干熄焦技术

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540℃。配置1套25MW抽凝式汽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±50℃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125.33×106 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

170℃降至≤130℃。

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

±100mm，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。

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℃。

3) 严格控制干熄炉入口处循环气体的温度在115～130℃之间，在锅炉入口处温度不高于970℃，工况正常时不得低于680℃。

4) 通过导入空气（锅炉入口温度在600～970℃时）以及向循环气体通入N2（锅炉入口温度600℃以下或970℃以上时），及时调控循环气体含量，使其符合工艺要求。要求CO＜6%，H2＜3%，O2＜1%，CO2≤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±100 mm （根据实际工况确定零点）；除氧器水位：0±100mm；汽包水位：0±50mm。

6) 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

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控制项目单位控制指标

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锅硬度μmol/l≤2.0

炉铁μg/l≤30

给铜μg/l≤5

水二氧化硅μg/l≤20

pH值(25℃) 8.8～9.5

油mg/l ≤0.3

电导率μs/cm＜0.2

联氨μg/l10～50

含氧量μg/l≤15

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锅pH（25℃）9.0～10.5

炉总含盐量mg/l ≤100

炉电导率ms/cm <150

水磷酸根离子mg/l 2～10

二氧化硅mg/l ≤2

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7) 严格控制好副省煤器的入口水温不低于60℃，除氧器入口水温不高于85℃。

8) 控制除氧器压力保持在0.02MPa以上，确保除氧效果。

9) 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0.6MPa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540℃以下，且不低于饱和温度±10℃。

13) 主蒸汽压力调节阀后出口蒸汽温度540±10℃，压力9.5±0.2MPa。

14) 锅炉给水温度104℃。

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

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项目名称主要工艺参数

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焦炉配置2×55孔、6m焦炉

每孔炭化室出焦量22.11t（设计）21.4（实际）

焦炉循环检修时间 4.5h/d(3次)

每孔焦炉操作时间8.42min

紧张操作系数 1.07

每小时焦炭产量127.9(设计)、127.2（实际）

干熄站配置1×140t/h

焦炭温度干熄前950～1050℃

干熄后＜200℃

循环气体流量19.9万m3/h

循环气体温度进干熄炉～130℃

出干熄炉900±50℃

干熄焦产汽率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M40 3%～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，CDQ焦炭的总表面积，特别是微孔的表面积显著小于湿法熄焦的焦炭，从而使CDQ 焦炭的CO2反应性指标CRI比湿熄焦焦炭低，而反应后强度CSR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CDQ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℃的蒸汽0.45～0.6t。

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10%～20%，缓解紧张的炼焦煤。

4) 节能降耗效果显著。某企业140t/h CDQ装置实际运行产生的效益如下：每年可产生0.95MPa蒸汽40万t，年发电量2700万kWh，二者年创效益3700万元。降低焦化工序能耗40kgce/t焦，向大气排放污染物减少36.96万t，改善了焦化周边环境。焦炭质量经实测对比M40提高4%，M10降低0.9%；焦炭热性能CSR提高5.7%，CRI降低3.4%。一、概述

干熄焦是国际上近年来发展起来的新型节能环保熄焦工艺，目前国外已经广泛采用，以其替代传统的湿熄焦是当前国内的焦化行业的发展方向。目前国内仅有为数不多的几家焦化厂实现了干熄焦工艺。干熄焦是一项具有良好经济效益的环保型项目，为了推动这项事业的发展，国家作了大量的工作进行技术的推广，目前已有20余家准备上干熄焦。我公司开发的干熄焦设备包括：CDQ电机车、旋转焦罐、焦罐运载车、装入装置、供气装置、排出装置、APS 自动对位装置等干熄焦专项设备，现已成功研制出武钢140t/h干熄焦专项设备：旋转焦罐、焦罐运载车、装入装置、供气装置，并借助日本技术自主开发出通钢干熄焦专项设备：CDQ 电机车。

二、产品特点

（一） CDQ电机车