煤调湿分级项目

1、济钢集团有限公司焦化厂济钢集团有限公司焦化厂 汇报提纲汇报提纲 一、开发背景一、开发背景二、核心技术二、核心技术三、项目技术水平三、项目技术水平四、实施效果四、实施效果五、对行业进步的推动作用五、对行业进步的推动作用 “十一五十一五”期间，国家要求国民经济单位生产总值能期间，国家要求国民经济单位生产总值能耗降低耗降低20%20%，主要污染物排放总量减少，主要污染物排放总量减少10%10%；节能减排已成；节能减排已成为我国的基本国策。为我国的基本国策。 钢铁工业是节能减排的重点行业，能源转化率低、污钢铁工业是节能减排的重点行业，能源转化率低、污染严重，特别是低品位的余热余能，基本上没有得到有效染

2、严重，特别是低品位的余热余能，基本上没有得到有效利用。利用。 焦化工序是钢铁企业的能耗和污染大户，特别是焦炉焦化工序是钢铁企业的能耗和污染大户，特别是焦炉余热余能没有得到充分利用，含酚废水是钢铁厂最难处理余热余能没有得到充分利用，含酚废水是钢铁厂最难处理的污水。的污水。 一、开发背景一、开发背景开发背景开发背景650万吨万吨标煤标煤/年年3400万吨标煤万吨标煤/年年年产废水年产废水3860万吨左右，万吨左右，增加处理成本近增加处理成本近20亿元亿元（RMB） 钢铁工业的迅猛发展，带动了焦化产能的快速扩张，节能钢铁工业的迅猛发展，带动了焦化产能的快速扩张，节能减排压力日益增大。减排压力日益增大

3、。（0707年钢产量年钢产量5 5亿吨，焦炭亿吨，焦炭2.972.97亿吨亿吨, ,耗耗炼焦煤炼焦煤4.24.2亿吨）亿吨）统配统粉的统配统粉的炼焦煤炼焦煤炉体散热8%8%烟气余热19%19% 煤调湿和分级破碎技术被国外企业所垄断，中国尚没有工煤调湿和分级破碎技术被国外企业所垄断，中国尚没有工业化生产的装置。业化生产的装置。 日本开发了煤调湿工艺日本开发了煤调湿工艺 第一、二代分别用热导油和蒸第一、二代分别用热导油和蒸汽热介质，且设备结构复杂、投资汽热介质，且设备结构复杂、投资大，操作费用高。大，操作费用高。 第三代是用焦炉烟道废气作热第三代是用焦炉烟道废气作热介质，仅在新日铁室兰厂应用，因介

4、质，仅在新日铁室兰厂应用，因其投资费用高昂，未见推广。其投资费用高昂，未见推广。 俄罗斯开发了风动分级俄罗斯开发了风动分级技术技术 开发背景开发背景炼焦煤带着较多水分进入焦炉，既炼焦煤带着较多水分进入焦炉，既需要多消耗大量能源，又产生大量难处理需要多消耗大量能源，又产生大量难处理含酚废水；而另一方面焦化能源利用率低含酚废水；而另一方面焦化能源利用率低，尤其是低品位热源难以利用。，尤其是低品位热源难以利用。本技术利用焦炉烟道废气余热，实本技术利用焦炉烟道废气余热，实现对煤的调湿与分级，从而实现焦炉的能现对煤的调湿与分级，从而实现焦炉的能耗降低、环境改善与质量提升。耗降低、环境改善与质量提升。 开

5、发背景开发背景直接接触传热系数：（流化床干燥器）直接接触传热系数：（流化床干燥器）10000-100000（W/m3静止床层体积）静止床层体积）间接接触传热系数间接接触传热系数（转筒干燥器）（转筒干燥器）40-120 （W/m2加热面积）加热面积）二、核心技术二、核心技术工艺技术原理工艺技术原理烟道废气高效回烟道废气高效回收利用的新途径收利用的新途径气固两相气固两相直接接触直接接触低品位能量低品位能量高效利用高效利用气力分级气力分级烟道废气属非可烟道废气属非可燃气体燃气体,安全可靠安全可靠 由焦炉总烟道来的热废气进入流化床内，使炼焦煤呈流化状态实现干燥和分级，炼焦煤水分被干燥至6%左右，分离出

6、的细颗粒直接送焦炉，粗颗粒煤经粉碎后送焦炉，换热后的烟道气经除尘后排入大气，除尘系统收集的煤尘经加压成型后送焦炉。核心技术核心技术工艺流程工艺流程在该技术的开发过程中，共形成了三大核心技术：大型移动隔板式流化床、智能化控制系统和煤尘回收与成型技术，形成8项发明专利和1项实用新型专利。核心技术核心技术主要创新点主要创新点 开发了可移动的助推式隔板；开发了可移动的助推式隔板； 流体动力与机械力相结合，流体动力与机械力相结合，构建出小颗粒均匀流化和大颗粒稳构建出小颗粒均匀流化和大颗粒稳定移动的双区域，实现了调湿分级定移动的双区域，实现了调湿分级功能和装置大型化，保证了层内料功能和装置大型化，保证了层

7、内料层厚度均匀。层厚度均匀。 流化床的高低温两段布局，流化床的高低温两段布局，提高了调湿与分级的操作弹性。提高了调湿与分级的操作弹性。 1 1、 双区域两段移动隔板式大型流化床开发双区域两段移动隔板式大型流化床开发核心技术核心技术创新点之一创新点之一该设备已获国家实用新型专利：该设备已获国家实用新型专利：ZL 2007 2 0021472.0；申报了国家发明；申报了国家发明专利：专利： 200710014386.1在大连理工大学的实验装置在大连理工大学的实验装置核心技术核心技术创新点之一创新点之一 2 2、煤调湿智能化控制技术、煤调湿智能化控制技术焦炉烟道气稳定抽取方法焦炉烟道气稳定抽取方法（

8、专利：（专利：200710113655.X）连续的气流与物流的协调控制模型连续的气流与物流的协调控制模型（专利：（专利：200710113660.0 ） 核心技术核心技术创新点之二创新点之二烟道吸力控制建模的依据因素烟道吸力控制建模的依据因素 总管压力总管压力 翻板开度翻板开度 下煤量下煤量 刮板速度刮板速度 建立烟道吸力控制建模实现焦炉压力稳定的建立烟道吸力控制建模实现焦炉压力稳定的智能化控制，保证了焦炉安全无扰地生产。智能化控制，保证了焦炉安全无扰地生产。烟道吸力控制模型框图烟道吸力控制模型框图翻板开度翻板开度烟道翻板烟道翻板吸吸力力控控制制模模型型变变 频频 器器下煤量下煤量总管压力总管

9、压力刮板速度刮板速度调调 节节 阀阀（1）焦炉烟道气稳定抽取技术）焦炉烟道气稳定抽取技术核心技术核心技术创新点之二创新点之二 控制下煤流量及刮板速度，保持最佳流化控制下煤流量及刮板速度，保持最佳流化效果。效果。 通过料位联锁控制，保持流化床顶部微负通过料位联锁控制，保持流化床顶部微负压状态。压状态。 匹配给料机转速，实现布料均匀。匹配给料机转速，实现布料均匀。 控制流化床的最佳进气量，避免风机的频控制流化床的最佳进气量，避免风机的频繁波动。繁波动。 通过对煤水分的在线测量，实现对系统参通过对煤水分的在线测量，实现对系统参数的反馈优化。数的反馈优化。（2）连续的气流与物流的协调控制模型）连续的气

10、流与物流的协调控制模型煤料控制模型框图煤料控制模型框图1010个压力调节阀个压力调节阀煤煤料料控控制制模模型型刮板机频率刮板机频率下煤流量下煤流量流化压力流化压力刮板速度刮板速度给料机频率给料机频率原原煤煤水水份份成成品品煤煤水水份份核心技术核心技术创新点之二创新点之二 3 3、煤尘回收与成型技术、煤尘回收与成型技术 为降低生产过程中产生的粉尘污染，采取了工艺除尘、环境除尘和除为降低生产过程中产生的粉尘污染，采取了工艺除尘、环境除尘和除尘灰成型处理相结合工艺，对细粉进行了回收和成型处理。尘灰成型处理相结合工艺，对细粉进行了回收和成型处理。 流化床流化床 中间储灰仓中间储灰仓 脉冲布袋除尘器脉冲

11、布袋除尘器 转运站转运站 陶瓷多管除尘器陶瓷多管除尘器 煤粉成型机煤粉成型机焦炉烟道气焦炉烟道气含粉废气含粉废气含粉废气含粉废气 破碎机室破碎机室 脉冲布袋除尘器脉冲布袋除尘器煤灰煤灰煤灰煤灰煤灰煤灰 除尘风机除尘风机 焦炉煤塔焦炉煤塔煤粉压块煤粉压块 废气废气核心技术核心技术创新点之三创新点之三（1）陶瓷多管与布袋组合式除尘）陶瓷多管与布袋组合式除尘（2）煤尘高压成型技术）煤尘高压成型技术开发了大型煤尘高压成型机，有效避免了开发了大型煤尘高压成型机，有效避免了煤尘二次污染及尘爆。煤尘二次污染及尘爆。 除尘效率达到除尘效率达到99%以上以上 具有投资省、运行费用低等优点具有投资省、运行费用低等

12、优点 核心技术核心技术创新点之三创新点之三序序号号专利名称专利名称专利专利/申请号申请号1移动隔板式流化床（工艺）移动隔板式流化床（工艺）200710014386.12煤的气流调湿分级分离工艺方法煤的气流调湿分级分离工艺方法200710014417.33一种稳定取得焦炉烟气用于煤调湿分级的方法一种稳定取得焦炉烟气用于煤调湿分级的方法200710113655.X4炼焦煤气流调湿分级用流化床布料方法炼焦煤气流调湿分级用流化床布料方法200710113656.45炼焦煤尘成型工艺方法炼焦煤尘成型工艺方法200710113657.96焦炉烟气的余能回收利用方法焦炉烟气的余能回收利用方法20071011

13、3659.87煤的气流调湿与分级技术的自动控制方法煤的气流调湿与分级技术的自动控制方法200710113660.08移动隔板式流化床（设备）移动隔板式流化床（设备）ZL200720021472.09陶瓷多管除尘器陶瓷多管除尘器ZL00256971.X 核心技术核心技术专利情况专利情况该技术经山东省科委组织的院士、专家鉴定，认为“该该项目属重大节能减排成套技术项目属重大节能减排成套技术，首次在国际上实现了工业化，首次在国际上实现了工业化，处于国际领先水平，处于国际领先水平”。完全自主开发的“双区域两段移动双区域两段移动隔板式大型流化床隔板式大型流化床”属国内处理能力最大流化床，填补了国内外空白。

14、三、项目技术水平三、项目技术水平 类别类别 主要主要 指标指标日本煤调湿工艺日本煤调湿工艺俄罗斯俄罗斯风力分级风力分级工艺工艺济钢济钢调湿分级调湿分级工艺工艺一代一代二代二代三代三代功能功能调湿调湿分级分级调湿、分级调湿、分级核心设备核心设备回转圆筒回转圆筒回转圆筒回转圆筒振动式流化床振动式流化床流化床流化床移动隔板式流化床移动隔板式流化床热介质热介质热媒油热媒油蒸汽蒸汽焦炉烟道废气焦炉烟道废气无无焦炉烟道废气焦炉烟道废气水分目标值水分目标值666无无6分级动力分级动力无无无无无无空气空气焦炉烟道废气焦炉烟道废气分级效果分级效果无无无无无无不稳定不稳定稳定稳定处理量处理量140t/h270t/

15、h100t/h300t/h300t/h运行成本运行成本高高高高低低低低本工艺技术与国外水平的比较本工艺技术与国外水平的比较项目技术水平项目技术水平1 1、调湿分级的综合效果、调湿分级的综合效果四、实施效果四、实施效果节能型增产型煤炭的装填密度提高减少氨水产生量减少氨水产生量缩短干馏时间提高焦炭质量提高焦炭质量降低工序能耗降低工序能耗14kgce/kg14kgce/kg降低成本增产焦炭约增产焦炭约8降低氨水处理费用减少干馏用热量消除煤料过粉碎焦炉运行稳定开动率炉温降低装入煤炭的水分保持一定（6）分分级级粉粉碎碎降低破碎负荷煤煤料料调调湿湿改善配合煤的结焦性能降低破碎负荷电耗实现煤预热节省干馏热量

16、约340MJ/t-coal 实现了配合煤的良好分级实现了配合煤的良好分级 ，控制了配合煤的，控制了配合煤的粒度组成，能够有效避免配合煤中粘结组分的过粒度组成，能够有效避免配合煤中粘结组分的过细粉碎，可使焦炉生产能力提高约细粉碎，可使焦炉生产能力提高约8%8%，焦炭强度，焦炭强度M40M40提高提高1-3%1-3%。 分级后的粗煤料分级后的粗煤料分级后的细煤料分级后的细煤料分级前的煤料分级前的煤料实施效果实施效果2 2、经济效益显著、经济效益显著 本工艺投入使用后，以年运行本工艺投入使用后，以年运行340天测算，取得经济效益如下：天测算，取得经济效益如下：节约焦炉加热用高炉煤气：88002434

17、00.151077.12万元提高焦炭产量：155/3658%3401461686.4万元减少废水处理费：844.8358.4万元降低备煤粉碎机电耗：630 x40%x24x340 x0.55=113.1万元弱粘煤替代高价优质炼焦煤：155/0.755%80826.7万元 以上总计产生经济效益以上总计产生经济效益4061.2万元，扣除生产运行、人工及新增万元，扣除生产运行、人工及新增销售税金等费用销售税金等费用1390万元，年可创经济效益万元，年可创经济效益2671.2万元。万元。实施效果实施效果 减少焦化污水排放，创造环境社会效益减少焦化污水排放，创造环境社会效益 本项目实施后，配合煤水分平均可降低3%，按运行340天计算，则可减少污水8万吨。 回收低温废热，取得显著节能减排效益回收低温废热，取得显著节能减排效益 焦炉烟道气温度由240降至60左右，回收热量折合1.2万吨标准煤。实施效果实施效果 3 3、具有良好的社会效益、具有良好的社会效益该项技术已经得到同行的广泛关注，包括沙钢、鞍钢、该项技术已经得到同行的广泛关注，包括沙钢、鞍钢、昆钢、重钢等多家企业已经与济钢接洽移植该项成套技术。昆钢、重钢等多家企业已经与济钢接洽移植该项成套技术。该技术为冶金企业低品位热源高效资源化利用开辟了一该技术为冶金企业低品位热源高效资源化利用开辟了一条新的途径。我们正在将这项技术用于球团