精煤调湿工艺的设计及应用浅析

１ 系统 方 案 优 选
目前 国内煤 调湿 工艺 主要有 ３种 ：多管 回转 式
干燥机 、流 化床 干燥 机和 回转 滚筒 干燥 机 ，工 艺 特
点 比较 见表 １ 。
该公 司决定 建设 ２ ０万 精 煤 调 湿装 置 （ ｘ ７ ２
表 １
３种 调 湿 工 艺对
通过对 以上 ３种 工艺 的综合 分析 与评 价 。发现 捣 固炼 焦洗 精煤 的干燥 采 用 回转 滚 筒干燥 机 的煤调 湿工 艺 比较 合适 ，方框 流 程见 图 １ 。
温级别 ，从 而 降低造 价 。精 煤 调湿技 术 的经济 效益
见表 ２ 。
Ｉ
． ． ．．． ．． ．． ．． ．． ，．．． ．． ．． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．
溪 ｌ
＿Ｊ ＿ １ ． ． ． ． ． ． ． ． ． ＿ Ｊ ．．．．．．．．．．．＿ ．．．． ．．．．．．
＝
式 中 ：ｖ 代 表 烟 气 单 位 面 积 流 速 ，ｋ／ ｍ ・） ： ｇ（ ｓ ，取
３． ６。
综 上 所 述 ．干燥 机 简 体 直 径 选 ５ ｍ．根 据蒸 发 容 积 ２ ８ 的要求 ，简体 长度 选 ２ ｍ，所 以 回转 滚 ３ ｍ， ０ 筒 干燥 机 的选 型为 ４ ｘ ０ ， ２ ｍ。 ５
云南 大为 制焦 有 限公 司年 产 ２ ０万 ｔ 全焦 捣 ０ 干 固焦炉 于 ２ ０ ０ ７年 １ 月 建成 投产 。多 年 的生产运 行 １ 表 明 ，外 购精 煤 水 分较 高 （４ １ ％） １％～ ７ ，且 露天 储
２ ０／ ） ０ ｔ ，利 用 焦 炉 烟 道 的 高 温 废 气 和 混 合 煤 气 ｈ
计 算 。而 单位 容 积蒸 发强 度 的确定 ，不 仅 与所 烘干
物料 介质 有 关 ，还取 决 于烘 干机 的型 式 、物料 的物 理性 质 、颗 粒 的大小 、水 分类 型 、初 始和 最终 水分 含量 、热 介 质温 度等 。 总结 国 内外 钢铁 厂 的洗 精煤
内形 成 大量冷 凝 水 ，紧急 停止 进煤 ，持续 通 焦炉 烟 道气 来烘 干 除尘 器布袋 中的水 分 。 ２ ）热 风 炉 补 燃 装 置 未启 动 ，２号 焦 炉 烟 道 气 混合 温度 大 幅低 于设 计 值 ，经 检查 发 现 ，２号 焦 炉
Ｌ 式 气 风 ｌ煤 缓 仓 Ｉ 热 燃 热 炉ｌ 厂 湿 冲 Ｉ 预 调
高温１
焦 炉 烟 道 气 厂 — ＿］
— — — —
湿Ｉ
烟 Ｉ 气
高 温
烟气
广 —— —Ｌ —－ ］ 废 气 广— — —］ ＿ 干 Ｉ 煤
返 回配 煤 粉 碎 系 统
煤ｌ
２ 回转 滚 筒 干 燥 机 的选 型 计 算
张晓林 编辑
下料 管 局 部 有 挂煤 现 象 。采 取 加 大 下 料 管 下 倾 角
度 ．并把 焊缝 打磨 光滑 等措 施予 以解 决 。 ４ ）出煤 水分偏低 ，说明热交换 太充分 。对此 割
统 漏 风 量 ） ０ ％ｘ 气 １ ３３ ３ ／ ；烟 气 流速 ： ：１ ５ Ｑ烟 ＝ ８ ９ ｍ３ ｈ
２ 、６ Ｏ元 ／煤 、０６元／Ｗｈ电 价 计 。 ％ ０ ｔ ． ｋ
度 ，ｋ 水／ 。ｈ。 ｇ （ ・） ｍ
２ ）滚筒 干燥 机蒸 发 容积 的确 定 从 式 （ ） 可知 ，只 要 确定 洗 精 煤 在 烘 干过 程 １ 中 的单位 容 积蒸 发强 度 ，就可 以进行 烘干 机 的容积
了蒸氨 废水量 及 污水处 理量 ，严 重影 响 了焦炉 的正 常生产 及煤 气管 网压 力 的稳定 。 目前 一般 通过 外购 部 分低 硫 的优 质 原 煤 配 人 ．将 配 合 煤 水 分 控 制 在 ｌ ％左 右 ，基本 满足炼 焦要求 ，但 增加 了配煤成本 。 ２
善 焦炉操 作 ，提 高焦 炭质量 。
４９ ｍ。取 ５ ． ４ ｍ。
掉 干燥 筒 内部 分扬料 板 ，减少 换 热 面积 ，并 调 整部
分 扬料板 的倾 斜角 ，加快 煤在干燥 筒里 的推 进速度 。 ５ ）考 虑 到 雨 季 洗 精 煤 的含 水 量 高 达 １ ％以 ８ 上 ，可能导 致 干燥机 尾 气温度 过 低 ，损 坏 除尘 器 布
（ 甲醇弛 放气 变 压 吸 附装 置 的顺 放 气 和 富碳 气及 部
分 焦炉 煤气 ）燃烧 产 生 的高温 烟气作 为热 载体对 入 炉 煤料 预先 干燥 、脱水 ，从 而控 制炼焦 耗 热量 ，改
存 ，尤 其在 雨季 ，炼焦 配合 煤水 分偏 高 ，造成捣 固 煤 饼塌 饼频 繁 ，焦炉减 产 ，回炉 煤气 量上 升 ，增 加
注：①煤 调湿 系统能力 为 ２ ２０ ｈ ｘ ０ｔ ，利用 ２０ ／ ２℃焦炉烟道气和 ｑ １ １ｋ／３ ＝３１９Ｊ 的混合煤气补燃 产生的热量 ，将精煤 ｍ 水分从 １％１ １％，产量为 ２ １６ ６ｔ ，蒸发水量 ２ １． ３ ｈ ６ ￣ ０ ｘ ８． ７ ｈ ６ ／ ｘ３ ３ｔ 。②节能效益按 ｑ２ ０Ｊ ｇ ３ ／ ＝ ０ ３ｋ／ 、含硫量 ９ ｋ
表 ３
煤 调 湿 装 置 调 试 数 据
４ 结 语
该 精 煤 调 湿 技 术 可 充 分 回 收焦 炉 烟 道 气 的余 热 ，省去 了高价优 质 原煤 的采 购 ，大 幅降 低运行 成
本 ，并减 少 污染 物 的排放 ，达 到很好 的经济 和社 会 效益 ，具 有较 高 的推 广价值 。
排 大 气
混风装置 卜—— 回转滚筒干燥机卜— ＿１ ＿ － ．布袋除尘器 ＋
１ ）根据 蒸 发强度 选 型 滚 筒干 燥机 的产 量通 常是 按单位 容 积蒸发水 量
指标进 行计 算 。公式 如下 ：
图 ｌ 煤 调湿 工艺 流 程 图
Ｇ ＡＷ１ Ｏ ｘ （０ － ）（ 一 ） ＝ Ｏ ［１０ ／ Ｏ 】 （） １ 式 中 ：Ｇ为 干燥 机 的产量 （ 含有 初 水 分 的 干 按 物料 计 ） ，取 ２ ０／ ；Ｖ为 干燥 机 的 容 积 ，ｍ ； ０ｔ ｈ
工况 不正 常 。烟气 温度 为 １ＯＣ Ｉ ￣。 ３ ）设 计 入 煤 量 为 ２ ０／ ，调 试 中 最 大 进 煤 量 ０ｔ ｈ １ ０／ 右 ，经 停 机 检 查 发 现 ，干燥 机 下 料 不 畅 ， ５ｔ ｈ左
烘 干 实 践 ，当 初 水 分 １ ％ 、终 水 分 １ ％时 ，单 位 ６ ０
混 合 煤 气 配 煤 粉 碎 系 统 来 煤
路 排 空装 置 。在 煤 调湿 系 统 出现故 障 停 止运 行 时 ． 快 速 转 换 烟 道 气 直 接 排 空 ，一 则 保 证 焦 炉 稳 定 运
行 ，降低 烟气通 过烘 干 系统时 的 电耗 ，二则保 护烘 干系统 免受 高温 烟道 气 的损 害 ，降低 布袋 除尘 器 耐
精煤调 湿 热介质 优先 利用 焦炉 烟道气 余热 ，当 雨季 煤料水 分 太大 、热量 不足 时 ，再 将混 合煤 气通 过热 风炉 补燃 。调节 供热 量 。干燥 系统设 烟 道气旁
收稿 日期 ：２ １－ ４ １ ０ｌ０—０
作 者 简介 ：李 英 杰 （９ ８ ） １７ 一 ，男 ，工 程 师
求 。各 项参 数 均满足 炼焦 生产 的要 求 。通过 ３天 的 连 续试 生产 ，装 置运 行稳 定 ，出煤 水分 波 动控制 在 设 计范 围 内 ，通 过 了性 能考核 验 收 。 目前 ，该套 装
置 运行稳 定 。
３ 装 置 投 用情 况
该项 目在 ２ １ 年初暂停实施 ，但 ２ １ 年底昆 ０１ ００
钢 师宗 炼焦 厂建 成 了 １ 煤调 湿装 置 。这 ２个项 目 套 的干燥 系统设 计 选型 、主设备 供应 商 、运行 工况 等 都基 本一 致 。以师宗项 目的试运 情 况考核 这 套煤 调 湿装 置 的性 能指标 。该 装 置第 １ 调试数 据 记 录见 次 表３ 。存 在 以下 问题 ： １ ）尾 气 温 度 过 低 （ 计 为 ８ ℃ ） 设 ０ ，在 除 尘 器
Ｆｅ ｕ 燃 Ｃｈ ｍｉａ ｏ ｅ ｓｓ ｌ＆ 料 ｅ与 ｌＰｒ工 ｃ 化 ｃ ｓｅ
Ｓ ｐ． ０１ ｅ ２ １ Ｖｏ ． ２ Ｎｏ５ １ ． ４
精煤调湿 工艺的设计及应用浅析
李 英杰 唐 子烨 陈小平
（ 上海 金 自天正 信息技 术 有限公 司 ，上海 ２ １０ ） ０ ９０
袋 ，决 定从 进 干燥机 前 的焦 炉烟 道引一 路 高温 烟气 到除尘 器前 作补 热用 ，必 要 时调 整尾气 温 度 。 经 过 近 ２个 月 的整 改 ，投 入 第 ２次调 试 运行 ， 数 据记 录 见表 ３ 。第 ２次 调 试 结果 基本 达 到 设计 要
干燥机简体直径 ：Ｄ ４ ｓ ３ ４ 】 ＝［Ｗ ． ． ｎ Ｊ（ １ ５
为物 料 的初水 分 ，％ ，按 １ ； ６计
为物 料 的终 水
分 ，％ Leabharlann 按 ｌ ０计 ；Ａ 为 干燥 机 的单 位 容 积 蒸 发 强
２ １ 年 ９月 ０１
燃 料 与 化 工
Ｆｅ ｕ ｌ＆ Ｃｈ ｍｉａ ｏ ｅ ｓｓ ｅ ｃ ｌＰｒｃ ｓｅ
第 ４ 第 ５期 ２卷
表２
精 煤 调 湿 技 术 的节 能 减 排 效 益
１ ＝ ８ ３ ３３ ６ ０ｘ ． ６ ． ｇ ； 烟 气 密 度 取 ， １ ３ ９ ／ ０ １ ８＝ ５２ ／ １ ２ ｋｓ １ ８ ｇ 。根 据 公式 （ ）可计 算 干燥 机 水 分 的蒸 发 ． ｋ／ ２ ｍ， １ 量 为 ３７ ｋ ／；故 ． ｇ ０ ｓ ６ ．＋ ． ＝ ８９ ｇｓ ５ ３ ０ ６ ． ／。 ２ ７ ｋ
容 积 蒸 发 强 度 选 ５ ％一 ３ ｇ水／ｍ ｈ ８ ６ ％ｋ （ ・ ）较 适 宜 。 根 据公 式 （ ）计 算所 需 的蒸发 容 积 Ｖ ２ ８ 。 １ ＝ ３ｍ 。 ３ ）干燥 机简 体直 径 的确定 干 燥 机 简 体 直 径 可 根 据 烟 气 的 最 大 流 量
一
计算 。烟气 离开 转筒 时 的流量 （ 虑 ５ 考 ％的系