精煤调湿技术在焦炉生产中的应用

精煤调湿技术在焦炉生产中的应用

云南大成焦有限公司生产200万吨干、整吨干、焦心焦，于2007年11月竣工。多年的生产运行表明,外购精煤水分较高(14%~17%),且露天储存,尤其在雨季,炼焦配合煤水分偏高,造成捣固煤饼塌饼频繁,焦炉减产,回炉煤气量上升,增加了蒸氨废水量及污水处理量,严重影响了焦炉的正常生产及煤气管网压力的稳定。目前一般通过外购部分低硫的优质原煤配入,将配合煤水分控制在12%左右,基本满足炼焦要求,但增加了配煤成本。该公司决定建设270万t/a精煤调湿装置(2×200t/h),利用焦炉烟道的高温废气和混合煤气(甲醇弛放气变压吸附装置的顺放气和富碳气及部分焦炉煤气)燃烧产生的高温烟气作为热载体对入炉煤料预先干燥、脱水,从而控制炼焦耗热量,改善焦炉操作,提高焦炭质量。1焦炉烟道气旁路演变目前国内煤调湿工艺主要有3种:多管回转式干燥机、流化床干燥机和回转滚筒干燥机,工艺特点比较见表1。通过对以上3种工艺的综合分析与评价,发现捣固炼焦洗精煤的干燥采用回转滚筒干燥机的煤调湿工艺比较合适,方框流程见图1。精煤调湿热介质优先利用焦炉烟道气余热,当雨季煤料水分太大、热量不足时,再将混合煤气通过热风炉补燃,调节供热量。干燥系统设烟道气旁路排空装置,在煤调湿系统出现故障停止运行时,快速转换烟道气直接排空,一则保证焦炉稳定运行,降低烟气通过烘干系统时的电耗,二则保护烘干系统免受高温烟道气的损害,降低布袋除尘器耐温级别,从而降低造价。精煤调湿技术的经济效益见表2。2旋转滚轴的选集和计算1蒸发强度根据蒸发强度进行选择滚筒干燥机的产量通常是按单位容积蒸发水量指标进行计算。公式如下:式中:G为干燥机的产量(按含有初水分W2蒸发单位容积的确定从式(1)可知,只要确定洗精煤在烘干过程中的单位容积蒸发强度,就可以进行烘干机的容积计算。而单位容积蒸发强度的确定,不仅与所烘干物料介质有关,还取决于烘干机的型式、物料的物理性质、颗粒的大小、水分类型、初始和最终水分含量、热介质温度等。总结国内外钢铁厂的洗精煤烘干实践,当初水分16%、终水分10%时,单位容积蒸发强度选58%~63%kg水/(m31玄茨气体直径的确定干燥机筒体直径可根据烟气的最大流量Ws干燥机筒体直径:D=[4Ws式中:ν综上所述,干燥机筒体直径选5m,根据蒸发容积238m3焦炉烟道气调湿风压试验该项目在2011年初暂停实施,但2010年底昆钢师宗炼焦厂建成了1套煤调湿装置,这2个项目的干燥系统设计选型、主设备供应商、运行工况等都基本一致,以师宗项目的试运情况考核这套煤调湿装置的性能指标。该装置第1次调试数据记录见表3。存在以下问题:1)尾气温度过低(设计为80℃),在除尘器内形成大量冷凝水,紧急停止进煤,持续通焦炉烟道气来烘干除尘器布袋中的水分。2)热风炉补燃装置未启动,2号焦炉烟道气混合温度大幅低于设计值,经检查发现,2号焦炉工况不正常,烟气温度为110℃。3)设计入煤量为200t/h,调试中最大进煤量150t/h左右,经停机检查发现,干燥机下料不畅,下料管局部有挂煤现象。采取加大下料管下倾角度,并把焊缝打磨光滑等措施予以解决。4)出煤水分偏低,说明热交换太充分。对此割掉干燥筒内部分扬料板,减少换热面积,并调整部分扬料板的倾斜角,加快煤在干燥筒里的推进速度。5)考虑到雨季洗精煤的含水量高达18%以上,可能导致干燥机尾气温度过低,损坏除尘器布袋,决定从进干燥机前的焦炉烟道引一路高温烟气到除尘器前作补热用,必要时调整尾气温度。经过近2个月的整改,投入第2次调试运行,数据记录见表3。第2次调试结果基本达到设计要求,各项参数均满足炼焦生产的要求,通过3天的连续试生产,装置运行稳定,出煤水分波动控制在设计范围内,通过了性能考核验收。目前,该套装置运行稳定。4推广优质低碳发