焦炉烟道气余热利用方案探讨.doc

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1、焦炉烟道气余热利用方案探讨时间：2011-11-26!点击：84字体：大小孟秀芳（山西焦化集团有限公司洪洞041606）在焦化行业，焦炉的运行热效率一般低于70%,而其放散的废气占焦炉总能耗的20%以上，节能潜力巨大。因此，通过回收废气余热，代替部分燃气锅炉生产蒸汽，或者替代焦化生产中用于加热的蒸汽，可以降低能源消耗，提高经济效益，减少废气排放，改善大气环境。该技术是一项国家鼓励应用，变废为宝，符合循环经济政策的技术。1焦炉装置基本情况及改造背景我公司有50孔JN60-89型6m顶装焦炉两座，即1、2号焦炉，年产全

2、焦94.6万吨，需配煤约137万吨（按水分9%计算），小时用煤量156.6吨。65孔JN60型6m顶装焦炉4座，即3~6号焦炉，年产全焦约260万吨，需配煤377万吨，小时用煤量430吨。1、2号焦炉公用1套配煤装置，3、4号焦炉公用1套配煤装置，5、6号焦炉公用1套配煤装置。在正常生产中，焦炉产生约70万n?/h、温度为250〜280°C的烟道气，通过烟囱的浮力排放到大气中，严重浪费能源和污染厂区环境。焦炉烟道气的余热利用技术是通过热量回收装置将烟道气的热量回收，使焦炉烟道气最终变成160°C左右的废气排走（烟道

3、气余热可用于煤调湿时的温度降为7（）°C左右），有效利用热能，降低能源消耗。2焦炉烟道气余热回收技术发展状况焦炉烟道气余热冋收技术在国内己普遍应用，一是利用余热锅炉副产蒸汽，如太化焦化厂、山西永鑫焦化等企业已应用实施，效果比较好;二是用于煤调湿，只有济钢、昆钢等少数企业应用，效果有待于通过时间来验证；三是用烟道气余热加热软水，冃前还没有企业采用。2.1烟道气余热煤调湿技术及其发展状况焦炉入炉煤水分控制（即煤调湿）技术的前身是煤干燥技术，它是将炼焦煤在装炉前除掉一部分水分，并保持装炉煤水分稳定的一项技术。煤调湿装置不

4、仅可减少进入焦炉的水分，节约炼焦耗热量；而且由于装炉煤含水量的降低，使其堆密度增加，焦炭产量和质量得到提高,节能降耗显著，具有明显的经济效益和社会效益。烟道气煤调湿技术属于第一代煤调湿技术，它是利用烟道废气与湿煤在多层圆盘立式调湿机内进行直接热交换的一种工艺，在FI本中山厂有应用。该工艺有两个缺点，一是除尘困难；二是烟道气供热量不足，还需要用加热炉供给30%的热量。我国第一套煤调湿装置于1996年在重钢焦化厂投产，应用的是导热油煤调湿工艺，装置处理能力为140t/h（干煤），进入干燥机的湿煤平均水分为10.5%＞出

5、干燥机的调湿煤水分为6.5%＞入炉煤水分6.0%、调湿煤温度约80°C、导热油循环量147t/ho宝山钢铁股份有限公司、太钢焦化公司、四川攀枝花钢铁有限责任公司的焦炉煤调湿装置均采用低压蒸汽为热源的煤调湿技术。只有济钢和昆钢采用以焦炉烟道气为热源的调湿风选技术。该技术的使用，可降低炼焦配煤水分3%左右，使炼焦炉增产5%〜10%,焦炭强度提高().1%〜1.5%,炼焦耗热量降低5%左右，每吨煤减少剩余氨水约44kg等，获得了良好的经济效益。2.2热管技术及其在回收焦炉烟气余热方面的应用热管是一种新型的超级导热元件，其

6、传热能力比相同尺寸的铜棒高几白倍，己在传热、散热和均温等方面得到了广泛的应用。热管通过密闭真空管壳内工作介质的相变潜热来传递热量，其传热性能类似于超导体的导电性能，具有传热能力大，传热效率高的特点。众所周知，焦化行业是典型高能耗企业，并有大量余热可以回收利用。若采用热管换热器，可大幅度提高换热效率，缩小换热器的面积，大大降低焦化厂全厂的能耗。在焦化工业中，无论是焦炉烟道气、荒煤气、循环氨水和热废水，还是各种饱分蒸汽和尾气中，均有大量的余热可回收利用，因此热管换热器在焦化行业中的应用前景极为广阔。3焦炉烟道气余热利用

7、技术方案3.1烟道气余热回收应用于煤调湿技术3丄1项目必要性我厂的原料煤水分10%〜13%,人炉煤水分较高，带来如下问题：一是上煤和装煤操作困难，同时入炉煤水分过高，增加了炼焦耗热量，因而也增大了冋炉煤气的消耗量；二是入炉煤水分过高，煤饼相对堆密度降低，由于耗热量增加，焦炉升温时间相应增加，结焦周期延长，从而降低焦炉产量；三是入炉煤水分升高，造成焦炉荒煤气中携带的水蒸气量增多，从而增加了炼焦过程中高氨氮废水的排放量，增加了废水处理的负荷。鉴于以上问题，采用煤调湿技术，利用焦炉烟道气余热调节入炉煤水分，能够避免废气余

8、热高温排放造成的能源浪费，改善操作条件，降低炼焦耗热，节省焦炉煤气，提高焦炉的生产能力，减少炼焦过程中高氨氮污水的排放量。3.1.2工艺技术方案炼焦车间的1、2号焦炉烟气分别由两座烟囱放散，每座烟囱的烟气量（结焦时间20h时）为10万n?/h,烟气温度250~280°C（结焦时间28h时，烟气温度约230°C）,烟气压力-350Pao项目拟采用煤调湿技术、利