胡寧
摘 要:干熄焦技術(shù)是一項節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟高效的技術(shù),符合新世紀(jì)的工藝?yán)砟睿F(xiàn)已被國外工廠大量應(yīng)用,近年來,該技術(shù)的發(fā)展在我國受到了高度的重視,為深入研究其的效能特點,本文將以干熄焦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、工藝特點、效益和存在的問題,以及在我國的發(fā)展前景進(jìn)行介紹分析。
關(guān)鍵詞:干熄焦;焦化廠;節(jié)能;效益
傳統(tǒng)的焦化廠是用工業(yè)熄焦水冷卻熄焦,在整個過程中,會產(chǎn)生大量的有害毒氣和廢水,不僅會對資源造成浪費,也會對環(huán)境造成極大地污染。而干熄焦技術(shù)正是針對這樣的情況而出現(xiàn),經(jīng)國外企業(yè)長時間應(yīng)用證明,使用該技術(shù)能夠大量的回收紅焦的熱量,提高資源的利用率,減少有害的氣體和廢水的排放,真正做到經(jīng)濟環(huán)保、節(jié)能減排。
一、干熄焦技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
(一)國外發(fā)展?fàn)顩r
干熄焦技術(shù)于瑞士發(fā)展而來,前期因時代技術(shù)條件和資金的局限性,一直未能有巨大的突破,直到60年代,前蘇聯(lián)在工業(yè)方面的大力發(fā)展激發(fā)了干熄焦技術(shù)的進(jìn)步,新的干熄焦裝置處理能力可達(dá)50t/h以上,解決了裝置運行中出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象,較之從前的性能有了很大的提高,在整體的技術(shù)發(fā)展上取得了階段性的突破。在20世紀(jì)80年代,德國發(fā)明的水冷式裝置使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更優(yōu)化,進(jìn)一步減少了運行成本。90年代,日本開始大力發(fā)展干熄焦技術(shù),成為世界上使用干熄焦裝置最多的國家[1]。
(二)我國的發(fā)展?fàn)顩r
干熄焦在我國的發(fā)展較晚,于20世紀(jì)80年代才從國外引進(jìn),逐步應(yīng)用于首鋼、鞍鋼、武鋼、寶鋼等鋼鐵焦化廠,隨著我國經(jīng)濟實力、綜合國力的不斷提升,工業(yè)體系趨于完善,市場經(jīng)濟結(jié)構(gòu)日漸成熟,對各個領(lǐng)域的高新技術(shù)開始有了更高的創(chuàng)新追求,干熄焦技術(shù)在不斷適應(yīng)國內(nèi)工業(yè)現(xiàn)狀的情況下,進(jìn)一步得到自我吸收,近年來,國產(chǎn)裝置相繼研發(fā)出爐,應(yīng)用于各種鋼鐵企業(yè),并得到很好的經(jīng)濟社會效益[2]。
二、干熄焦技術(shù)的原理
干熄焦是采用惰性氣體為爐中的高熱紅焦進(jìn)行降溫冷卻的一種方式(如圖一所示),其整個過程為:紅焦從爐頂放入,再灌入惰性氣體進(jìn)行吸熱,紅焦冷卻,熱量喪失后從爐底排出,惰性氣體吸熱后溫度上升,在鍋爐內(nèi)產(chǎn)生蒸汽,等其再次冷卻后,由鼓風(fēng)機重新灌入鍋爐循環(huán)使用[3]。
三、干熄焦的優(yōu)勢
(一)回收紅焦顯熱
在鋼鐵企業(yè)中,焦化消耗的資源占比巨大,而排出的污染物也相當(dāng)?shù)亩?,所以對企業(yè)來說,能源的控制與減耗是一個亟待解決的難題。
在干熄焦過程中,出爐的紅焦顯熱是焦?fàn)t能耗的30%~40%左右,其可與煉焦煤5%的能量相當(dāng),使用干熄焦技術(shù),可以讓紅焦80%的顯熱得到回收,等于40多噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量,總體來看,已是非常值得利用和回收的一部分,如果能夠?qū)⑺浞掷?,那將有效降低資源的浪費,為企業(yè)的節(jié)能減排邁出一大步。
(二)改善焦炭的質(zhì)量
傳統(tǒng)濕熄焦的方式,使用水快速冷卻,會讓焦炭內(nèi)部熱應(yīng)力增大,從而加大造成氣孔和網(wǎng)狀裂縫,使焦炭的強度降低,與此相比,干熄焦的冷卻相對比較緩慢,它的密度更大,強度更高,并且在熄焦的過程中,質(zhì)量較差的焦炭會提前脫落分解,讓整體更具穩(wěn)定性。兩種技術(shù)相比之下,干熄焦在改善焦炭質(zhì)量這方面的優(yōu)勢也就不言而喻。
(三)減少環(huán)境污染
傳統(tǒng)濕熄焦的方式,每熄1t紅焦就將有0.5t含有大量硫化物及粉塵的氣體排進(jìn)大氣,造成大氣污染,即使使用處理過的廢水熄焦,也仍然無法避免污染的外泄,這對之前的煉焦廠來說是個很難解決問題?,F(xiàn)在使用干熄焦來的方式,在鍋爐中封閉操作,能源循環(huán)利用,廢氣排放得到大量減少,某些極為結(jié)構(gòu)合理的成套設(shè)備對大氣的污染幾乎可以忽略不計[4]。
四、干熄焦的經(jīng)濟效益分析
首先,在建設(shè)成本上,干熄焦成套設(shè)備的成本比傳統(tǒng)動力鍋爐要高5倍左右,但如果算上開采動力煤的成本的話,兩者就相差不多了,再算上干熄焦能源消耗和能源回收利用所節(jié)約的成本,干熄焦的所獲得的長遠(yuǎn)經(jīng)濟效益遠(yuǎn)勝前者。
五、干熄焦裝置中存在的問題
(一)工藝技術(shù)較為繁復(fù)
我國的干熄焦工藝裝置幾乎一致,因設(shè)備較大,裝焦運輸時的方式為水平、垂直反復(fù)切換進(jìn)行,整個過程運輸時間長、運行費用高、維修投入多、安全性差,這對一些規(guī)模較小的企業(yè)是無法去應(yīng)用的。
(二)干熄焦裝置的嚴(yán)密性還不夠高
循環(huán)系統(tǒng)的嚴(yán)密性無論是對焦炭的質(zhì)量,還是工作人員的人身安全來說都是相當(dāng)重要的,如果循環(huán)裝置的負(fù)壓部位發(fā)生空氣侵入,那么焦炭的損耗就會增多,成焦率也會下降,更可怕的是,如果循環(huán)系統(tǒng)的正壓區(qū)氣體泄露,那將對環(huán)境造成污染,對人的身體造成損傷[5]。
六、干熄焦技術(shù)的前景
我國的工業(yè)技術(shù)正處于發(fā)展革新階段,有良好的政策和專業(yè)團隊來支持新技術(shù)的研發(fā),管理水平不斷提高,運行成本和管理成本不斷下降,這對干熄焦技術(shù)的進(jìn)步提供了良好的大環(huán)境。
從環(huán)保意識來說,當(dāng)今時代的人民群眾節(jié)能減排意識正逐漸增強,在工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用上,企業(yè)家也不再是單純地最求利潤最大化,采用干熄焦,既能降低能耗,減少運行成本,也能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量,增強競爭力,而且還可大量減少大氣污染和水資源浪費,在為經(jīng)濟的發(fā)展做出貢獻(xiàn)的同時,也為環(huán)保事業(yè)提供了支持,所以這對企業(yè)來說是一舉多得的正確舉措,相信干熄焦技術(shù)在不久的將來便將廣泛地應(yīng)用在整個工業(yè)領(lǐng)域之中。
結(jié)語:
21世紀(jì)是一個技術(shù)與文明共存的時代,在此之中的每一個人都無法完全脫離時代的潮流,基于以人為本的理念,我們的思想從全面追求利益向更深的社會價值體系靠攏,而當(dāng)下的快節(jié)奏生活不斷地引導(dǎo)著我們在各個領(lǐng)域中去大膽創(chuàng)新,為符合黨和政府提出了可持續(xù)發(fā)展理論,建設(shè)節(jié)約友好型的社會就勢在必行,干熄焦作為一種先進(jìn)的工業(yè)技術(shù),必將會被越來越多的企業(yè)接受。
參考文獻(xiàn):
[1]廖崗平.淺談鋼鐵焦化廠節(jié)能降耗措施[J].科技與創(chuàng)新,2016,23:109.
[2]張建勛,蘭鵬兵.現(xiàn)代焦化廠干熄焦技術(shù)效益分析及發(fā)展趨勢[J].安徽化工,2017,4302:13-14+19.
[3]劉希望.鋼廠焦化余熱回收技術(shù)應(yīng)用的探討[J].河北企業(yè),2017,07:204-205.