直立内热式兰炭炉水封熄焦技术分析探讨.pdf

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1、第4期(总第173期)煤化工No．4(TotalNo．173)2014年8月CoalChemicalIndustryAug．2014直立内热式兰炭炉水封熄焦技术分析探讨黄西川(陕西省环境管理体系咨询中心，陕西西安710054)摘要简述了直立内热式兰炭炉水封熄焦工艺原理，通过分析，认为水封熄焦在增加兰炭炉内气体通量、推动热量传导和转换、平抑和稳定系统温度、回收兰炭显热、实现兰炭和煤气气固分离及实现兰炭生产系统废水“零”排放等方面，具有积极作用，应对水封熄焦工艺客观认识其利弊，扬长避短，促进兰炭产业持续、健康、稳定发展。关键词兰炭，水封熄焦，

2、特点文章编号：1005～9598(2014)一04—0030—03中图分类号：TQ542．6文献标识码：B1兰炭生产和水封熄焦I原料煤兰炭生产是陕西榆林周边地区特有的产业，兰炭(干馏煤)是以当地侏罗纪煤为原料，经中低温干馏生产的碳质还原剂，可代替焦炭用于铁合金、电石及合成氨等生产领域。在兰炭产业升级改造过程中，人们对兰炭炉水封熄焦存在误解，认为兰炭炉的水封熄焦如同焦化的湿法熄焦，耗水量大，显热不能回收，还会产生废水和大气污染。但笔者认为兰炭水封熄焦技术具有自身特点，需客观认识。1一加煤斗2一闸板3一整流器目前兰炭生产使用直立内热式兰炭炉，

3、是我国兰4一加热区5一干馏区6一降温区炭生产所采用的主要炉型。兰炭炉工作原理示意图见7一熄焦区8一刮板9一出焦链条刮板图1。图1兰炭炉工作原理示意图原料煤从兰炭炉顶部加入，下行过程中，由逆向流动的热煤气加热升温后，进入干馏区，在此煤中挥发分热解成气态煤焦油和煤气，向上移动，经整2兰炭水封熄焦分析流罩收集后，从兰炭炉上侧部排入荒煤气净化系统。原料煤在高温区经过干馏，失去挥发分，变成兰2．1兰炭炉水封功能炭向下进入降温段，在水夹套和熄焦蒸汽的作用回炉煤气和空气进人兰炭炉后，发生复杂又强烈下，温度逐渐降低，兰炭下行接触到水封水面时，和的氧化反应

4、，释放出热能，使煤炭热解生成新的煤气，水换热，完成熄焦，经刮板刮到水封槽内，再用出焦煤气向压力低的方向移动，由于水封的作用，兰炭和链条刮板，送到烘干机烘干、筛分，送到堆场。兰炭煤气被彻底分离，煤气只能向上移动。如果没有水封，炉加热方式是内热式，回炉煤气和空气从兰炭炉干煤气将随兰炭从炉底部排出，造成事故。在高温兰炭馏段下部鼓入炉内，经过燃烧氧化产生热量，使原和煤气共存的系统中，要把不规则块状固体和煤气完料煤得到干馏。全连续地分开，且不发生煤气泄漏，水封无疑是一种收稿日期：2014-04—28作者简介：黄西川(1962一)，男，陕西临潼，高级

5、工程师，学士，1982年本科毕业于西北大学基本有机化工专业，现从事环境保护和清洁生产工作，E-mail：519376012@qq．com。2014年8月黄西川：直立内热式兰炭炉水封熄焦技术分析探讨一31简单实用和可靠的方法。制不好，兰炭含水量过高，储存时兰炭出现出水的现2．2回收兰炭显热象，影响兰炭产品质量。炽热的兰炭在水封内侧接触到水面后，将自身的2．5实现兰炭生产系统废水“零”排放热量传导给水封水，使水封水汽化，产生的水蒸气向《黄河流域(陕西段)污水综合排放标准》(DB61／224—上移动，和干馏区的煤层发生水煤气化反应，将兰炭201

6、i)中，要求在该区域内的所有企业废水排放必须显热转化为化学能，转交给煤气，热煤气上升过程中，执行废水排放质量浓度COD≤50mg／L的限值。目前将显热传递给加热区煤层，使热能得到回收，煤气出没有一家兰炭企业通过采用类似焦化行业废水生化口温度不足100℃，带出的热量很少。兰炭水封熄焦处理方法，达到上述排放标准。由于项目所处地区地产生的蒸汽全部在炉内被回收，消除了有机物蒸汽对表水环境的制约，大多数兰炭项目环评要求废水“零”环境的影响。排放。但是，按照《炼焦化学工业污染物排放标准》冶金焦的干法熄焦首先要通过空分分离出氮气，(GB16171-20

7、12)要求，新建企业污染物排放浓度限再利用氮气和高温焦炭换热熄焦，利用产生的热氮气值规定，间接排放废水COD≤150mg／L时，可以作为中热量生产蒸汽，再用蒸汽发电。每一个环节都有能熄焦补充水使用，其他工序排放的废水(包括生活污量的损失，系统庞杂，运行费用高，因此，尽管干熄焦水)经过处理，能够达到熄焦用水标准时，也可以用作有诸多优点，但在此其经济性不一定优于水封熄焦。冶熄焦补充水。因此，水封熄焦工艺为兰炭企业废水零金焦炉湿法熄焦是将焦炭装入熄焦塔中加水熄焦的，排放创造了条件。以60万t／a兰炭厂计算，剩余氨水熄焦塔上部对外开放，产生的水蒸

8、气全部排放，所有热产生量为i0m。／h，生活废水2m。／h，循环冷却水排水能全部损失，水中挥发性物质会对环境造成污染。12m3／h，燃气电厂水处理、脱硫等环节排水16m3／h，2．3增加兰炭炉