我国干熄焦技术装备应用与发展doc

1、我国干熄焦技术装备应用与发展 干熄焦（CDQ）是相对湿法熄焦而言。湿法熄焦在我国焦化厂普遍使用，但在湿法熄焦过程中大量含有HCN、H2S、NH3、酚类及粉尘等有害物质的蘑菇云湿蒸汽排入大气。严重污染环境，不仅浪费大量热能，同时又消耗了大量熄焦水，影响焦炭质量。干熄焦是以惰性冷气体氮气为载体，通入干熄焦炉内冷却炽热红焦炭，使火红焦炭由1100冷却至250以下。氮气循环是在密闭系统内完成熄焦过程，基本消除了湿法熄焦排放的有害物质和湿蒸汽。循环的惰性热气体热量经回收产生蒸汽并发电。1、 干熄焦装备迅速发展我国干熄焦装备技术始于20世纪80年代宝钢从日本引进75t/h CDQ装置，在宝钢共有12套处理

2、焦炭75t/h CDQ装置，1996年济钢投产了处理焦炭70t/h 2套CDQ装置。2000年前我国焦化企业仅有上述两家有CDQ装置。随着我国钢铁工业迅速发展，导致焦化企业快速扩张和建设。为严格控制污染加强环境治理，国家发展改革委员会于2004年发布了焦化行业准入条件公告76号文，规范了焦化厂的建设条件，使我国焦化厂配套建设CDQ装置得到迅猛发展。截止2009年6月，仅四年时间，我国投产和在建CDQ装置增至123套。其中已投产71套（产能达6000多万t），相应干熄焦年产能达11448万t，占焦碳总产能为35%，在钢铁企业干熄焦率高达50%。就干熄焦的规模而言，我国居世界首位。首钢京唐钢铁公司

3、260t/h CDQ是目前世界最先进、最大规格的第二套装置。2004年前我国还不具备干熄焦技术设计能力，马钢和通钢CDQ装置技术和设备国产化示范顺利投运，为我国自行设计CDQ装置技术奠定了基础。目前我国CDQ装置从50260t/h有16种规格。我国部分企业CDQ装置见表1。表1 我国部分企业CDQ装置分布情况单位 CDQ装置规格 投产时间 单位 CDQ装置 投产时间 数量，t/h 规格数量宝钢 1275 1985 攀钢 1145 2006.01 1145 2008.5始建鞍钢 4140 2005.10 涟钢 1150 2007 2160 杭钢 175 2006.05.19武钢 2140 200

4、3.12 鄂钢 1140 2005.07 2140 在建 通钢 290 2004首钢 165 2001 昆钢 1140 2005.06韶钢迁焦 295 2009.6.20 南钢 2140 2006.07 2140 2007 三明 2009.02唐钢 1150 2006.06 柳钢 1150 2007.11.28 1160 2009-7-20 1180 2008.7建 宁波 1140 在建济钢 270 1996 太钢 2150 2008.05.28 2150 2006 本钢 2150沙钢 3140 2005 梅钢 1140 2008.06莱钢 2140 2005.12.28 包钢 3125 20

5、06-2007马钢 3125 2004.04 新余 290 2008 2130 2007.6 1155首钢京 1260 2009.5.19唐公司 1260 在建 开滦中润 1140 2009.6.30安阳钢厂 175 2009-7-28山东石 195 沙钢 2140 2008建横特钢2、干熄焦技术特点以某厂干熄焦装置处理能力140t/h为例。干熄焦装置额定处理能力140t/h，采用带横移的旋转焦罐及高温高压自然循环余热锅炉，产生蒸汽最大80.5t/h，实际71.87t/h，主蒸汽调节阀后压力9.5MPa，温度540。配置1套25MW抽凝式汽轮发电机组用来发电和供热。干熄焦年处理105.3万t/

6、a(年运行时间按345天计算)，温度100050焦炭。主要产品产量：蒸汽37.26万t/a，压力1.2MPa,温度过热；发电125.33106 kWh/a；除尘焦粉2.1万t/a。主要技术特点如下。1) 干熄槽（冷却段）采用矮胖型。2) 炉顶设料钟式布料器。3) 在冷却段与循环风机之间设置给水预热器，使干熄炉入口处的循环气体温度由约170降至130。4) 采用连续排料的电磁振动给料器与旋转密封阀组合的排出装置。5) 炉顶水封设压缩空气吹扫管。6) 电机车采用APS强制对位装置，使焦罐车在提升塔下的对位修正范围控制在100mm，对位精度达10mm。7) 余热锅炉采用膜式水冷壁，全悬挂形式。高温高

7、压自然循环。8) 提升机使用PLC控制。9) 干熄槽设有2个料位计，高料位采用电容式料位计，同时采用雷达微波料位计进行连续测量。10) 装入装置漏斗后部设有尾焦收集装置。11) 采用带横移的旋转焦罐。12) 根据干熄槽各部位的操作温度和工作特点，采用性能不同的耐火材料。3、 干熄焦工艺流程图及技术要求干熄焦流程图包括干熄焦系统工艺流程图，见图1。生产操作技术要求以下。1) 旋转焦罐内只能接一炉焦炭（约21.4t），静置时间不超过30min，焦罐内不得装入炉头焦、余煤、铁器等。2) 干熄炉预存段压力保持在0-100Pa，炉内料位控制在常用料位（下限料位与上限料位之间），排焦温度小于200。3)

8、严格控制干熄炉入口处循环气体的温度在115130之间，在锅炉入口处温度不高于970，工况正常时不得低于680。4) 通过导入空气（锅炉入口温度在600970时）以及向循环气体通入N2（锅炉入口温度600以下或970以上时），及时调控循环气体含量，使其符合工艺要求。要求CO6%，H23%，O21%，CO215%，N275%。5) 按设备运行情况及时调控纯水箱、除氧器、汽包的水位。除盐水罐水位：0100 mm（根据实际工况确定零点）；除氧器水位：0100mm；汽包水位：050mm。6) 认真分析锅炉水质及时调控使水质达标，主蒸汽品质合格。锅炉给水及炉水基准值见表2所示。表2 锅炉给水及炉水基准值控

9、制项目 单位 控制指标锅 硬度 mol/l 2.0炉 铁 g/l 30给 铜 g/l 5水 二氧化硅 g/l 20 pH值(25) 8.89.5 油 mg/l 0.3 电导率 s/cm 0.2 联氨 g/l 1050 含氧量 g/l 15锅 pH（25） 9.010.5炉 总含盐量 mg/l 100炉 电导率 ms/cm 150水 磷酸根离子 mg/l 210 二氧化硅 mg/l 27) 严格控制好副省煤器的入口水温不低于60，除氧器入口水温不高于85。8) 控制除氧器压力保持在0.02MPa以上，确保除氧效果。9) 控制外部管网输入的压缩空气、仪表用压缩空气及N2压力在0.4MPa以上，低压

10、蒸汽压力在0.6MPa以上。10) 根据工况及时调整循环风量的大小，保证锅炉顺利运行。11) 锅炉入口气体压力，控制范围-800-200Pa。12) 二次过热器入口温度540以下，且不低于饱和温度10。13) 主蒸汽压力调节阀后出口蒸汽温度54010，压力9.50.2MPa。14) 锅炉给水温度104。15) 干熄焦系统操作主要工艺参数见表3。表3 干熄焦系统操作主要工艺参数项目名称 主要工艺参数焦炉配置 255孔、6m焦炉每孔炭化室出焦量 22.11t（设计）21.4（实际）焦炉循环检修时间 4.5h/d(3次)每孔焦炉操作时间 8.42min紧张操作系数 1.07每小时焦炭产量 127.9

11、(设计)、127.2（实际）干熄站配置 1140t/h焦炭温度 干熄前 9501050 干熄后 200循环气体流量 19.9万m3/h循环气体温度 进干熄炉 130 出干熄炉 90050干熄焦产汽率 0.575t/t焦干熄炉日操作制度 24h连续干熄炉年工作天数 345d干熄站年工作制度 工作 345d连续 检修 20d4、 干熄焦工艺技术效益分析1) 改善焦炭质量。与湿法熄焦相比，采用干法熄焦可以提高焦炭M40 3%4%，M10降低0.3%0.8%，反应后强度CSR提高3%5%，焦炭反应性CRI降低1%5%。焦炭冷强度提高的原因，一方面，由于红焦在干熄炉预存室向干熄焦槽下移过程中缓慢冷却，避

12、免了湿熄焦过程中内应力骤增的问题，减少了焦炭大量微裂纹的产生；另一方面，由于焦炭在干熄槽内自上而下运动，并进行碰撞和摩擦，使焦炭得到了充分的机械“整粒”作用。有研究认为，CDQ焦炭的总表面积，特别是微孔的表面积显著小于湿法熄焦的焦炭，从而使CDQ焦炭的CO2反应性指标CRI比湿熄焦焦炭低，而反应后强度CSR也相应提高。因此，焦炭微孔数量的减少和微孔表面积的降低是CDQ焦炭强度和热反应性能提高的主要原因。2) 回收红焦显热。出炉的红焦显热约占焦炉能耗40%，这部分能量相当于炼焦煤能量5%。如回收和利用，可显著降低产品成本，并达到节能降耗的效果。采用干熄焦可回收80%的红焦显热，平均每干熄1t焦炭可回收3.9MPa、450的蒸汽0.450.6t。3) 减少环境污染。干熄焦产生的蒸汽可用于发电，可以避免生产相同数量蒸汽的锅炉燃煤对大气的污染，尤其可减少SO2、H2S的排放。另外，在保持焦炭质量的前提下，采用干熄焦工艺可以增加弱粘结性煤用量、减少焦、肥煤配入量10%20%，缓解紧张的炼焦煤。4) 节能降耗效果显著。某企业140t/h C