干熄焦工艺
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干熄焦系统运行管理技术
宝钢分公司炼焦分厂
一、干熄焦简介
1.干熄焦的原理
干熄焦英语缩写CDQ（coke dry quenching ），其原理就 是用惰性气体吸收红焦显热，惰性气体吸收热量后，在锅炉放热， 不断循环，使红焦得到冷却，锅炉产生蒸汽。
热载体（循环气体） 中压蒸汽 热源 （红焦） 热交换器 （锅炉）
☛ 起步较国内钢铁企业早20年，设备从进口到国产 化再到宝钢模式（标准）； ☛ 全球独一无二的干熄焦群组和无湿熄焦备用。
二. 干熄焦工艺主要设备
2.1 干熄炉 干熄炉为内衬耐火砖的竖窑结 构，其外壳由钢板构成，并用钢 柱箍围。上部为预存段，中间为 环形烟道。下部冷却段。冷却段 下部为配风装置，底部安装排出 装置。红焦装入约1050 ℃，冷焦 排出温度250 ℃以下，循环气体 入口温度约150 ℃，出口温度约 800 ℃。
汽包
减 温 器 二次过热 器
蒸汽（送能源部）
一次过热 器
Hale Waihona Puke Baidu蒸发器
减温器给 水
锅炉循环 泵 省煤器 锅炉给 水
纯 水 箱
能源部供 水
除 氧 器
2.3 循环风机
一期采用浆叶式的循环风机、 功率为990KWh、风量 125000Nm3/h、风压为 9000Pa 、是不可调速风机； 二、三期采用涡轮式的循环 风机、采用液力偶合器调速。功 率770KWh、风量为125000
尺寸：φ1800×1400 mm 叶片数：12 驱动装置功率：3.7 kW 转子转速：约5 rpm 转子、外壳材质：S45，SS400 衬垫材质：WELTEN AR 320C 转子叶片端材质：SKH 10
2.5 装入装置 装入炉盖升降行程：502 mm 装入台车移动量：2100 mm 移动时间：16 sec/半个周期 动力缸：出力10000 kg， 速度70 mm/s， 行程1000mm,功率5.5 kW
四、新建干熄焦装置的若干注意问题 4.1 技术应用情况
4.2
4.3 4.4
参数的合理性
工序衔接的合理性 功能考核指标
4.1 技术应用情况 4.1.1 装入料钟
4.1.2
预热器
给水预热器主要是为了降低循环气体温度，通常设置在循环风机 的出口处。通过预热其中的除氧器给水来降低进入干熄炉的循环气体 温度从而提高干熄焦的热效率。给水预热器可将循环气体的温度降低 50℃左右，降低风料比100Nm3/t焦。
3. 4. 5.
蒸汽产率 蒸汽参数 锅炉入口温度
3.2 循环气体成分控制
干熄焦采用氮气作为热载体只是理想状况，实际上在循环系统负 压段会漏进少量空气，焦炭有残余挥发份中有H2析出。 空气中的氧通过红焦层就会与焦炭反应，生成CO，CO2， C＋O2＝CO2 C＋O2＝2CO 空气中的水份通过红焦层与焦炭反应： C＋H2O＝CO＋H2 并且而循环气体重点CO2在焦炭高温区又会还原成CO CO2＋C＝2CO
三、 干熄焦主要控制参数及运行控制
3.1 主要控制参数 序号 1. 2. 项 目 排焦温度 循环气体成分 250℃以下 N2 70~75%, CO2 10~15%, CO 8~10%, H2 2~3%, O2 0~0.2% 520~590公斤/吨焦 压力4.5MPa 温度450℃ 770≤T6≤850°C 参数
标煤。 3.2 改善焦炭质量 红焦存放在干熄炉预存室，相当于延长了焦炭焖炉时间；其二，干熄焦缓慢冷 却焦炭,因此焦炭裂纹较少，强度有所提高，块度较均匀，可改善高炉的炉况；此 外，有数据表明，可降低高炉焦比1－2％。 3.2 减少环境污染
无湿法熄焦产生的蒸汽及附带的酚，氰，硫化物等有害介质。
4. 宝钢干熄焦特点
图3 料钟、给水预热器安装后对操作的影响
4.1.3 旋转焦罐
4.1.4 锅炉水冷壁
4.1.5
排出装置
4.1.6
多管除尘器
4.1.7 控制系统
4.2. 参数的合理性 4.3 工序衔接的合理性
4.4 功能考核指标
Nm3/h、风压9000Pa；
循环风机是干熄焦运行关键 设备，设置连锁较多，如：汽包 低水位、排出、自动充N2等连锁。
2.4 排出装置
振动给料器： 型式：电磁式振动给料器 处理能力：常用 75 t/h，最大 振幅：最大 1.1 mm
振动数：3000 rpm 83 t/h，最小 约20 t/h
旋转密封阀：
如果不加以控制，可燃可爆成份会越来越高。 宝钢控制标准：
N2： 70~75%, CO2：10~15%, CO：8~10%, H2： 2~3%, O2： 0~0.2%
通过长期的运行证实，这个标准切合实际的。 控制手段：燃烧，充氮气
3.3 锅炉入口温度、排焦温度、蒸汽产率的控制 锅炉入口温度： 1.排焦量，2. 循环风量 3. 气体导入量 （锅炉的操作是干熄焦较复杂的操作，需要专门培训，并需要专 业部门颁发上岗证） 排焦温度： 排焦量 2. 循环风量 蒸汽产率： 1. 风料比 2. 空气导入量
1
2
水
3
1 干熄炉
2 锅炉
3 循环风机
图1-1 干熄焦原理图
3. 干熄焦优越性
3.1 回收红焦显热 每炼1公斤焦耗热约750～800千卡，而湿熄焦浪费的显热可达355千卡。干 熄焦可回收80%左右的红焦显热，即每公斤红焦可回收280千卡热量，每吨红焦回
收的显热相当于40公斤标煤，按宝钢年产焦炭540万吨计，相当于年回收22万吨
一次除尘
斜道
图干熄炉剖面示意图
水
2.2 锅炉
汽水混合物 汽
纯水经除氧后， 105℃的 除氧水送入省煤器 ，经省煤 器换热，水温升到 240℃左右 进入锅炉汽包 ，通过下降管 经循环泵打入蒸发器，吸热 汽化进入汽包 ，在汽包内汽 水分离，饱和蒸汽经过一次 过热器，在一次过热器与高 温循环气体换热 ，使温度上 升到 395℃左右，再经过喷水 式减温器，蒸汽温度降到 345℃左右，最后进入二次过 热器，经换热升温最终送出 合格蒸汽供给干熄焦发电设 施。
宝钢分公司炼焦分厂
一、干熄焦简介
1.干熄焦的原理
干熄焦英语缩写CDQ（coke dry quenching ），其原理就 是用惰性气体吸收红焦显热，惰性气体吸收热量后，在锅炉放热， 不断循环，使红焦得到冷却，锅炉产生蒸汽。
热载体（循环气体） 中压蒸汽 热源 （红焦） 热交换器 （锅炉）
☛ 起步较国内钢铁企业早20年，设备从进口到国产 化再到宝钢模式（标准）； ☛ 全球独一无二的干熄焦群组和无湿熄焦备用。
二. 干熄焦工艺主要设备
2.1 干熄炉 干熄炉为内衬耐火砖的竖窑结 构，其外壳由钢板构成，并用钢 柱箍围。上部为预存段，中间为 环形烟道。下部冷却段。冷却段 下部为配风装置，底部安装排出 装置。红焦装入约1050 ℃，冷焦 排出温度250 ℃以下，循环气体 入口温度约150 ℃，出口温度约 800 ℃。
汽包
减 温 器 二次过热 器
蒸汽（送能源部）
一次过热 器
Hale Waihona Puke Baidu蒸发器
减温器给 水
锅炉循环 泵 省煤器 锅炉给 水
纯 水 箱
能源部供 水
除 氧 器
2.3 循环风机
一期采用浆叶式的循环风机、 功率为990KWh、风量 125000Nm3/h、风压为 9000Pa 、是不可调速风机； 二、三期采用涡轮式的循环 风机、采用液力偶合器调速。功 率770KWh、风量为125000
尺寸：φ1800×1400 mm 叶片数：12 驱动装置功率：3.7 kW 转子转速：约5 rpm 转子、外壳材质：S45，SS400 衬垫材质：WELTEN AR 320C 转子叶片端材质：SKH 10
2.5 装入装置 装入炉盖升降行程：502 mm 装入台车移动量：2100 mm 移动时间：16 sec/半个周期 动力缸：出力10000 kg， 速度70 mm/s， 行程1000mm,功率5.5 kW
四、新建干熄焦装置的若干注意问题 4.1 技术应用情况
4.2
4.3 4.4
参数的合理性
工序衔接的合理性 功能考核指标
4.1 技术应用情况 4.1.1 装入料钟
4.1.2
预热器
给水预热器主要是为了降低循环气体温度，通常设置在循环风机 的出口处。通过预热其中的除氧器给水来降低进入干熄炉的循环气体 温度从而提高干熄焦的热效率。给水预热器可将循环气体的温度降低 50℃左右，降低风料比100Nm3/t焦。
3. 4. 5.
蒸汽产率 蒸汽参数 锅炉入口温度
3.2 循环气体成分控制
干熄焦采用氮气作为热载体只是理想状况，实际上在循环系统负 压段会漏进少量空气，焦炭有残余挥发份中有H2析出。 空气中的氧通过红焦层就会与焦炭反应，生成CO，CO2， C＋O2＝CO2 C＋O2＝2CO 空气中的水份通过红焦层与焦炭反应： C＋H2O＝CO＋H2 并且而循环气体重点CO2在焦炭高温区又会还原成CO CO2＋C＝2CO
三、 干熄焦主要控制参数及运行控制
3.1 主要控制参数 序号 1. 2. 项 目 排焦温度 循环气体成分 250℃以下 N2 70~75%, CO2 10~15%, CO 8~10%, H2 2~3%, O2 0~0.2% 520~590公斤/吨焦 压力4.5MPa 温度450℃ 770≤T6≤850°C 参数
标煤。 3.2 改善焦炭质量 红焦存放在干熄炉预存室，相当于延长了焦炭焖炉时间；其二，干熄焦缓慢冷 却焦炭,因此焦炭裂纹较少，强度有所提高，块度较均匀，可改善高炉的炉况；此 外，有数据表明，可降低高炉焦比1－2％。 3.2 减少环境污染
无湿法熄焦产生的蒸汽及附带的酚，氰，硫化物等有害介质。
4. 宝钢干熄焦特点
图3 料钟、给水预热器安装后对操作的影响
4.1.3 旋转焦罐
4.1.4 锅炉水冷壁
4.1.5
排出装置
4.1.6
多管除尘器
4.1.7 控制系统
4.2. 参数的合理性 4.3 工序衔接的合理性
4.4 功能考核指标
Nm3/h、风压9000Pa；
循环风机是干熄焦运行关键 设备，设置连锁较多，如：汽包 低水位、排出、自动充N2等连锁。
2.4 排出装置
振动给料器： 型式：电磁式振动给料器 处理能力：常用 75 t/h，最大 振幅：最大 1.1 mm
振动数：3000 rpm 83 t/h，最小 约20 t/h
旋转密封阀：
如果不加以控制，可燃可爆成份会越来越高。 宝钢控制标准：
N2： 70~75%, CO2：10~15%, CO：8~10%, H2： 2~3%, O2： 0~0.2%
通过长期的运行证实，这个标准切合实际的。 控制手段：燃烧，充氮气
3.3 锅炉入口温度、排焦温度、蒸汽产率的控制 锅炉入口温度： 1.排焦量，2. 循环风量 3. 气体导入量 （锅炉的操作是干熄焦较复杂的操作，需要专门培训，并需要专 业部门颁发上岗证） 排焦温度： 排焦量 2. 循环风量 蒸汽产率： 1. 风料比 2. 空气导入量
1
2
水
3
1 干熄炉
2 锅炉
3 循环风机
图1-1 干熄焦原理图
3. 干熄焦优越性
3.1 回收红焦显热 每炼1公斤焦耗热约750～800千卡，而湿熄焦浪费的显热可达355千卡。干 熄焦可回收80%左右的红焦显热，即每公斤红焦可回收280千卡热量，每吨红焦回
收的显热相当于40公斤标煤，按宝钢年产焦炭540万吨计，相当于年回收22万吨
一次除尘
斜道
图干熄炉剖面示意图
水
2.2 锅炉
汽水混合物 汽
纯水经除氧后， 105℃的 除氧水送入省煤器 ，经省煤 器换热，水温升到 240℃左右 进入锅炉汽包 ，通过下降管 经循环泵打入蒸发器，吸热 汽化进入汽包 ，在汽包内汽 水分离，饱和蒸汽经过一次 过热器，在一次过热器与高 温循环气体换热 ，使温度上 升到 395℃左右，再经过喷水 式减温器，蒸汽温度降到 345℃左右，最后进入二次过 热器，经换热升温最终送出 合格蒸汽供给干熄焦发电设 施。