干熄焦熱備技術(shù)的應(yīng)用探討

徐升

摘 要：干熄焦是煉焦工業(yè)一項(xiàng)重要的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，本文介紹了焦炭行業(yè)干熄焦熱備技術(shù)，探討了該技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和可行性，該技術(shù)值得推廣應(yīng)用。干熄焦熱備技術(shù)完全擺脫了濕熄焦引發(fā)的能源浪費(fèi)、環(huán)境污染問題，對高爐生產(chǎn)操作也不會(huì)產(chǎn)生影響，在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)得到了越來越多的應(yīng)用，寶鋼湛江、馬鋼、山鋼等企業(yè)紛紛采取干熄焦熱備的熄焦模式。

關(guān)鍵詞：干熄焦；濕熄焦；熱備技術(shù)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0059-01

干熄焦是煉焦工業(yè)一項(xiàng)重要的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，它是相對于濕熄焦而言的，是指采用循環(huán)氣體（主要成分為氮?dú)猓⒊酂峤固拷禍乩鋮s的一種熄焦方法。與濕熄焦相比，干熄焦可降低有害物質(zhì)的排放，能夠充分回收利用紅焦顯熱，還能提高焦炭強(qiáng)度，有利用高爐的穩(wěn)定運(yùn)行，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，因此該項(xiàng)技術(shù)得到了大力的推廣和應(yīng)用。

1 問題的由來

干熄焦的基本流程是焦?fàn)t炭化室推出的赤熱焦炭經(jīng)紅焦輸送系統(tǒng)輸送并裝入密閉的干熄爐內(nèi)，和循環(huán)氣體在爐內(nèi)交叉逆流換熱，降溫冷卻后通過排焦裝置排出；而吸收了焦炭熱量的循環(huán)氣體將熱量傳遞給干熄焦鍋爐產(chǎn)生蒸汽后經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)加壓重新進(jìn)入干熄爐內(nèi)循環(huán)利用。當(dāng)干熄焦裝置年修或故障停產(chǎn)時(shí)，通常需要啟用備用的濕熄焦系統(tǒng)，如此以來濕熄焦引發(fā)的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染又會(huì)顯現(xiàn)出來，對于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)來說，還會(huì)對高爐操作產(chǎn)生一定的影響。若采用干熄焦熱備技術(shù)，將會(huì)解決這一系列問題。

2 技術(shù)介紹

本文所述干熄焦熱備技術(shù)，是指采用全干熄工藝，一組焦?fàn)t配套建設(shè)兩套或以上數(shù)量的干熄焦裝置，正常生產(chǎn)時(shí)這些干熄焦裝置共同生產(chǎn)，當(dāng)其中一套干熄焦裝置年修或故障停產(chǎn)時(shí)，熄焦任務(wù)由剩余干熄焦裝置共同承擔(dān)，所有干熄焦裝置形成互為熱備用狀態(tài)。

3 應(yīng)用舉例

3.1 焦?fàn)t規(guī)模

某鋼鐵聯(lián)合企業(yè)新建2組共4座58孔7.2米頂裝焦?fàn)t，單孔產(chǎn)焦量41噸，周轉(zhuǎn)時(shí)間24.5小時(shí)，焦?fàn)t緊張操作系數(shù)為1.07。經(jīng)計(jì)算，年產(chǎn)干全焦約340萬噸，正常小時(shí)產(chǎn)焦量388噸，考慮焦?fàn)t緊張操作系數(shù)小時(shí)產(chǎn)焦量415噸。

3.2 濕備方案

根據(jù)焦?fàn)t產(chǎn)量，干熄焦配置方案一：建設(shè)2套規(guī)模為210t/h處理能力的干熄焦裝置，每套正常處理量為194t/h，最大處理量為208t/h；干熄焦配置方案二：建設(shè)3套規(guī)模為140t/h處理能力的干熄焦裝置，每套正常處理量為129t/h，最大處理量為138t/h。若干熄焦布置在兩組焦?fàn)t中側(cè)附近區(qū)域集中管理，則需要在焦?fàn)t兩端建設(shè)兩座濕熄焦系統(tǒng)，當(dāng)干熄焦裝置不能滿足熄焦需要時(shí)，就要啟用相應(yīng)的濕熄焦。

3.3 熱備方案

根據(jù)焦?fàn)t產(chǎn)量，干熄焦配置方案一：建設(shè)3套規(guī)模為210t/h處理能力的干熄焦裝置，每套正常處理量為129t/h，最大處理量為138t/h，當(dāng)一套停產(chǎn)檢修時(shí)其余每套正常處理量為194t/h，最大處理量為208t/h；建設(shè)4套規(guī)模為140t/h處理能力的干熄焦裝置，每套正常處理量為97t/h，最大處理量為103t/h，當(dāng)一套停產(chǎn)檢修時(shí)其余每套正常處理量為129t/h，最大處理量為138t/h。

3.4 經(jīng)濟(jì)對比分析

從上述配置方案可以看出，熱備方案一干熄焦裝置負(fù)荷在60%～100%之間波動(dòng)，波動(dòng)范圍較大，對系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，影響設(shè)備使用壽命，不宜選取。以下主要以濕備、熱備的方案二進(jìn)行論述。進(jìn)行熱備的干熄焦裝置與濕備相比，需要增加投資約4297萬元。

干熄焦裝置年檢修時(shí)間約為20天，濕備方案中每年大約有19萬噸焦炭需要進(jìn)行濕熄。若這些焦炭按熱備進(jìn)行干熄處理，則可產(chǎn)生11萬噸高溫高壓蒸汽，這些蒸汽可以發(fā)出2850萬度電，電力價(jià)格按0.48元/kWh，則可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益1368萬元。此外，由于干熄焦炭質(zhì)量的提高，可使高爐煉鐵的入爐焦比下降2%以上，同時(shí)增產(chǎn)新鐵1%以上，綜合計(jì)算每噸干熄焦炭對整個(gè)煉鐵系統(tǒng)的延伸效益約為34元。對本文而言，干熄焦炭延伸效益為646萬元，合計(jì)效益共2014萬元。綜合考慮干熄焦固定投資和運(yùn)行成本等各種因素，干熄焦熱備增加的投資在3年左右的時(shí)間即可收回。

3.5 熱備對裝置運(yùn)行的影響及應(yīng)對措施

根據(jù)上述熱備方案可知，每套干熄焦裝置運(yùn)行負(fù)荷在70%～100%之間變化，對氣體循環(huán)系統(tǒng)將產(chǎn)生一定的影響，這需要設(shè)計(jì)上考慮應(yīng)對措施。循環(huán)氣體流速和干熄焦負(fù)荷成正比關(guān)系，負(fù)荷降低，設(shè)備管道內(nèi)氣體流速下降，影響最大的是二次除塵器的除塵效果。

二次除塵器目前主要采用多管旋風(fēng)分離器，由幾百個(gè)旋風(fēng)子組合而成。該設(shè)備將循環(huán)氣體中的焦粉進(jìn)一步分離出來，使進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)的氣體中粉塵含量進(jìn)一步降低，減少焦粉對循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片的磨損，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行壽命。根據(jù)有關(guān)資料可知，旋風(fēng)子橫截面積平均氣體流速一般控制在3.5 ～4.75m/s范圍內(nèi)，流速降低不僅會(huì)降低除塵效率，而且容易造成旋風(fēng)子堵塞。為保證設(shè)備的除塵效率，我們需要控制旋風(fēng)子里的氣體流速在合理的范圍內(nèi)。在干熄焦負(fù)荷降低的情況下，可以通過關(guān)閉一部分旋風(fēng)子通道，只允許循環(huán)氣體通過一部分旋風(fēng)子，來保證二次除塵器的除塵效率。

4 結(jié)語

干熄焦熱備技術(shù)完全擺脫了濕熄焦引發(fā)的能源浪費(fèi)、環(huán)境污染問題，對高爐生產(chǎn)操作也不會(huì)產(chǎn)生影響，在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)得到了越來越多的應(yīng)用，寶鋼湛江、馬鋼、山鋼等企業(yè)紛紛采取干熄焦熱備的熄焦模式。對于新建的焦化項(xiàng)目，該項(xiàng)技術(shù)值得大力推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]潘立慧，魏松波，等.干熄焦技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.