焦炉余热及干熄焦余热
干熄焦及余热发电综合利用工程可行性研究报告
江苏XX能源化工集团有限公司干熄焦及余热发电综合利用工程可行性研究报告中国XX国际工程公司二O一一年十月目录1 总论 (1)1.1 概述 (1)1.2 项目概况 (8)1.3 公辅介质来源 (10)1.4结论 (11)2 建设规模与产品方案 (12)2.1 建设规模 (12)2.2 主要设备参数 (12)2.3 产品方案 (12)3 项目综合方案 (14)3.1余热锅炉系统 (14)3.2发电站热力设施 (25)3.3 干熄焦技术方案 (28)3.4 干熄焦设备方案 (31)3.5 电气系统 (45)3.6自动化仪表及控制系统 (52)3.7 给排水设备 (54)4 主要原材料、燃料、介质供应 (59)4.1 主要原材料、燃料 (59)4.2 介质供应 (59)5 总图运输 (61)5.1 车间组成 (61)5.2 总平面布置 (61)5.3 厂区竖向布置规划 (61)5.4 场地排水 (61)5.5 运输及运输设备 (61)5.6 消防 (61)5.7 绿化 (62)6 节能 (63)6.1 编制依据 (63)6.2 能耗分析 (63)6.3 折标系数 (63)6.4 能源分析 (64)7 环境保护 (65)7.1 编制依据及采用标准 (65)7.2 工程概况 (65)8 劳动安全与工业卫生 (70)8.1 设计采用的标准、规范 (70)8.2 工程概述 (70)8.3 生产过程中职业危险、危害因素的分析 (71)8.4 劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施 (73)9 消防 (78)9.1 工程火灾隐患分析 (78)9.2 设计采取的防范措施 (78)9.3 消防组织和管理 (81)9.4 防火措施的预期效果 (81)10 劳动定员 (82)10.1 组织机构及管理体制 (82)10.2 职工定员 (82)10.3 人员培训 (82)11 项目实施进度 (83)12 投资估算 (86)12.1 编制说明 (86)12.2 附表 (87)13 技术经济 (89)13.1 概述 (89)13.2 经济评价原则 (89)13.3 基础数据 (90)13.4 财务分析 (90)13.5 结论 (92)附图一：干熄焦余热发电平面布置图-干熄焦部分G170N001-01附图二：干熄焦余热发电平面布置图-发电站部分G170N001-021 总论1.1 概述1.1.1 项目名称及承办单位项目名称：江苏XX能源化工集团有限公司干熄焦及余热发电综合利用工程建设内容：在江苏XX能源化工集团有限公司下属的两个130万吨焦化厂厂区内2×65孔（炭化室高5.5米，捣固焦工艺）和2X65孔QX5549D型炼焦炉（炭化室高5.5米，捣固焦工艺）基础上建设两套干独立的熄焦系统及干熄焦电站，总装机容量定为 36 MW （2X18MW）。
干熄焦余热发电政策
干熄焦余热发电政策
干熄焦余热发电政策是指利用钢铁、焦化等行业生产过程中产生的高温废气、余热等能源进行发电的政策。
这种发电方式不仅可以减少能源浪费，还可以减少环境污染，提高能源利用效率，因此备受政府和企业的关注。
干熄焦余热发电政策的出台，旨在促进我国能源的可持续发展。
在政策的推动下，越来越多的企业开始关注并投入到干熄焦余热发电的建设中。
政府也通过税收优惠、补贴等方式鼓励企业积极参与干熄焦余热发电项目的建设。
干熄焦余热发电政策的实施，对于我国的能源结构调整和环境保护具有重要意义。
一方面，干熄焦余热发电可以有效地利用废弃能源，降低能源消耗，减少对传统能源的依赖，从而实现能源结构的优化和调整。
另一方面，干熄焦余热发电可以减少大气污染物的排放，改善环境质量，保护生态环境，实现可持续发展。
然而，干熄焦余热发电政策的实施也存在一些问题和挑战。
首先，干熄焦余热发电的技术难度较大，需要投入大量的资金和人力物力，企业需要具备较强的技术实力和资金实力。
其次，干熄焦余热发电的市场需求和政策支持程度也存在一定的不确定性，企业需要具备较强的
市场洞察力和风险意识。
为了解决这些问题，政府需要进一步加大对干熄焦余热发电的政策支持力度，提高企业的参与积极性和投资热情。
同时，企业也需要加强技术研发和市场开拓，提高自身的核心竞争力和市场竞争力。
总之，干熄焦余热发电政策的实施对于我国的能源结构调整和环境保护具有重要意义。
政府和企业需要共同努力，加强合作，推动干熄焦余热发电项目的建设，实现可持续发展的目标。
干熄焦余热发电
干熄焦余热发电
一．概述
干熄焦即干法熄焦，在密闭的系统中用循环使用的惰性气体(通常为N
)将红焦冷却，红焦在干熄炉的冷却室内与循环风机鼓入的冷
2
惰性气体进行热交换。
吸收了红焦显热的惰性循环气体温度上升，焦炭温度降低，惰性气体经过一次除尘器后进入干熄焦余热锅炉换热,干熄焦锅炉换热后产生蒸汽用于发电。
二．工艺流程：
三．相关参数
四．干熄焦工艺运行状况对余热发电机组影响较大，其故障率较高，通常多台干熄焦设备组合起来进行余热利用，以减少机组的停机次数。
干熄焦余热发电所用锅炉多为中温中压和高温高压余热锅炉，对锅炉内部换热管材质方面要求较高，烟气中所含粉尘特性等有待了解。
焦炉余热回收系统及实用性分析
焦炉余热回收系统及实用性分析摘要：根据我国提倡的节能减排政策，从焦炉生产的整体工艺上进行思考，结合国内外焦化企业的总体设计，论述焦炉的余热回收系统的优缺点和应用的必要性。
关键词：焦炉余热回收优缺点焦化企业在生产过程中，焦炉本体、烟气管道、成熟焦炭等产生大量可回收的热能，在国家提倡节能减排政策的大背景下，如果能高效回收利用这些能源，既能满足企业的生产和生活需要，又能够减少企业排放。
是一项利国、利企、利民的工程。
1 焦炉的余热资源焦炉的余热资源大约70%来自成熟焦炭和高温干馏产生的荒煤气，15%来自炙热的炉体，15%来自烟道废气。
由于焦炉炉体受到周围化产工艺及炼焦工艺设备的影响，因此这部分的余热资源还无法进行回收利用。
其他三部分均可进行回收利用。
2 余热资源的回收和利用2.1 荒煤气余热回收技术从焦炉炭化室经上升管逸出的650～750 ℃荒煤气带出的热量占炼焦耗热总量的32%左右。
2.1.1 上升管汽化冷却技术上升管汽化冷却技术(简称JSQ),为中国首创技术,于20世纪70年代初首先在首钢、太钢等企业的单集气管焦炉上使用。
但是有些企业不知道什么原因就放弃了这项技术，不再使用。
技术优点:投资少,使用过程中所消耗的费用低。
技术缺点:(1)回收的热量仅为荒煤气部分余热,且在上升管根部由于煤气聚冷易造成焦油析出,最终引起结石墨严重。
(2)虽然他的技术不断完善,但是其本身的管理风险还是很大的，易发生如上升管夹套内压过大或漏水等突发情况,均会对焦炉造成很大的危害。
(3)若不采用新的工艺技术匹配,回收热量产生的低压饱和蒸汽利用途径受到极大限制。
2.1.2 导热油夹套技术日本新日铁公司于1982年开发了利用导热油回收焦炉荒煤气余热的技术,并将回收的热量用于炼焦煤的干燥,形成了第一代炼焦煤调湿技术。
技术优点:安全性高,回收热量可在一定范围内精确调整,上升管结石墨现象比汽化冷却方式少。
技术缺点:(1)导热油在使用过程中难免会发生热变质现象,这样工作就无法正常运行。
焦化厂干熄焦余热利用项目可研报告
焦化厂干熄焦余热利用项目可研报告一、项目概述焦化厂是炼焦装置对冶金焦煤进行干熄焦的过程，产生的烟气有较高的温度，通常会通过烟囱排放到大气中。
然而，这部分热能的排放既造成了能源的浪费，又会导致环境污染。
因此，通过对焦化厂干熄焦过程中产生的余热进行合理利用，不仅能够有效减少能源浪费，还能够减少环境污染，提高能源利用率。
本项目旨在对焦化厂干熄焦过程中的余热进行有效利用，通过对余热进行回收、转换和利用，使其可以应用于其他能源消耗较大的设备或工艺中，实现能源的再利用与节约。
二、项目内容本项目主要包括以下几个方面的内容：1.干熄焦过程余热回收系统：通过在焦化炉和烟囱间加装余热回收装置，将烟气中的热量进行回收，以保证焦化炉的正常运行，并用于其他生产设备或工艺中。
2.余热转换设备：将回收的余热通过热交换器转换为可用能源，如蒸汽或热水，以满足其他设备或工艺的能源需求。
3.能源利用方案：根据焦化厂的实际情况和能源需求，制定合理有效的能源利用方案，确保余热能够得到最大限度的利用。
4.系统控制与管理：建立一个完善的余热回收与利用系统，通过自动控制和监测手段，实现对系统的稳定运行和高效管理。
三、项目效益本项目的实施将带来以下几个方面的效益：1.能源利用效率提高：通过对焦化厂干熄焦过程中的余热进行回收利用，可以提高能源利用效率，减少能源的消耗，达到节能减排的目的。
2.经济效益显著：合理利用焦化厂干熄焦过程中产生的余热，可以降低生产过程中的能源成本，提高企业的经济效益。
3.环境效益显著：通过合理利用焦化厂干熄焦过程中的余热，可以减少烟气的排放，降低环境污染物的排放量，提高环境质量。
4.促进产业升级：焦化厂干熄焦余热利用项目的实施，将推动焦化行业向清洁高效方向发展，促进产业升级和转型发展。
四、投资估算根据对焦化厂干熄焦余热利用项目的初步调查和分析，预计该项目的总投资为XXX万元。
具体投资额度和用途如下：1.干熄焦过程余热回收系统：XXX万元，用于购买和安装余热回收装置。
干熄焦余热发电技术
干熄焦余热发电技术
干熄焦余热发电技术是一种利用干熄焦过程中产生的余热进行发电的技术。
其工艺流程如下：
1. 焦炉生产出的约1000摄氏度的赤热焦炭被运送入干熄炉。
2. 在干熄炉的冷却室内，赤热焦炭与循环风机鼓入的冷惰性气体进行热交换。
3. 惰性气体吸收红焦的显热，温度上升至800摄氏度左右。
4. 吸收了红焦热量的高温惰性气体通过干熄焦锅炉进行换热，产生中高压过热蒸汽。
5. 中高压过热蒸汽驱动汽轮发电机组发电。
6. 汽轮机还可产生低压蒸汽用于供热。
通过以上流程，干熄焦余热发电技术实现了对红焦显热的回收利用，同时产生了电能和热能，具有显著的节能和环保效益。
干熄焦技术介绍
干熄焦技术介绍1 技术简介干熄焦（CDQ）是替代传统湿熄焦一项新技术。
干熄焦采用惰性气体冷却炽热焦炭，并回收余热产生蒸汽的节能技术。
该技术可节约用水、减少大气污染物排放、能够回收大量红焦显热并产生中高压蒸汽、有效提高能源利用效率、同时提高焦炭质量、扩大炼焦煤适应性、降低炼铁工序能耗，最终实现企业的节能减排。
2 主要功能回收利用红焦显热提高焦炭质量产生蒸汽用于发电及其它用途3 技术价值3.1 节能和经济效益明显●焦炭显热回收在焦炉的热平衡中被红焦带走的热量相当于焦炉加热所需热量的37%。
湿熄焦无法回收焦炭显热，干熄焦可回收红焦热量的80%，每熄1吨红焦可回收0.55t蒸汽，发电130kwh。
●水的消耗湿熄焦吨焦耗水0.45吨，干熄焦熄焦过程中不耗水。
●高炉生产率才用干熄焦的焦炭，炼铁高炉的焦比降低2%～3%，高炉生产能力提高1%。
3.2 环境效益明显湿熄焦会对环境产生大量的污染：一是红焦在熄焦塔内用水喷洒时产生大量的水蒸汽，并夹带大量粉焦散发，另一方面会产生大量的酚、氰化合物和硫化合物等有害物质，严重腐蚀周围设备并污染大气。
干熄焦采用惰性循环气体在密闭的干熄炉内对红焦进行冷却，基本没有大量气体和液体外泻，可以免除酚、氰化合物和硫化合物等有害物质对周围设备的腐蚀和对大气的污染。
通过对焦粉的收集和处理，最后以高净化烟气排入大气（粉尘质量浓度低于50mg／m3）。
3.3 可提高焦炭质量干熄焦后焦炭机械强度、耐磨性、反应后强度均有明显提高，反应性降低。
采用干熄焦，焦炭块度的均匀性提高，这对于高炉也是有利的。
干熄焦比湿熄焦焦炭M40提高3～8%，M10降低0.3～0.8%，反应性有一定程度的降低。
干熄焦与湿熄焦焦炭质量对比3.4 扩大炼焦煤源在保持焦炭质量不变的情况下，采用干熄焦可在配煤中多用15%的弱粘结性煤，有利于保护资源和降低焦炭成本。
4 主要原理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。
最新干熄焦余热发电系统工艺
旋转密封阀
3、干熄炉 干熄炉
的结构有圆 型与方型之 分，干熄炉 的结构一般 为圆型。
圆型干 熄炉由预存 段、斜道区 及冷却段组 成。
施 工 中 的 干 熄 炉
施 工 中 的 干 熄 炉
4、气体循环设备
干熄焦气体循环设备由循环风机、给水预 热器、一次除尘器、锅炉和二次除尘器等组成。
逆向运动中，焦炭逐渐被冷却 到250℃以下，然后由炉底的卸料装置排 出；同时，惰性气体（或废烟气）被加热 到800℃左右，从干熄炉斜道口经过一次 除尘器后进入干熄焦锅炉；在锅炉中，水 被热气流加热产生蒸汽，同时气体被冷却 到200℃左右，再经二次除尘由循环风机 重新送入干熄炉内循环使用。
干熄焦的优点
干熄焦的优点
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。（对照表见 下表）
干熄焦的优点
干法熄焦与湿法熄焦焦炭质量的对比
M (% )
熄
干 0.3 10.4 0.4 0.52 77.1 7.6 8.5 34.9 44.8 熄
干熄焦及余热发电综合利用工程可行性研究报告
干熄焦及余热发电综合利用工程可行性研究报告目录1 总论 (1)1.1 概述 (1)1.2 项目概况 (8)1.3 公辅介质来源 (10)1.4结论 (12)2 建设规模与产品方案 (14)2.1 建设规模 (14)2.2 主要设备参数 (14)2.3 产品方案 (14)3 项目综合方案 (17)3.1余热锅炉系统 (17)3.2发电站热力设施 (28)3.3 干熄焦技术方案 (31)3.4 干熄焦设备方案 (34)3.5 电气系统 (48)3.6自动化仪表及控制系统 (55)3.7 给排水设备 (58)4 主要原材料、燃料、介质供应 (62)4.1 主要原材料、燃料 (62)4.2 介质供应 (62)5 总图运输 (64)5.1 车间组成 (64)5.2 总平面布置 (64)5.3 厂区竖向布置规划 (64)5.4 场地排水 (64)5.5 运输及运输设备 (64)5.6 消防 (64)5.7 绿化 (65)6 节能 (66)6.1 编制依据 (66)6.2 能耗分析 (66)6.3 折标系数 (66)6.4 能源分析 (67)7 环境保护 (69)7.1 编制依据及采用标准 (69)7.2 工程概况 (69)8 劳动安全与工业卫生 (74)8.1 设计采用的标准、规范 (74)8.2 工程概述 (74)8.3 生产过程中职业危险、危害因素的分析 (75)8.4 劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施 (77)9 消防 (82)9.1 工程火灾隐患分析 (82)9.2 设计采取的防范措施 (82)9.3 消防组织和管理 (85)9.4 防火措施的预期效果 (85)10 劳动定员 (86)10.1 组织机构及管理体制 (86)10.2 职工定员 (86)10.3 人员培训 (86)11 项目实施进度 (87)12 投资估算 (90)12.1 编制说明 (90)12.2 附表 (91)13 技术经济 (95)13.1 概述 (95)13.2 经济评价原则 (96)13.3 基础数据 (96)13.4 财务分析 (97)13.5 结论 (99)1 总论1.1 概述1.1.1 项目名称及承办单位项目名称：能源化工集团有限公司干熄焦及余热发电综合利用工程建设内容：在**能源化工集团有限公司下属的两个130万吨焦化厂厂区内2×65孔（炭化室高5.5米，捣固焦工艺）和2X65孔QX5549D型炼焦炉（炭化室高5.5米，捣固焦工艺）基础上建设两套干独立的熄焦系统及干熄焦电站，总装机容量定为36 MW （2X18MW）。
干熄焦余热发电项目可行性研究报告
干熄焦余热发电项目可行性研究报告一、项目背景随着我国经济的快速发展和工业化进程的加快，钢铁行业作为国民经济的支柱产业之一，扮演着重要的角色。
在钢铁生产过程中，焦炉是不可或缺的设备，但它也会产生大量的余热。
目前，这些余热大多数没有得到有效利用，造成了能源的浪费。
因此，开展干熄焦余热发电项目具有重要意义。
二、项目概述干熄焦余热发电项目利用焦炉冷却废气中的余热，通过热交换装置将余热转化为热能，然后再通过蒸汽发电机组将热能转化为电能。
该项目可以有效解决钢厂焦炉冷却废气的能源浪费问题，提高能源利用率，并减少对环境的污染。
三、项目优势1.节约能源：该项目可以充分利用焦炉冷却废气中的余热，将其转化为电能，避免了传统能源的浪费。
2.环保节能：该项目不仅可以减少焦炉冷却废气的排放，还可以降低相应的污染物排放，达到环保节能的目的。
3.经济效益：该项目可以为钢厂提供稳定的电力供应，减少了对外购电的需求，同时还可以将多余的电力卖给电网，获取额外的收益。
四、项目运作机制1.收集余热：在焦炉正常生产过程中，通过热交换装置将焦炉冷却废气中的热量收集起来。
2.转化热能：将收集到的热量通过蒸汽发生器转化为蒸汽能；3.发电供能：将蒸汽能通过蒸汽发电机组转化为电能，用于钢厂自用或卖给电网；4.能源回收：将蒸汽发生器出口的低温废气通入烟尘处理系统进行热回收；5.副产品利用：产生的烟尘通过处理后可用于水泥生产等领域。
五、项目可行性分析1.技术可行性：干熄焦余热发电技术已经得到广泛应用，核心技术和设备已经成熟，市场前景广阔。
2.经济可行性：该项目可以提供稳定的电力供应，并可通过卖电获取额外收入，具有良好的经济效益。
3.社会可行性：该项目可以减少传统能源的使用，降低环境污染，对于可持续发展具有积极的社会影响。
4.环境可行性：该项目可以减少焦炉冷却废气的排放，减少大气污染物的排放，有利于改善环境质量。
六、项目风险及对策1.技术风险：在项目实施过程中，可能会出现设备故障或技术问题，需要建立完善的维护和管理机制，确保设备的正常运行。
干熄焦余热发电综述
干熄焦余热发电综述【摘要】本文主要介绍了干熄焦工艺原理和特点，及国内外干熄焦的现状。
【关键词】：干熄焦；综述一、干熄焦工艺1.1 干熄焦CDQ（Coke DryQuenching）技术国内外钢铁企业回收产品显热普遍采用的成熟技术，是相对于常规的应用水熄灭炙热红焦的湿熄焦而言的，即采用惰性气体熄灭赤热焦炭的一种熄焦方法。
干熄焦能回收利用红焦的显热，改善焦炭质量，减轻熄焦操作对环境的污染。
1.2 干熄焦的工作原理利用冷惰性气体（主要为氮气，温度170-190℃）在干熄炉中与炼焦炉推出的大约为1050℃的赤热焦炭逆向流动（惰性气体被加热到700-850℃）直接换热，从而冷却焦炭（200℃）。
吸收焦炭热量的惰性气体（950℃）经除尘后将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽。
最后将产生的余热蒸汽送往汽轮机发电。
1.3 干熄焦工艺流程二、干熄焦的优点和缺点2.1 优点干熄焦与湿法熄焦相比能提高焦炭强度和降低焦炭反应性，对高炉操作有利，尤其对质量要求严的大型高炉用焦炭，干熄焦更有优势（降低高炉燃料比、增加出铁比，提高炉顶温度，增加煤粉喷吹量），同时减少对大气的污染。
（见表1）干熄焦回收红焦废热产生蒸汽，可用于发电，避免了生产等量气燃煤而对大气的污染（5-6吨蒸汽需要1吨动力煤）。
对规模为100万t/a焦化厂而言，采用干熄焦技术，每年可以减少8-10万吨动力煤燃烧对大气的污染。
相当于少向大气排放144-180吨烟尘、1280-1600吨SO2，尤其是每年可以减排10 -17.5万吨CO2。
采用干熄焦平均每吨焦炭节水大于0.44吨。
2.1.1 提高焦炭质量同湿法熄焦相比，避免了湿熄焦急剧冷却对焦炭结构的不利影响，其机械强度、耐磨性、真比重都有所提高。
焦炭M40提高3%-8%，Ml0降低0.3%-0.8%，且焦炭的热反应性（CSR、CIR）均有所改善，焦炭M40提高1%，这对降低炼铁成本，提高生铁产量极为有利，尤其对采用喷煤粉技术的大型高炉效果更加明显。
干熄焦余热锅炉该如何设计？其优势在哪？
4）循环气体成分：
成分
C
H
C
O
N
H
O
2
O2
2
2
2O
百分
0
比%
.3
.2 4.1
3.4 1.9
5）锅炉额定蒸发量：（红焦处理量 110t/h）62t/h
6）汽包工作压力：4.71MP（G）
汽包允许最大工作压力：4.9MPa（G）
7）主蒸汽压力
二次过热器出口：4.42MPa（G）
锅炉出口主蒸汽调节阀后：3.82MPa ± 0.2MPa（G）
焦炉荒煤气上升管余热利用方案比较
焦炉荒煤气上升管余热利用方案比较焦炉是焦化企业生产的关键设备和能量聚集点。
焦炉的支出热主要由三部分组成：一是焦炉炭化室出焦时所推出的红焦带出的高温余热，约占37%；二是焦炉上升管排出的高温荒煤气带出的中温余热，约占33%；三是焦炉烟道排出的废气带出的低温余热，约占17%。
焦炉荒煤气是焦煤在结焦过程中挥发份逸出而形成，通常温度为600—800℃左右，其显热占焦炉热支出的约33%左右。
为降低焦炉荒煤气温度便于后续焦化工艺处理，传统工艺采用喷氨水急冷的工艺冷却高温荒煤气，使荒煤气急剧降温至80-85℃。
该工艺流程不仅浪费了大量的荒煤气显热，而且消耗大量的氨水、又浪费了大量的水资源和电力，增加污水排放。
其中，红焦带出的高温余热目前已通过干熄焦技术予以回收并发电；烟道气排出的低温余热也已采用煤调湿、煤干燥、热管技术予以回收；但对于焦炉顶部上升管排出的800℃荒煤气，其带出的热量在焦炉输出显热中位居第二，该项中温余热是焦炉余热余能回收利用的最后一道亟待攻破的技术难关。
目前关于荒煤气显热利用已经研究了近30年，有水套式、热管式、风媒式、荒煤气引出式、介质浴式等等方法。
水套式。
这种方式试验最早，是在原上升管外面包覆一层水套，形式有若干种，利用荒煤气的部分热量产生热水或蒸汽。
以6m焦炉为例，每根上升管产0.5MPa蒸汽约79kg/h，荒煤气从692℃降低到606℃，100根上升管可产蒸汽约7.9t/h，强制循环泵功率约30KW，设备总投资约1000～2000多万元。
水套式的优点是设备体积较小，不结焦，对焦炉原有工艺没有太大影响，但是焦炉的上升管变成一个压力容器，存在运行时起停不易的限制和泄漏隐患。
风媒式。
这种方式是在原上升管外面制造一个风冷却套，其形式也有若干种，将荒煤气的一部分热量吸收产生热风，再将热风引到地面的余热锅炉中产生蒸汽，热风放热后再通过风机循环回上升管中。
还是以6m焦炉为例，荒煤气从692℃降低到637℃，100根上升管可产蒸汽约4.5t/h，循环风机电耗约179KW，设备总投资约600～1000万元。
焦炉生产对干熄焦料位的影响及应对措施
焦炉生产对干熄焦料位的影响及应对措施
5 解决措施
通过以上的分析，在保证焦炉和干熄焦安全操作的前提下，如何在焦炉操作时间、 干熄炉预存段料位、干熄焦排焦量、循环风量等相关参数之间找到合适的关系，即可 以保证焦炉的正常生产，又可以减小干熄炉内料位的波动，同时尽可能的保证锅炉蒸 发量的稳定，将是我们研究的重点。 经过反复的研究探索，我们先对焦炉的操作时间进行了修改，取消焦炉的检修时 间，将节余的时间补充到边炉的操作时间内，最大限度的保证焦炉的出炉顺畅。然后 在干熄焦正常生产时，将预存段料位控制在γ射线料位处，在距干熄焦最远的炭化室 出炉时排焦量控制在115 t/h；出炉12炉后（约1.8h）将排焦量调整为120 t/h，此时预 存段料位大约在γ射线料位下0.8 m处；当再次出炉6炉后（约0.9h）将排焦量调整为 130 t/h，此时预存段料位大约在γ射线料位下0.4 m处；当此趟签最后6炉出完后，预 存段料位将再次回到γ射线料位处，重新开始下个出焦循环。采用如上方式控制料位， 排焦量变化约为20 t，相应的循环风量变化25000 m3/h左右。而锅炉产汽量最大变化 2 t/h，这对后续发电机组的运转不会产生任何影响。
焦炉生产对干熄焦料位的影响及应对措施 3 焦炉出炉对干熄焦排焦的影响分析
3.1 由于焦炉出炉的炉距不同，对干熄焦装焦时间的影响 3.1.1 焦炉炭化室中心距为1.3 m，则相邻炉号的距离差为1.3×5 = 6.5 m，由于 干熄焦车采用两个焦罐轮流接焦，因此相邻炉号还须再加上一个焦罐运载车的车长 13 m，则干熄焦车针对单座焦炉一趟签12炉的走行距离差分别为（以1#签为例，设 距离提升机最近的炉号为基准点）：
炉 号 01 06 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56
浅析干熄焦及余热发电利用
工况一：纯凝工况。
汽 轮 机 进 口 蒸 汽 温 度 暂 定 535 ℃，8.83MPa，焓 值 3473.84kJ/kg
汽 轮 机 出 口 温 度 暂 定 36.17 ℃，0.006MPa，焓 值 2566.48kJ/kg
有效焓差为 907.36kJ/kg 按照项目最大蒸汽量 121.425t/h 测算，项目纯凝工况下 全年发电量为：
三、典型案例 1. 焦炉基本情况。
** 公司现有 4×65 孔 4.3 米捣固焦炉 , 其配套焦炉基本 参数如下：
2. 干熄焦能力计算。 焦 炉 每 小 时 产 焦 量：4×65 孔 ×17.8t/ 室 ÷22.5=205.689t/h 焦炉紧张操作系数取 1.05，干熄焦最大能力：215.973t/h 干熄焦装置每年工作 345 天，其余 20 天年修，则全年焦 炭总产量计算： 216×24×345=1788480t/a 据此，本项目干熄焦装置选择容量为 220t/h，可以满足 最大焦炭产量。 3. 熄焦热量。 项目可回收利用的热量为焦炭显热及焦炭燃烧放热（烧 损 按 1%，忽 略 挥发 分 燃 烧 放 热），项目出炉 红 焦 温 度 按 照 1050℃计算，干 熄完成后出炉温 度按照 150℃计算，参考煤 结焦过程中的实验室及实际比热容数据 1，采用插值法计算 1050℃与 150℃时焦炭比热容，其中不同煤采其真实比热进行
平均计算：
1050℃时比热容：1.5254kJ/kg℃ 150℃时比热容：0.9779kJ/kg℃ 焦炭燃烧热：30543kJ/kg 干熄 1 吨焦炭可产生理论热量为：（1050℃ ×1.5254kJ/ kg ℃ -150 ℃ ×0.9779kJ/kg ℃）×1000kg+10kg×30543kJ/ kg=1760415kJ
干熄焦焦炉煤气发电
一．干熄焦发电：干熄焦发电分为纯凝发电、抽汽发电、背压发电等类型。
锅炉分高温高压和中温中压。
不同方式发电的单位发电量不同。
一般的余热发电采用抽汽凝气式汽轮机较多，能量梯级利用，一般干熄焦锅炉采用中温中压。
1.根据百度百科：干熄焦可回收83%的红焦显热，采用干法熄焦，每处理1t 红热焦炭，可以回收约为1.35GJ的热量，每干熄1t焦炭可以产生压力为3.82MPa,450℃的中温中压蒸汽0.54~0.56t。
1t干熄焦——【0.54，0.56】t的3.82MPa,450℃蒸汽2.根据济钢集团2006投产的干熄焦发电装置的运行数据，检索到三种不同的统计结果：（1）第一种，如下图所示，采用背压式发电，吨焦发电38度左右，采用全凝式发电，吨焦发电约150度，平均每吨干熄焦产生0.575吨蒸汽。
1t干熄焦——0.575t的9.5MPa,540℃蒸汽——150度电（全凝式）（2）第二种，150t/h的干熄焦发电装置，年发电17600万Kw.h.，每小时产生蒸汽86.3t，按照每年350天计算，每小时每吨干熄焦发电139.7Kw.h：1t干熄焦——0.575t的3.82MPa,450℃蒸汽——139.7度电（3）第三种，150t/h干熄焦系统实现了均衡稳定生产，发电机组日平均发电量提高到46万kWh，得每小时每吨干熄焦发电127.8Kw.h，蒸汽的利用效率提高到0.533t/t。
1t干熄焦——0.533t的3.82MPa,450℃蒸汽——127.8度电对以上三种结果取并集，可得济钢集团焦化厂干熄焦发电效率：1t干熄焦—【0.533,0.575】t的3.82MPa,450℃/9.5MPa,540℃蒸汽—【127.8，150】度电3.根据中日联公司设计建造的干熄焦装置近年的统计数字显示，高温高压蒸汽产率≥0.56t/t焦，中温中压蒸汽产率≥0.59t/t焦，高温高压参数≥153kWh/t 焦，中温中压参数≥143kWh/t焦，取中温中压数字最小值，得1t干熄焦——0.59t的3.82MPa,450℃蒸汽——143度电对三种不同统计渠道取并集，可得干熄焦一般发电效率为：1t干熄焦—【0.533，0.59】t的3.82MPa,450℃/9.5MPa,540℃蒸汽—【127.8-150】度电二.焦炉煤气发电焦炉煤气是制取焦炭时产生的副产品，简称焦炉气，是煤焦化过程得到的可燃气体。
焦炉余热及干熄焦余热PPT课件
烟气流向
烟气流向
水套箱体
L1
L2
L
烟气流向
▪ 轴向热管换热器热管排布示意图
L1 烟气流向
径向热管式给水预热装置热管排布示意图
-
12
干熄焦径向换热管式给水预热装置
▪ 2008年以前干熄焦采用的是轴向热管换热器目前已有厂家更换备件，我们将轴向热 管换热器更换为径向换热管式给水预热装置，换热效果很好，但带来的是循环气体 阻损增加，厂家提出虽然换热效果好了但阻损增加干熄焦增加负荷很难。2012年邯 钢邯宝焦化厂给我们提出采用径向换热管式给水预热装置必须保证技术要求的阻损 。邯钢邯宝焦化厂非常重视此事，特邀请中冶焦耐技术人员帮助研究，中冶焦耐技 术人员和我公司技术人员一起到邯钢邯宝焦化厂与厂方技术人员共同研究，提出在 基本不改动原钢结构基础上是否可以充分利用原轴向热管换热器水侧部分，将径向 换热管加长这样既增加了换热面又减少阻损。改造后的设备邯钢邯宝烟焦气流化向厂已投入 使用7个月运行很好。
对比 项目
改造前
热管换热器烟气温度
入口℃ 170
出口℃ 144
改造后 170
124
热管换热器水温
入口℃ 49
出口℃ 60
50
76
热管换热器烟气压力
入口Kpa 4.34
出口Kpa 4.03
4.35
4.01
▪ 2013年5月攀钢也进行了改造目前运行很好，梅钢改造正在加工 ▪ 设备，今年10月中旬投产使用。
鞍山绿冶热能工程技术有限公司
-
1
焦炉余热回收 翅片管-热管式余热回收装置
中冶焦耐工程技术有限公司 鞍山绿冶热能工程技术有限公司
2013年
-
2
焦炉烟气余热回收工艺
干熄焦余热发电技术在工程中的应用
干熄焦余热发电技术在工程中的应用摘要：改革开发以来，我国经济发展态势越来越好，人民的生活水平稳步提升，人们便开始将发展的目光投向环境保护行业，研究如何做好环保工作，做好节能减排。
干熄焦技术正是响应了我国节能环保政策，成为国家鼓励的环保工艺，在国家政策的鼓励下，干熄焦技术有了新的发展，本文主要通过分析干熄焦余热发电技术，讨论其在工程中的应用。
关键词：干熄焦；余热发电技术；工程应用一、引言相应“十三五规划”，焦化行业和生态环境保护局都制定了新的发展规划，提出焦化技术的革新——干熄焦技术改造，将高能耗的企业焦化产生的余热进行资源整理再利用，提高能源利用率，实现节能减排。
二、焦化行业现状据中国炼焦行业协会统计，我国焦炭产量约为40000万吨-50000万吨之间，产量虽然在增加，但是总体能耗呈现稳定中略升趋势，这说明我国炼焦过程能耗在不断降低，特别是干熄焦技术得到发展，目前干熄焦项目可以促进焦化工艺能耗降低约20kg标煤，节约用水0.3-0.4kg，这对于企业来说能够节约一大笔生产成本，因此国家大力推行干熄焦技术，提高焦化厂的生产效率和效益。
干熄焦余热发电是在发展资源节约、提高能源利用的政策下提出的，大型焦化厂利用干熄焦余热发电能够解决厂内用电大问题，余热发电技术在近几年有了重大突破，杨玖林通过建立模型，分析焦化热量和发电原理，改进了发电技术，提高了发电效率，目前干熄焦发电技术已经相对成熟。
三、干熄焦余热发电技术概述（一）焦化降温技术简介炼焦过程中，有两种方法冷却发热的红焦，第一种是湿熄焦，用水直接浇灭红焦，第二中是干熄焦，利用惰性气体来冷却红焦。
对比湿熄焦和干熄焦两种方法，能够发现干熄焦节能效果更明显，环境污染更小，并且还能提高焦炭的质量，有效降低了企业的生产成本。
值得一提的是干熄焦过程是在密闭空间内，安装了除尘系统，能够处理99%以上的粉尘，而且整个熄焦过程不用水，因此整个过程避免了对水和空气的污染，是目前相对较为环保的方法。
我市首个干熄焦余热发电项目启动
我市首个干熄焦余热发电项目启动
预计年可节约标准煤4万余吨
近来，我市煤化工领域积极探索干熄焦余热发电技术应用。
市天龙焦化有限公司与西安华江环保科技股份有限公司正式签约合作，已经启动了我市首个与炼焦配套的干熄焦余热发电项目，让炼焦余热的回收再利用成为可能。
干熄焦相对湿焦而言，是采用惰性气体将红焦在无氧的环境下降温冷却的一种熄焦方法，工艺先进，能够提高焦炭强度、降低焦炭反应性，提升焦炭质量，有效降低污染。
用熄焦产生的大量余热发电，可明显降低企业电耗，发电后的蒸汽还可以被应用到其他生产工序中。
干熄焦余热发电项目符合国家产业政策，经济效益和社会效益明显，可谓是一举多得的好项目。
项目建成后，年发电量将达1.3亿度，产值1.5亿元，每年可节约标准煤4万余吨，减排二氧化碳7万余吨。
干熄焦余热发电技术资料
干熄焦余热发电技术随着焦炉大型化的发展，高温高压干熄焦将成为未来的发展趋势。
采用干法熄焦，每处理1吨煤炭，可以回收约为1.35GJ的热量，节约40kg标煤。
本文全面总结了干熄焦装置的运行情况，包括生产情况、生产工艺原理、主要技术经济指标、干熄焦的主要设备、干熄焦余热发电技术、分析了干熄焦工艺，不同情况下的节能效果、直接经济效益、延伸效益和环保效益。
一、基本原理和工艺流程1、干熄焦概念：所谓干熄焦是相对于湿熄焦而言的，干熄焦是采用惰性气体将红焦在无氧的环境下降温冷却的一种熄焦方法。
2、干熄焦流程：在干熄焦过程中，红焦从干熄炉的顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，冷却后的焦炭从干熄炉底部排除；吸收红焦潜热后温度升高的惰性循环气体从干熄炉环形烟道排出后，进入干熄焦余热锅炉进行换热，锅炉产生的蒸汽进入汽轮机带动发电机发电，从干熄焦余热锅炉冷却后的低温惰性气体进入循环风机重新鼓入干熄炉。
二、干熄焦技术优势及与湿熄焦的比较1、干法熄焦能够提高焦炭强度和降低焦炭反应性，与传统湿法熄焦相比，M40可以提高3~5%，入炉焦比降低2~5%，高炉的常能可以提高1%；2、同湿法熄焦相比，干熄焦可回收83%的红焦显热，采用干法熄焦，每处理1t焦炭，可以回收约为1.35GJ的热量，每干熄1t焦炭可以产生压力为3.8MPa,450℃的蒸汽0.54t.而传统的湿法熄焦不论采用低水分熄焦还是压力蒸汽熄焦的方法，都不能把这部分热量回收回来；3、湿法熄焦过程中，红焦和水基础产生大量的酚、氰化合物和硫化物等有害物质，熄焦产生的蒸汽也被自由排放，严重腐蚀周围设备并污染大气，而干法熄焦采用惰性气体在密闭的系统中循环使用，可以有效降低排放污染；4、利用熄焦产生的大量余热可以用来发电，降低企业电耗，发电后的蒸汽还可以作为参与到其它生产工序中；三、干熄焦工艺流程干熄焦技术是利用冷的惰性气体（燃烧后的废气），在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焦炉烟气余热回收换热形式比较
翅片管换热 翅片管换热是烟气热量通过管壁传导将热量直接传递给饱和水、进 行换热，既一次换热，。翅片管换热原理图见图1 其综合给热系数为：
软水 出 口 入 口软 水
焦炉 烟 气
R2 R1
R3
式中：R1-烟气热阻 m2*℃/KW R2-导热热阻 m2*℃/KW R3-水热阻 m2*℃/KW
焦炉烟气余热回收换热形式比较
其综合给热系数K热管为：
式中：
R1-烟气热阻
m2*℃/KW
软水出口 水 侧 工 质 烟 气
冷凝段 冷凝段 软水出口 软水入口 工质 蒸发段 软水入口
R2-加热段导热热阻m2*℃/KW R3-工质传热热阻 m2*℃/KW
R4-冷却段导热热阻 m2*℃/KW
R5-水热阻 m2*℃/KW
烟气流向
烟气流向
水套箱体
L1 L
L2
L1 烟气流向
烟气流向
轴向热管换热器热管排布示意图
径向热管式给水预热装置热管排布示意图
干熄焦径向换热管式给水预热装置
2008年以前干熄焦采用的是轴向热管换热器目前已有厂家更换备件，我们将轴向热 管换热器更换为径向换热管式给水预热装置，换热效果很好，但带来的是循环气体 阻损增加，厂家提出虽然换热效果好了但阻损增加干熄焦增加负荷很难。2012年邯 钢邯宝焦化厂给我们提出采用径向换热管式给水预热装置必须保证技术要求的阻损 。邯钢邯宝焦化厂非常重视此事，特邀请中冶焦耐技术人员帮助研究，中冶焦耐技 术人员和我公司技术人员一起到邯钢邯宝焦化厂与厂方技术人员共同研究，提出在 基本不改动原钢结构基础上是否可以充分利用原轴向热管换热器水侧部分，将径向 换热管加长这样既增加了换热面又减少阻损。改造后的设备邯钢邯宝焦化厂已投入 烟气流向 使用7个月换热形式比较
热管（轴向和径向）换热 热管是一个真空的密闭容器，每根热管都是经过抽真空处理的，热 管分加热段和冷却段，加热段走烟气，冷却段走锅炉给水，管内为工 质，当热管的加热段受热时，热量经管壁传到工质，工质便汽化、蒸 发，借助压差使工质蒸气迅速传到热管的冷却段，在此蒸气凝结成液 体，释放出潜热，加热锅炉给水。在重力作用下，工质回流到加热段 受热。通过这种“蒸发-传输-冷凝”的反复循环而将热管加热段的热 量传递给热管的冷却段。热管换热原理图见图2
烟气 蒸发段 径向热管
侧
热管热阻大于翅片管热阻（R热管〉R翅片管） 所以，K翅片管＞ K热管
轴向热管 图 、热管换热原理图
焦炉烟气余热回收换热形式比较
翅片管为一次换热、热管为二次换热。所以，在相同的换热条件下翅片管换热效 率要高于热管。同时翅片管受热段面积与热管加热段面积相同，水在翅片管内面 积换热，而热管水在热管冷却段换热，翅片管省去热管冷却段面积，所以翅片管 换热比热管换热用钢量少，重量轻，体积小。 焦炉烟气余热锅炉主要由预热器、蒸发器、过热器（根据厂方要求设置）、汽水 分离器、连接管组成。焦炉排烟温度较低、而烟气中还含有硫化物，所以我们根 据烟气成分和换热机理，在充分考虑低温露点腐蚀情况下，采取最大限度地提高 换热效率进行设计。 由于烟气先经过热器、蒸发器，烟气温度和蒸汽温度都大于露点温度（见表1）， 所以换热面采用一次性换热的翅片管，烟气直接加热蒸汽换热系数高。 烟气经过热器、蒸发器后进入预热器温度降低，而且预热水温度较低（常温除氧 20℃），易发生露点，所以换热面采用二次性换热的热管，低温烟气先加热热管 内工质，工质受热后再加热水，也就是说被加热的冷介质不与烟气在一个换热面 进行换热，可以有效控制管壁温度在露点温度以上。 最终采用翅片管和热管相结合的翅片管-热管式余热锅炉，这样既提高了换热效率 又避免了露点腐蚀。该项技术目前已被国家知识产权局受理为国家发明专利。 结构见图3.
鞍山绿冶热能工程技术有限公司
焦炉余热回收 翅片管-热管式余热回收装置
中冶焦耐工程技术有限公司 鞍山绿冶热能工程技术有限公司
2013年
焦炉烟气余热回收工艺
焦炉烟气工艺流程图
水侧: 软水 汽包 除氧器 蒸发器 锅炉给水泵 过热器 预热器 用户
烟气侧: 烟气 阀门 过热器 蒸发器 预热器 引风机 阀门 阀门 烟囱
对比 项目 改造前 改造后 热管换热器烟气温度 热管换热器水温 热管换热器烟气压力
入口℃ 170
170
出口℃ 144
124
入口℃ 49
50
出口℃ 60
76
入口Kpa 4.34
4.35
出口Kpa 4.03
L1 L2 L 烟气流向
4.01
2013年5月攀钢也进行了改造目前运行很好，梅钢改造正在加工 设备，今年10月中旬投产使用。
蒸汽压力MPa 饱和温度℃ 0.3 133.53 0.4 143.61 0.5 151.84 0.6 158.83 0.7 164.95 0.8 170.41 0.9 175.36 1.0 179.89
由上表1得知余热锅炉设计时蒸发器排烟温度必须大于低压蒸汽饱和温度，否则 对数平均温差△tm为负值。而蒸汽压力越小,蒸发器烟气出口可设计较低，这样 蒸汽量相对较大。
干熄焦径向换热管式给水预热装置
给水入口
给水入口
给水出口
给水出口
干熄焦径向换热管式给水预热装置
邯钢邯宝焦化厂径向换热管式给水预热装置
返回
鞍山绿冶热能工程技术有限公司
焦炉烟气余热参数
焦炉烟气排烟温度： 烧焦炉煤气（独立焦化厂） 250～300℃ 烧混合煤气（钢铁联合企业） 200～250℃ 烧高炉煤气（钢铁联合企业） 190～230℃ 以上焦炉排烟温度根据各厂实际操作有所波动。烟气量烧高炉煤气为最大，其次 为混合煤气，焦炉煤气为最小。总之同一焦炉烧什么煤气烟气排出的热量变化不 大。回收低温烟气余热生产低压蒸汽产生的蒸汽量与蒸汽压力有很大关系。 不同压力下饱和蒸汽见下表1：
焦炉烟气余热回收换热形式比较
饱
和 蒸 汽 出 口
汽包
来 自 除 氧 器 除 氧 水
烟气入口
翅片管式蒸发器
翅片管式蒸发器
热管式预热器
烟气出口
翅片管-热管式余热回收装置结构示意图
干熄焦径向换热管式给水预热装置 改造实例
邯钢邯宝焦化厂 鞍山华泰干熄焦工程技术有限公司 鞍山绿冶热能工程技术有限公司
焦炉烟气余热回收换热形式比较
目前在类似焦炉烟气参数条件下余热回收用余热锅炉换热面换热元件多采用翅 片管、翅片热管（轴向和径向）简称热管。 换热原理如下：
换热公式：
Q=K*A*ΔTm 式中：Q-换热量 KW
K-综合给热系数 KW/m2*℃
A-换热面积 m2 ΔTm-对数平均温差 ℃
2013年
干熄焦径向换热管式给水预热装置
2008年以前干熄焦采用的是轴向热管换热器，由于干熄炉标高一定，所以轴向热 管换热器换热面布置空间有限，换热面余量小。实际应用一旦积灰换热效率下降 ，难达到换热指标。我们与中冶焦耐共同研究，2008年后设计的干熄焦都采用径 向换热管式给水预热装置，换热面有余量，运行效果比较好。