)上,然后送往焦處理系統(tǒng)。
循環(huán)風(fēng)機(jī)把冷卻焦炭用的氮?dú)鈴母上t底部的供氣裝置鼓入干熄爐內(nèi),與熾熱的焦炭逆流接觸進(jìn)行換熱。從干熄爐排出的熱循環(huán)氣體地溫度在880~960℃左右,經(jīng)過(guò)一次除塵器除塵后進(jìn)入干熄焦鍋爐換熱,溫度降到160~180℃。由鍋爐出來(lái)地冷循環(huán)氣體經(jīng)二次除塵器除塵后,由循環(huán)風(fēng)機(jī)加壓,再經(jīng)徑向換熱管式給水預(yù)熱裝置冷卻到130℃左右進(jìn)入干熄爐循環(huán)使用。
一、二次除塵器分離出的焦粉,由輸送設(shè)備將其收集在貯槽內(nèi),以備外運(yùn)。
干熄焦的裝焦、排焦、預(yù)存室放散及風(fēng)機(jī)后放散等處產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入干熄焦地面除塵系統(tǒng),除塵處理后進(jìn)行放散。
2.1節(jié)能
剛從炭化室推出的焦炭在1000℃左右,出爐焦炭的顯熱占焦?fàn)t能耗的35%~40%,相當(dāng)于煉焦煤能量的5%。濕法熄焦是用水直接對(duì)焦炭進(jìn)行噴灑冷卻,焦炭的熱量隨著蒸汽排放而浪費(fèi)掉。采用干熄焦法可回收約80%的焦炭中的熱量,而這部分熱量用于生產(chǎn)4.0MPa的蒸汽,最后將這部分蒸汽并入公用工程蒸汽管網(wǎng)以此來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。
2.2降低成本
對(duì)干法熄焦和濕法熄焦的焦炭質(zhì)量的進(jìn)行比對(duì)表明,干法熄焦可以明顯地改善焦炭質(zhì)量。采用干熄后焦炭的M40可提高2%~5%左右,M10可降低0.2%~0.5%,反應(yīng)性后強(qiáng)度有一定程度的降低。同時(shí)焦炭的機(jī)械強(qiáng)度提高、粒度均勻(25~80mm的中塊焦比例提高)、焦炭水分低且穩(wěn)定。采用干法熄焦,在保持原焦炭質(zhì)量不變的情況下,還可以降低強(qiáng)粘結(jié)性的煤和肥煤的配比,降低成本。
2.3干法熄焦采用的節(jié)能換熱裝置
干熄焦使用的換熱系統(tǒng)將干熄焦入爐冷卻用的循環(huán)氮體從180℃左右降至130℃左右。由于入爐循環(huán)氣體溫度的降低,提高了干熄爐的冷卻性能,提高了干熄爐的換熱效果,可使冷卻焦炭的氣料比降低100m3/t焦,循環(huán)氮體量減少8%左右。使循環(huán)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、一次除塵器、二次除塵器等設(shè)備相應(yīng)節(jié)能約8%,節(jié)省了設(shè)備投資;循環(huán)風(fēng)機(jī)能力減小,耗電量也減少,節(jié)省了能源消耗和運(yùn)行成本。干熄爐循環(huán)氣體溫度降低的同時(shí),從循環(huán)氣體中回收的熱量用來(lái)加熱鍋爐給水,使得除氧器入口除鹽水的溫度提高,減少了鍋爐除氧的蒸汽消耗量。
干熄焦采用了完善的密封除塵措施:裝入裝置、排出裝置、預(yù)存室放散及風(fēng)機(jī)后常用放散等處排出的煙塵均進(jìn)入地面站除塵系統(tǒng)除塵處理后放散,而且對(duì)噪聲也采取了一定的控制措施。
3.1干熄爐裝焦捕塵措施
在干熄爐爐頂設(shè)置了環(huán)形水封槽,裝焦時(shí),裝入裝置下部活動(dòng)料斗的升降式密封罩插入水封槽中形成水封,防止粉塵外逸;同時(shí),上部固定料斗與集塵管道相連,斗內(nèi)被抽成負(fù)壓,這樣紅焦裝入過(guò)程中產(chǎn)生的大量煙塵被抽入集塵干管中,從而減少粉塵的擴(kuò)散污染。為盡量減少水封蓋與裝入料斗之間替換過(guò)程的粉塵擴(kuò)散,爐頂壓力在揭蓋前保持在-30~-100Pa,料斗與爐蓋采用聯(lián)動(dòng)裝置,縮短了交換時(shí)間,使?fàn)t內(nèi)氣體盡可能不外漏。
3.2干熄爐排焦捕塵措施
排出裝置采用密封閥式連續(xù)排出裝置,氣密性好,能夠封住排焦時(shí)產(chǎn)生的粉塵;同時(shí)連續(xù)地向排出裝置旋轉(zhuǎn)密封閥殼體兩端的密封腔內(nèi)充入氮?dú)?,頂住爐內(nèi)氣體的壓力,避免循環(huán)氣體向外竄漏。
此外,排焦溜槽及帶式輸送機(jī)的落料上方均設(shè)置了除塵管,將排焦產(chǎn)生的粉塵吸入除塵管而不外漏污染而操作環(huán)境。
3.3氣體循環(huán)系統(tǒng)防漏措施
因開工、停工及溫度波動(dòng)產(chǎn)生的膨脹與收縮易致使各聯(lián)接口出現(xiàn)漏氣。為此,在干熄爐與一次除塵器之間以及一次除塵器與干熄焦鍋爐之間設(shè)置了高溫補(bǔ)償器,循環(huán)氣體管道上也設(shè)置了多個(gè)金屬補(bǔ)償器。
干熄焦最大處理能力為160t/h,總投資11000萬(wàn)元。干熄焦裝置正常生產(chǎn)時(shí)每小時(shí)產(chǎn)蒸汽量為80t/h,最大產(chǎn)蒸汽量為90t/ h,蒸汽壓力為4.76Mpa,滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí),全年產(chǎn)蒸汽量為660000t,蒸汽價(jià)格按80元/t(含稅),共計(jì)5200萬(wàn)元。
[1]于振東,鄭文華.現(xiàn)代焦化生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].冶金工業(yè)出版社,2010.7.
[2]鄭明東等編著.煉焦新工藝與技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.1.
[3]王晨等.干熄焦節(jié)能效果及對(duì)焦炭質(zhì)量的影響分析.河南冶金.2002.2.
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