中钢焦化厂蒸汽和燃气调查报告

1、中钢焦化厂蒸汽和燃气调查报告中阳钢铁公司现有焦炭产能共150万吨/年，分为两个系列，分别为焦化一厂：产能60万吨/年，炉型为80型4.3m焦炉，2X45孔顶装焦炉，煤气净化装置配套冷鼓工段、脱硫工段（连续熔硫）、硫铵工段（包括蒸氨工号）、洗脱苯工段，焦炉生产采用焦炉煤气加热，蒸氨及脱苯工号采用直接蒸汽加热。焦化二厂：产能90万吨/年，炉型为6m顶装焦炉2X45孔，焦炉生产采用高炉煤气加热，煤气净化配套冷鼓工段、脱硫工段（连续熔硫，包括蒸氨工号）、硫铵工段、洗脱苯工段，焦炉生产采用高炉煤气加热，蒸氨及脱苯工号采用直接蒸汽加热。经现场调查，各装置能源生产及能源消耗见下表表一：各工段（装置）能源产量

2、表序号装置焦化一厂焦化二厂1焦炉产焦炉煤气34000 Nm3/h44000 Nm3/h2锅炉产低压蒸汽30t/h40t/h说明：焦炉产焦炉煤气量采集自洗脱苯后净煤气流量计，取其平均值；锅炉产低压蒸汽量，因为现场没有流量计量，由生产工人按实际生产量统计，各厂锅炉都满负荷生产，冬季负荷包括采暖，夏季负荷包括制冷机用汽。表二：各工段（装置）燃气用量表序号燃气用户焦化一厂（Nm3/h）焦化二厂（Nm3/h）1焦炉12000(焦炉煤气)68000（高炉煤气）2管式炉3227503锅炉无计量4160表三：各工段（装置）蒸汽用量表序号蒸汽用户焦化一厂t/h焦化二厂t/h1蒸氨塔无计量1.632脱苯塔1.79

3、7.843熔硫釜无计量无计量4煤气预热器（硫铵工段）无计量无计量5制冷机组无计量无计量6保温、伴热、吹扫无计量无计量7煤气预热器（炼焦工段）无计量无计量表二、表三数据说明：这两个表格中数据采集自各自工段的控制室，从数据数值和现场工人反映，这些数据都不准确，表中“无计量”表示没有相关流量计。以上为现场能采集到的数据，根据目前采集到焦炉生产情况，能源消耗与我们的计算模型有较大出入，以下为我们计算模型或经验所得数据。表四：各工段（装置）能源产量表（模型或经验数据）序号装置焦化一厂焦化二厂1焦炉产焦炉煤气29000 Nm3/h44000 Nm3/h说明：该数据由中钢焦化厂技术人员提供，按吨焦产气率39

4、8 Nm3计算，该数据与我院设计计算模型相似。 表五：各工段（装置）燃气用量表（模型或经验数据）序号燃气用户焦化一厂（Nm3/h）焦化二厂（Nm3/h）1焦炉12000(焦炉煤气)68000（高炉煤气）2管式炉75010003锅炉54007200焦炉煤气合计181508200 说明：表中焦化一厂焦炉用回炉煤气用量取煤气产量的42%，这与目前焦炉生产数值相符。焦化二厂焦炉全部使用高炉煤气加热，炼焦工段的流量计显示为68000 Nm3，如果该数值可信，那么中钢公司高炉煤气的热值应为11001200kcal/Nm3，但是该值的理论数据为938 kcal/Nm3，而目前由于高炉焦比的下降，实际数值应该

5、在800900 kcal/Nm3之间；管式炉煤气耗量估算根据是通过设备能力确定，并结合我院设计计算模型矫正，取得表五中数据；锅炉煤气耗量是根据实际的蒸汽产量核算（低压蒸汽按170180 Nm3煤气/t蒸汽），包括冬季采暖和生产使用。表六：各工段（装置）蒸汽用量表（模型或经验数据）序号蒸汽用户焦化一厂t/h焦化二厂t/h1蒸氨塔5（剩余氨水25m3/h）6（剩余氨水30m3/h）2脱苯塔1.52.53熔硫釜124煤气预热器（硫铵工段）235保温、伴热、吹扫6.5106煤气预热器（炼焦工段）0.5/7制冷机组（夏季用）914合计冬季：16.5冬季：23.5夏季：25.5夏季：37.5说明：蒸氨塔蒸

6、汽耗量是按照生产工人提供的剩余氨水量折算，但是我们认为中钢焦化厂的剩余氨水量与焦炭生产规模不符，要偏大一些；脱苯塔、熔硫釜蒸汽耗量是按照粗苯产量、硫磺产量折算；硫铵工段的煤气预热器按照煤气流量折算；保温、伴热、吹扫蒸汽耗量按照生产规模估算；炼焦工段的煤气预热器按照我院设计计算模型暨回炉煤气量计算。数据分析：从上述表一至表三数据，含有如下信息：现有焦化厂生产的焦炉煤气及所需的蒸汽和燃气流量计量缺乏，即使有流量计的地方，也因为数据不准确而不能相信。为能准确反映生产及耗量，我们结合设计计算模型和操作工人提供的经验数值将焦炉煤气发生量和使用量进行了矫正，并和焦化厂提供的煤气测算数据相近，所以我们认为表

7、四中焦炉煤气产量较为可信。表五中二厂使用高炉煤气量为68000 Nm3/h，若按照高炉煤气热值938 kcal/Nm3核算，那么高炉煤气使用量应为84000 Nm3/h。管式炉用焦炉煤气量是通过设备能力和我院设计计算模型综合矫正，我们认为这些数字更能真实反映实际生产状况，可作为公司能源普查的基本数据。锅炉的焦炉煤气用量在表五中的数值是以现在生产的蒸汽量（一厂为30t/h,二厂为40 t/h）按热值替换折算成煤气用量。工厂中蒸汽流量计尤其缺乏，表六中数值是结合焦化厂实际生产经验和我院设计计算模型综合考量确定。从表六合计结果与实际生产之间是有一些差值，表六中仅列出工艺蒸汽用量，采暖、浴室和生化处理

8、这些蒸汽耗量没有统计，还需要中钢公司按照实际情况核实，确定该差值就是没有统计到的用量。简单结论： 二厂焦炉生产现在已经使用高炉煤气加热，如果一厂的回炉用焦炉煤气全部用高炉煤气替换，可以获得12000 Nm3/h，全厂可以有73000 Nm3/h焦炉煤气可供利用。 目前全厂锅炉全部满负荷生产，产量为70 t/h低压蒸汽，相应焦炉煤气耗量为12600 Nm3/h，干熄焦投产后，可用干熄焦发电后蒸汽来满足生产需要。如果干熄焦蒸汽能完全满足生产需求，可节约12600 Nm3/h焦炉煤气；若能将一焦中回炉煤气也用其它能源替代出来，可置换12000 Nm3/h焦炉煤气；则全厂有24600 Nm3/h焦炉煤

9、气可以利用，有一定的规模效益。 几点建议：1 健全能量准确计量体系，为节能和能量综合利用提供依据；2 分析焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气的组成成分，测量各种燃气的热值，为节能和能量综合利用提供基础数据。3 焦炉煤气利用可建设年产10万吨甲醇装置。4 我们认为干熄焦投产后，副产蒸汽约58 t/h，供应一焦、二焦工艺用蒸汽基本没有问题。模型计算：以下为我院设计模型计算结果，可作为贵公司能源调查的参考依据：设计依据：煤焦资料（由中钢焦化厂提供）配合煤指标Mad=11%Ad=10.00 %Vdaf=22.22 %St,d=1.07 %焦炭指标Mad=4%Ad=12.20 %Vdaf=1.48 %St,d

10、=0.93 %一焦计算炼焦根据配煤数据计算所得1、干煤气成份物料H2CH4COCmHnCO2N2O2Q低密度(kg/Nm3)含量(%)59.525.56.02.22.44.00.4179200.4512、煤气组成组成g/Nm3煤气kg/hr分子量Nm3/hr干煤气10.11227512杂质焦油2001160H2S9.3825834NH38.4223217HCN1.534227粗苯24.4467282.2（平均）萘10.00275128化合水18803、干煤用量：87.25t/h,含水104、回炉煤气量：12540Nm3/h全厂工艺能耗计算1炼焦工段炼焦工段煤气用户：焦炉加热用回炉煤气量：125

11、40Nm3/h炼焦工段蒸汽用户：煤气预热器煤气预热器：每1000 Nm3煤气需耗蒸汽25kg，回炉煤气量12540Nm3/h，蒸汽耗量为0.3 t/h2冷鼓工段冷鼓工段蒸汽用户：各贮槽保温及管道伴热、管道吹扫保温伴热：3 t/h管道吹扫：0.5 t/h3脱硫工段脱硫工段蒸汽用户：蒸氨塔、熔硫釜、溶液换热器、管道吹扫蒸氨塔：每处理1吨原料氨水耗蒸汽200kg，剩余氨水量15 t/h，蒸汽耗量3 t/h熔硫釜：每处理1吨硫磺耗蒸汽2 t，硫磺产量250 kg/h，蒸汽耗量0.5 t/h，熔硫釜为间断操作，实际耗汽量要略大，而且锅炉能力要加大溶液换热器：0.5 t/h，间断操作管道吹扫：0.3t/h

12、4硫铵工段硫铵工段蒸汽用户：煤气预热器、硫铵干燥、管道吹扫煤气预热器：每1000 Nm3煤气需耗蒸汽30kg，蒸汽耗量为0.9t/h硫铵干燥：每处理1吨硫铵需耗蒸汽150kg，硫铵产量900 kg/h, 蒸汽耗量为0.2 t/h，硫铵干燥为间断操作，实际耗汽量要略大，而且锅炉能力要加大管道吹扫：0.3t/h5洗脱苯工段洗脱苯工段煤气用户：管式炉加热用管式炉加热：每处理1吨粗苯需耗煤气1000Nm3，粗苯产量620 kg/h, 煤气耗量为620Nm3/h洗脱苯工段蒸汽用户：脱苯塔、管道吹扫脱苯塔：每处理1吨粗苯需耗过热蒸汽1.5t，粗苯产量620 kg/h, 蒸汽耗量为1 t/h管道吹扫：0.3

13、t/h6制冷站制冷站蒸汽用户：制冷机组制冷机组：制冷量700 t/h，蒸汽耗量为8t/h，根据所选机型不同会有差别7生化处理及浴室：蒸汽耗量为3t/h8采暖：9锅炉：统计后工艺用汽量：夏季21.3t/h，冬季考虑热损失10%，不考虑采暖15.1t/h锅炉考虑5%的热损失，夏季产汽应为23 t/h，生产一吨蒸汽需耗煤气180Nm3，煤气耗量为4140Nm3/h二焦计算炼焦根据配煤数据计算所得1、干煤气成份物料H2CH4COCmHnCO2N2O2Q低密度(kg/Nm3)含量(%)59.525.56.02.22.44.00.4179200.4512、煤气组成组成g/Nm3煤气kg/hr分子量Nm3/

14、hr干煤气10.11239873杂质焦油2900160H2S9.3837434NH38.4233617HCN1.536127粗苯24.4497582.2（平均）萘10.00399128化合水26813、干煤用量：126.45t/h,含水104、回炉煤气量：18170Nm3/h全厂工艺能耗计算1炼焦工段炼焦工段煤气用户：焦炉加热用回炉煤气量：18170Nm3/h炼焦工段蒸汽用户：煤气预热器煤气预热器：每1000 Nm3煤气需耗蒸汽25kg，回炉煤气量18170Nm3/h，蒸汽耗量为0.5 t/h2冷鼓工段冷鼓工段蒸汽用户：各贮槽保温及管道伴热、管道吹扫保温伴热：5 t/h管道吹扫：0.5 t/h

15、3脱硫工段脱硫工段蒸汽用户：蒸氨塔、熔硫釜、溶液换热器、管道吹扫蒸氨塔：每处理1吨原料氨水耗蒸汽200kg，剩余氨水量23 t/h，蒸汽耗量4.6t/h熔硫釜：每处理1吨硫磺耗蒸汽2 t，硫磺产量350 kg/h，蒸汽耗量0.7 t/h，熔硫釜为间断操作，实际耗汽量要略大，而且锅炉能力要加大溶液换热器：0.5 t/h，间断操作管道吹扫：0.3t/h4硫铵工段硫铵工段蒸汽用户：煤气预热器、硫铵干燥、管道吹扫煤气预热器：每1000 Nm3煤气需耗蒸汽30kg，蒸汽耗量为1.2t/h硫铵干燥：每处理1吨硫铵需耗蒸汽150kg，硫铵产量1300 kg/h, 蒸汽耗量为0.2 t/h，硫铵干燥为间断操作，实际耗汽量要略大，而且锅炉能力要加大管道吹扫：0.3t/h5洗脱苯工段洗脱苯工段煤气用户：管式炉加热用管式炉加热：每处理1吨粗苯需耗煤气1000Nm3，粗苯产量890 kg/h, 煤气耗量为890Nm3/h洗脱苯工段蒸汽用