焦化厂干熄焦技术的发展

焦化厂干熄焦技术的发展

摘要：干熄焦，是相对湿熄焦而言的，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。干熄焦在节能、环保和改善焦炭质量等方面优于湿熄焦。

关键词：干熄焦技术、优点、发展

Abstract:CDQ coke wet quenching, are relative terms, refers to a kind of coke quenching method of cooling hot coke with inert gas. In CDQ process, red coke Conggan quenching furnace top load, low temperature inert gas by the circulation fan drum into dry quenching furnace cooling section red coke layer, absorbing red coke sensible heat, cooling of coke dry quenching furnace is discharged from the bottom, through the coke dry quenching boiler heat exchange from the high temperature inert gas dry quenching furnace the annular flue out, boiler to generate steam, inert gas cooled by circulating fan to drum into dry quenching furnace, inert gas is recycled in the closed system. CDQ is superior in energy-saving and environmental protection, and improve the quality of coke, coke wet quenching.

Keywords:coke dry quenching technology, advantages, development

1.干熄焦技术概述

1.1 干熄焦定义

所谓干熄焦，是相对湿熄焦而言的，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。通常CDQ是焦炭干法熄焦的简称，Coke Dry Quenching 。

1.2 干熄焦原理

在干熄焦过程中，1000℃的红焦从干熄炉顶部装入， 130℃的低温惰性循环气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭（低于200℃）从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。

2.干熄焦优点

1.2.1吸收红焦的热量，节约能源

传统的熄焦方法采用喷水降温，红焦显热浪费很大。因为每炼1公斤焦耗热约750～800千卡，而湿熄焦浪费的热量可达355千卡。干熄焦避免了上述的缺点，它吸收红焦的80%左右的热量使之产生蒸汽。干熄每吨焦炭可产生420～450Kg，450℃，4.6Mpa的中压蒸汽（蒸汽压力根据各厂实际而定）实际上还要高一些。

1.2.2改善焦炭的质量

焦炭在干熄炉的预存室里有一个再炼焦的过程，再加上它随着排焦均匀的下降和缓慢的冷却,因此焦炭裂纹较少，强度较好。再则干熄焦炭与焦粉容易分离也减轻筛分的困难，焦粉又可

作为烧结的重要原料。

1.2.3改善了环境，减少污染

在湿熄焦中，熄焦用的水主要来自于化工车间的冷却水，其中含有大量的酚，氰等有害物质。湿法熄焦产生的蒸汽及残留在焦内的酚，氰，硫化物等腐蚀性介质，侵蚀周围建筑物，并能扩散到几公里外的范围，有害物质超过环境标准的好几倍造成大面积的空气污染。

3.干熄焦的发展

3.1干熄焦的发展历程

干熄焦起源于瑞士，最早的干熄焦装置是1917年瑞士舒尔查公司在丘里赫市炼焦制气采用的。20世纪30年代起，前苏联、德国、日本、法国、比利时等许多国家也相继采用了构造各异的干熄焦装置。干熄焦装置经历了罐室式、多室式、地下槽式、地上槽式的发展过程，由于处理能力都比较小，发生蒸汽不稳定、投资大等因素，这一技术长期未得到发展。到了20世纪60年代，前苏联在干熄焦技术工业化方面取得了突破性进展，在切列波维茨钢铁厂建造了带预存室的地上槽式干熄焦装置，处理能力达到52-56t/h。这种带预存室地上槽式干熄焦工业装置解决了过去干熄焦装置发生蒸汽不稳定等问题，实现了连续稳定的热交换操作。20世纪70年代，全球范围内的能源危机进一步推动了干熄焦技术的发展。日本首当其冲，在能源短缺、节能呼声高涨的背景下，从前苏联引进干熄技术和专利实施许可，经过消化移植，在大型化、自动化和环境保护措施等方面有所发展。到了20世纪90年代，日本建成投产了单槽处理能力为56-200t/h的多种规模的干熄焦装置39套，干熄焦率约占日本高炉焦用量的80%，是干熄焦装置应用最多的国家之一。

目前，日本新日铁、NKK、德国蒂森·斯梯尔·奥托公司在干熄焦技术上处于领先水平。这些公司在扩大干熄焦装置能力、改善冷却室特性、热平衡、物料平衡、自动化、环保等方面实现了最佳化设计，其处理能力和装置的先进性远远超过前苏联，并形成了各自的特点。除前苏联、日本、德国拥有干熄焦装置外，印度、韩国、波兰、罗马尼亚、巴西、土耳其、尼日利亚和我国都相继建成了干熄焦装置。

3.1.1 干熄焦的国内发展历程

我国自20世纪80年代初，宝钢一期从日本引进干熄焦至今，现有6个厂投产了干熄焦，各厂的使用状况存在着一定差异。

在过去，干熄焦装置推广难的原因有：规格单一，单套干熄焦装置处理能力都在中型规模水平；工程投资高，制造厂为对干熄焦装置消化吸收，设备未能实现国产化；能源价格不合理，使得干熄焦节能不明显；没有考虑干熄焦的延伸效益。这些造成了干熄焦技术在前20年都未能得到大量推广。

但在目前看来，据不完全统计，中国现有大小焦化厂140余家，400余座焦炉，其中大、中型以上焦炉120余座，年生产焦炭5000多万吨，按产汽率0.45计算，可回收蒸汽2250万吨，若用于发电，年发电量可达58亿kWh，价值26亿元。其他潜在效益则更大。可见干熄焦技术在国内现有焦化厂的改造中将有很大的市场潜力。

3.2 过去干熄焦装置推广难的原因

自上世纪80年代宝钢一期引进日本干熄焦装置至今已近20年，但这期间干熄焦技术在我国却未能大量推广，其主要原因是：

1 ．规格单一

各企业根据各自需要自行引进，没有进行有组织的协调和整合，造成重复引进，资金投入多，但没能解决根本问题，使我国的单套干熄焦装置处理能力一直徘徊在70t/h、75t/h的中型规模水平上，规格单一，不能按照焦化厂的生产规模经济合理地配置干熄焦装置。以包头钢铁公司5 、6 号焦炉为例，其生产能力为年产干全焦 100 万吨，理应配置 126t/h 的干熄