煤调湿工艺及其经济效益分析
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1223 年 4 月 第 45 卷 第 1 期
燃 料 与 化 工 "#$% & ’($)*+,% -./+$00$0
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例，按国内一般焦化厂的原料、产品和动力价格 计算，配套的汽化上升管煤调湿装置产生的节能 与增产效益见表 1。
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投资回收期及前景
以汽化上升管为主要热源的煤调湿工艺包括上
升管汽化冷却系统、回转换热系统、排湿系统 6 含 烟道废气引出及排湿气除尘 7 、煤输送系统及自动 控制系统。以 1 8 31 孔 9:34 ; <2 型焦炉计算，系 统总投资约 1 522 万元，根据煤调湿装置的经济效 益每年可达 1 522 余万元，因此，该装置在 = 年内 即可收回投资。 我国现有各种焦炉约 = 422 余座，年产焦炭约 => 222 多万 ?，年耗洗精煤 1= 222 多万 ?，如以焦 炉装炉煤含水 =2@ 计，则每年有 1 =22 万 ? 水进入 焦炉， 相当于 1A2 万 ? 标准煤。如采用装炉煤调 湿装置将装炉煤水分降至 >@ ，则每年有 <32 万 ? 水不进入焦炉，可节约炼焦煤约 = =22 万 ?。 总之，这套中国式的煤调湿技术非常适合于我 国焦化厂的新厂建设和老厂改造，具有广阔的市 从表 1 可以看出，煤调湿装置的经济效益每 年可达 1 522 余万元，这些还不包括汽化上升管产 生的蒸汽用于煤调湿外且富余的蒸汽价值，经济 效益非常显著。 场。该工艺存在的不足是汽化上升管的检修不太方 便，有待于今后改进。
刘晓明 编辑
对炉头温度过高的临时处理
陈晓舟 6 广西柳钢焦化厂，柳州 535221 7 方式，适当打开蓄热室测温孔盖。使冷空气由此进 入煤气蓄热室，一是可以贫化煤气，使一些燃烧后 的废气带入炉头火道；二是冷却炉头段的煤气温度 和格子砖温度。经调火班的多次调试，在煤气蓄热 室测温孔盖打开 <)) 左右时效果最好。在保证焦 炭 成 熟 的 前 提 下 ， = 号 炉 炉 头 温 度 下 降 了 52 E A2F ， 达 到 = =12 E = =52F G = =>2 E = =<2F 。焦 饼横向成熟转向均匀，经全炉测量表明，横排系数 上升到 2D !2，马鞍型现象消失，且温度稳定，杜 绝了大量的炉头焦跌落。 上述方法仅是临时措施，从长远考虑，还需采 用斜道调节砖来调节煤气量的分配。建议对 9:<2 ; BC 焦炉煤气小孔板及斜道调节砖的设计加 以改进，以保证横排温度曲线的稳定及减少炼焦耗 热量。
35’(*#.(6 9($ Q./+$00 /N +/,% )/*0E#.$ +/BE./% ’R’ *0 G$0+.*S$GH E($ ,QQ%*+,E*/B /N T,Q/.*U$G 0E,BGQ*Q$ G$T*+$ N/. .$+/T$.O /N +/F$ /T$B $V+$00 ($,E N/. $+/B/)*+ $NN$+E ,BG $B$.COW0,T*BC .$0#%E /N +/,% )/*0E#.$ +/BE./% *0 ,B,%OU$G; 7+4 8"*/’6 X,Q/.*U$G 0E,BGQ*Q$ ’R’ Q./+$00 P+/B/)*+ $NN$+E 入除尘器，除尘后经烟囱排入大气。除尘器收集的 煤粉送到干燥机后的运煤带式输送机上运往煤塔。 见图 7。
我厂在原 1 8 31 孔 9:<2 ; B 型焦炉基础上扩建 44 孔 9:<2 ; BC 型焦炉，于 1224 年置换高炉煤气 加热后，出现炉头温度偏高，横排温度系数只有 2D >A。其中 = E A 眼、11 E 1< 眼都脱离横排标准范 围； 1 眼、 1A 眼更是偏离 A2F 以上，炉头温度达 =122 G =152F 。造成炉头焦大量跌落，不仅增加了 炉门操作的工作量还增加了炼焦耗热量。虽然采取 了调整标温及加大支管压力等措施，但效果不明 显。 上述问题主要原因是 9:<2 ; BC 型焦炉在蓄热 室封墙上采取了各种保温措施，减少了蓄热室封墙 窜漏和散热，使炉头火道供热增加；另外在第 1、 4 火道间增加了循环孔，使炉头火道温度影响更明 显。由于斜道调节砖尺寸没变，导致横排温度两头 高中间低，最终呈马鞍型。对此我们采取逆向思维
益与节能效果。 关键词：汽化上升管 中图分类号：9:511; 7< 文献标识码： =
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煤调湿的工艺效果，采用煤调湿工艺，可使焦炉生 产 能 力 提 高 <2 <C ； 焦 炉 加 热 煤 气 消 耗 量 减 少 848IE @ IJ；初冷器用水与剩余氨水减少 ? @ 7；相应 的减少蒸氨用蒸汽 ? @ 7。 汽化上升管煤调湿装置的效益包括节能效益与 增产效益两部分。以 3 D 53 孔 E957 F 04 型焦炉为
"
经济效益分析
参考重钢焦化厂生产数据，依据汽化上升管 F
!
焦炉热平衡
以 3 D 53 孔 E957 F 04 型焦炉为例，采用汽化 上 升 管 F煤 调 湿 技 术 可 以 回 收 荒 煤 气 显 热 332 ?GHE @ ’； 烟道废气显 热 32 ?5HE @ ’。而 应用这 些 余 热 又 足 以 将 含 水 ?42 8C 的 配 合 煤 干 燥 到 >2 8C ， 在 无 须 外 供 能 源 情 况 下 达 到 煤 调 湿 的 目 的，见表 ?。
收稿日期：1224 > 77 > 7!
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燃 料 与 化 工 !"#$ % &’#()*+$ ,-.*#//#/
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图#
以汽化上升管为热源的 $%$ 流程
: 7 ; 延长焦炉使用寿命。煤调湿技术能很好地 控制入炉煤的水分，并具有较高的温度，保证了 焦炉的加热稳定，对焦炉炉体起到了很好的保护 作用。 : 5 ; 生产成本低、环保效益好。经调湿的配合 煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化 室顶部空间，经上升管、桥管进入集气管，约 <44= 的 荒 煤 气 经 上 升 管 汽 化 冷 却 后 的 温 度 降 至 584= 左右，在桥管内被氨水喷洒冷却至 <>= 左右 : 常规焦炉只冷却到 03= ; 。回收上升管显热大大 的降低了集气管的温度，使初冷器用水量和剩余 氨水量分别减少了约 ? @ 7，从而减少了回收车间的 负荷和投资。炉温降低 38= 后废气中的 9AB 排放 量减少 33C ，有效的减少了大气污染。
1223 年 4 月 第 45 卷 第 1 期
燃 料 与 化 工 "#$% & ’($)*+,% -./+$00$0
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煤调湿工艺及其经济效益分析
朱德升 陈海文
摘
6 天津天铁炼焦化工有限公司，天津 422427 8 6 鞍山焦化耐火材料设计研究总院，鞍山 773221 8
要：介绍了煤调湿技术的工艺过程，分析了应用汽化上升管装置，回收焦炉自身余热，进行煤调湿的经济效 煤调湿工艺 经济效益 文章编号：7227 > 4!2? 6 1223 8 21 > 222! > 24
:
工艺效果
6 7 8 降低炼焦耗热量。入炉煤水分由 72; 5Y 减 少 到 <Y 的 炼 焦 耗 热 量 降 低 5[; 55 \ 3; 5 ] 1<4; 5F^ _ FC；煤从 12Z 预热到 [5Z 炼焦耗热量降 低 <5 \ 2; 4 \ 3; 7[7 ? ] [7; 5F^ _ FC； 堆 密 度 增 加 4; 5Y 后 炼 焦 耗 热 量 降 低 4!F^ _ FC； 炉 温 降 低 15Z ，焦炭带走热量减少 5Y ，炼焦耗热量可降低 !2F^ _ FC；结焦时间缩短 3Y ，炼焦耗热量可降低 14F^ _ FC‘ 废气温度降低 15Z ，炼焦耗热量可降低 42F^ _ FC‘ 总计节约能耗 525F^ _ FC。 6 1 8 提高焦炭质量。由于配合煤水分降低使装 炉煤堆密度增加，可多配弱粘结性煤 72Y 左右； 炭化室内上下煤料分布均匀，焦炭成熟均匀，粒度 大于 722)) 与小于 75)) 级的比例减少， R32 、 R15 比例增加，焦炭和化工产品增产 !; !Y 。
煤调湿技术是利用焦化厂的生产余热，以上升 管汽化冷却装置产生的蒸汽为主要热源，以烟道废 气的显热为辅助热源，在装炉前将炼焦煤水分的 72Y 左右干燥至 <Y 。该技术成熟可靠，工艺过程 简单，操作方便、运行安全、投资省、节能效果 好。该装置在本钢一铁焦化厂、沈阳煤气二厂等厂 已成功运用 12 多年。
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工艺流程
上升管汽化冷却装置产生的蒸汽经过蒸汽混合
器进入多管回转干燥机与湿煤进行间接热交换，蒸 汽由 7<3Z 冷凝冷却到 ?2Z 后进入软水箱，再由循 环泵送入上升管汽化冷却系统。当煤料水分高于 72; 5Y 时，采用外来高压蒸汽调节温度，使煤水分 保持稳定。煤在多管回转干燥机内由 12Z 加热至 [2Z ，水分由 72; 5Y 左右降到 <; 5Y 后由带式输送 机送至贮煤塔。在运输过程中，煤的水分将进一步 挥发而达到 <Y 。 由风机抽出 142Z 的烟道废气送入 多管回转干燥机，将煤在干燥机内蒸发出的水分引
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1223 年 4 月 第 45 卷 第 1 期
燃 料 与 化 工 "#$% & ’($)*+,% -./+$00$0
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例，按国内一般焦化厂的原料、产品和动力价格 计算，配套的汽化上升管煤调湿装置产生的节能 与增产效益见表 1。
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投资回收期及前景
以汽化上升管为主要热源的煤调湿工艺包括上
升管汽化冷却系统、回转换热系统、排湿系统 6 含 烟道废气引出及排湿气除尘 7 、煤输送系统及自动 控制系统。以 1 8 31 孔 9:34 ; <2 型焦炉计算，系 统总投资约 1 522 万元，根据煤调湿装置的经济效 益每年可达 1 522 余万元，因此，该装置在 = 年内 即可收回投资。 我国现有各种焦炉约 = 422 余座，年产焦炭约 => 222 多万 ?，年耗洗精煤 1= 222 多万 ?，如以焦 炉装炉煤含水 =2@ 计，则每年有 1 =22 万 ? 水进入 焦炉， 相当于 1A2 万 ? 标准煤。如采用装炉煤调 湿装置将装炉煤水分降至 >@ ，则每年有 <32 万 ? 水不进入焦炉，可节约炼焦煤约 = =22 万 ?。 总之，这套中国式的煤调湿技术非常适合于我 国焦化厂的新厂建设和老厂改造，具有广阔的市 从表 1 可以看出，煤调湿装置的经济效益每 年可达 1 522 余万元，这些还不包括汽化上升管产 生的蒸汽用于煤调湿外且富余的蒸汽价值，经济 效益非常显著。 场。该工艺存在的不足是汽化上升管的检修不太方 便，有待于今后改进。
刘晓明 编辑
对炉头温度过高的临时处理
陈晓舟 6 广西柳钢焦化厂，柳州 535221 7 方式，适当打开蓄热室测温孔盖。使冷空气由此进 入煤气蓄热室，一是可以贫化煤气，使一些燃烧后 的废气带入炉头火道；二是冷却炉头段的煤气温度 和格子砖温度。经调火班的多次调试，在煤气蓄热 室测温孔盖打开 <)) 左右时效果最好。在保证焦 炭 成 熟 的 前 提 下 ， = 号 炉 炉 头 温 度 下 降 了 52 E A2F ， 达 到 = =12 E = =52F G = =>2 E = =<2F 。焦 饼横向成熟转向均匀，经全炉测量表明，横排系数 上升到 2D !2，马鞍型现象消失，且温度稳定，杜 绝了大量的炉头焦跌落。 上述方法仅是临时措施，从长远考虑，还需采 用斜道调节砖来调节煤气量的分配。建议对 9:<2 ; BC 焦炉煤气小孔板及斜道调节砖的设计加 以改进，以保证横排温度曲线的稳定及减少炼焦耗 热量。
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我厂在原 1 8 31 孔 9:<2 ; B 型焦炉基础上扩建 44 孔 9:<2 ; BC 型焦炉，于 1224 年置换高炉煤气 加热后，出现炉头温度偏高，横排温度系数只有 2D >A。其中 = E A 眼、11 E 1< 眼都脱离横排标准范 围； 1 眼、 1A 眼更是偏离 A2F 以上，炉头温度达 =122 G =152F 。造成炉头焦大量跌落，不仅增加了 炉门操作的工作量还增加了炼焦耗热量。虽然采取 了调整标温及加大支管压力等措施，但效果不明 显。 上述问题主要原因是 9:<2 ; BC 型焦炉在蓄热 室封墙上采取了各种保温措施，减少了蓄热室封墙 窜漏和散热，使炉头火道供热增加；另外在第 1、 4 火道间增加了循环孔，使炉头火道温度影响更明 显。由于斜道调节砖尺寸没变，导致横排温度两头 高中间低，最终呈马鞍型。对此我们采取逆向思维
益与节能效果。 关键词：汽化上升管 中图分类号：9:511; 7< 文献标识码： =
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煤调湿的工艺效果，采用煤调湿工艺，可使焦炉生 产 能 力 提 高 <2 <C ； 焦 炉 加 热 煤 气 消 耗 量 减 少 848IE @ IJ；初冷器用水与剩余氨水减少 ? @ 7；相应 的减少蒸氨用蒸汽 ? @ 7。 汽化上升管煤调湿装置的效益包括节能效益与 增产效益两部分。以 3 D 53 孔 E957 F 04 型焦炉为
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经济效益分析
参考重钢焦化厂生产数据，依据汽化上升管 F
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焦炉热平衡
以 3 D 53 孔 E957 F 04 型焦炉为例，采用汽化 上 升 管 F煤 调 湿 技 术 可 以 回 收 荒 煤 气 显 热 332 ?GHE @ ’； 烟道废气显 热 32 ?5HE @ ’。而 应用这 些 余 热 又 足 以 将 含 水 ?42 8C 的 配 合 煤 干 燥 到 >2 8C ， 在 无 须 外 供 能 源 情 况 下 达 到 煤 调 湿 的 目 的，见表 ?。
收稿日期：1224 > 77 > 7!
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燃 料 与 化 工 !"#$ % &’#()*+$ ,-.*#//#/
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图#
以汽化上升管为热源的 $%$ 流程
: 7 ; 延长焦炉使用寿命。煤调湿技术能很好地 控制入炉煤的水分，并具有较高的温度，保证了 焦炉的加热稳定，对焦炉炉体起到了很好的保护 作用。 : 5 ; 生产成本低、环保效益好。经调湿的配合 煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化 室顶部空间，经上升管、桥管进入集气管，约 <44= 的 荒 煤 气 经 上 升 管 汽 化 冷 却 后 的 温 度 降 至 584= 左右，在桥管内被氨水喷洒冷却至 <>= 左右 : 常规焦炉只冷却到 03= ; 。回收上升管显热大大 的降低了集气管的温度，使初冷器用水量和剩余 氨水量分别减少了约 ? @ 7，从而减少了回收车间的 负荷和投资。炉温降低 38= 后废气中的 9AB 排放 量减少 33C ，有效的减少了大气污染。
1223 年 4 月 第 45 卷 第 1 期
燃 料 与 化 工 "#$% & ’($)*+,% -./+$00$0
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煤调湿工艺及其经济效益分析
朱德升 陈海文
摘
6 天津天铁炼焦化工有限公司，天津 422427 8 6 鞍山焦化耐火材料设计研究总院，鞍山 773221 8
要：介绍了煤调湿技术的工艺过程，分析了应用汽化上升管装置，回收焦炉自身余热，进行煤调湿的经济效 煤调湿工艺 经济效益 文章编号：7227 > 4!2? 6 1223 8 21 > 222! > 24
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工艺效果
6 7 8 降低炼焦耗热量。入炉煤水分由 72; 5Y 减 少 到 <Y 的 炼 焦 耗 热 量 降 低 5[; 55 \ 3; 5 ] 1<4; 5F^ _ FC；煤从 12Z 预热到 [5Z 炼焦耗热量降 低 <5 \ 2; 4 \ 3; 7[7 ? ] [7; 5F^ _ FC； 堆 密 度 增 加 4; 5Y 后 炼 焦 耗 热 量 降 低 4!F^ _ FC； 炉 温 降 低 15Z ，焦炭带走热量减少 5Y ，炼焦耗热量可降低 !2F^ _ FC；结焦时间缩短 3Y ，炼焦耗热量可降低 14F^ _ FC‘ 废气温度降低 15Z ，炼焦耗热量可降低 42F^ _ FC‘ 总计节约能耗 525F^ _ FC。 6 1 8 提高焦炭质量。由于配合煤水分降低使装 炉煤堆密度增加，可多配弱粘结性煤 72Y 左右； 炭化室内上下煤料分布均匀，焦炭成熟均匀，粒度 大于 722)) 与小于 75)) 级的比例减少， R32 、 R15 比例增加，焦炭和化工产品增产 !; !Y 。
煤调湿技术是利用焦化厂的生产余热，以上升 管汽化冷却装置产生的蒸汽为主要热源，以烟道废 气的显热为辅助热源，在装炉前将炼焦煤水分的 72Y 左右干燥至 <Y 。该技术成熟可靠，工艺过程 简单，操作方便、运行安全、投资省、节能效果 好。该装置在本钢一铁焦化厂、沈阳煤气二厂等厂 已成功运用 12 多年。
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工艺流程
上升管汽化冷却装置产生的蒸汽经过蒸汽混合
器进入多管回转干燥机与湿煤进行间接热交换，蒸 汽由 7<3Z 冷凝冷却到 ?2Z 后进入软水箱，再由循 环泵送入上升管汽化冷却系统。当煤料水分高于 72; 5Y 时，采用外来高压蒸汽调节温度，使煤水分 保持稳定。煤在多管回转干燥机内由 12Z 加热至 [2Z ，水分由 72; 5Y 左右降到 <; 5Y 后由带式输送 机送至贮煤塔。在运输过程中，煤的水分将进一步 挥发而达到 <Y 。 由风机抽出 142Z 的烟道废气送入 多管回转干燥机，将煤在干燥机内蒸发出的水分引