【2019年整理】我国干熄焦技术装备应用与发展

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 C冷却至250C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

2、钢共有 12套处理焦 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CDC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%。

3、就干熄焦的规模而言，我国居世界首位。首钢京唐钢铁公司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12 X 751985攀钢1 X1452006.011X 1452008.5 始建鞍钢4X 1402005.10涟钢1 X 15020072X 160杭钢1 X75

4、2006.05.19武钢2X 1402003.12鄂钢1 X 1402005.072X 140在建通钢2 X902004首钢1 X 652001昆钢1 X1402005.06韶钢迁焦2 X952009.6.20南钢2 X 1402006.072X 1402007三明2009.02唐钢1 X 1502006.06柳钢1 X150 2007.11.281X1602009-7-201 X 1802008.7 建宁波1 X 140在建济钢2X 701996太钢2X1502008.05.282X 1502006本钢2X150沙钢3X 1402005梅钢1 X1402008.06莱钢2X 1402005.

5、12.28包钢3X 1252006-2007马钢3X 1252004.04新余2X 9020082X 1302007.61 X 155首钢京1 X 2602009.5.19唐公司1 X 260在建开滦中润 1X 1402009.6.30安阳钢厂1 X 752009-7-28山东石1 X95沙钢2X1402008 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540C。配置1套25MW由凝式汽

6、轮发电机组用来发电和供热。干熄焦年处理105.3万t/a(年运行时间按345天计算)，温度1000 50C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125.33 X 106 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170C降至W130C。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土10

7、0mm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，见图升盖人段童眇却寧二枫薛尘画平恆常门千刮扳远k除额聒4耳式理升机凤机诫隹后慝社1jI电雜振动给料恋除真毋本泵加触握样机12 一占1 窩沮烟r脏伸布堆 尘养V刮扱肌 ttW.碌益水

8、箱塩粉蛤逞帝址气博推白前杓外逸旌尘讯机*7*水循环代I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 Co3）严格控制干熄炉入口处循环气体的温度在115130C之间，在锅炉入口处温度不高于970C,工况正常时不得低于 680 Co4）通过导入空气（锅炉入口温度在 600970 C时）以及向循环气体通入 N2 （锅炉入口温度 600 C以下或970 C以上时），及时调控循环气体含量，使其符合工艺要

9、求。要求COC 6% H2V 3% O2V 1% CO2W 15% N2 75%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：0 土 100 mm（根据实际工况确定零点）；除氧器水位：0土 100mm汽包水位：0 土 50mm6）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制项目锅硬度炉铁给铜水二氧化硅pH值（25 C ）单位控制指标mol/lW 2.0g/lW 301 g/l 51 g/lw 208.8 9.5油电导率 联氨 含氧量mg/lw 0.3s/cm卩g/l 卩g/lv 0.210 50w 15锅

10、pH (25C)炉总含盐量炉电导率水磷酸根离子二氧化硅mg/l ms/cm mg/l mg/l9.0 10.5 w 100 150210w27) 严格控制好副省煤器的入口水温不低于60 C,除氧器入口水温不高于85C。8) 控制除氧器压力保持在 0.02MPa 以上，确保除氧效果。0.6MPa9) 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，低压蒸汽压力在 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 540C以下，且不低于饱和温度土10C。13) 主蒸汽压力调

11、节阀后出口蒸汽温度540 10C，压力9.5 0.2MPa。14) 锅炉给水温度104 C。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 每孔炭化室出焦量 焦炉循环检修时间 每孔焦炉操作时间 紧张操作系数 每小时焦炭产量 干熄站配置焦炭温度2 X 55孔、6m焦炉22.11t （设计） 21.4 （实际）4.5h/d（3 次）8.42min1.07127.9（ 设计）、 127.2 （实际）1 X 140t/h950 1050 C干熄后v 200C循环气体流量19.9 万 m3/h循环气体温度进干熄炉130C出干熄炉900 50 C干

12、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20d干熄前4、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M403%-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，CDC焦炭的总表面积

13、，特别是微孔的表面积显著小于湿法熄焦的焦炭，从而使CDC焦炭的CO2反应性指标CRI比湿熄焦焦炭低，而反应后强度CSF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CDC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 C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