李少鋒 吳明峰 王帥毫 

( 中國平煤神馬集團平頂山京寶焦化有限公司  平頂山 467494)

摘  要：干熄焦技術作為目前國內外煉焦行業推廣應用的節能減排、降本增效的新型技術，已被列為國家重點推廣鼓勵扶持的重大節能技術之一。與傳統的濕法熄焦技術相比，干熄焦具有回收紅焦顯熱、提高焦炭質量等優點。這一技術可以使得焦化企業從環保、能源、成本等多方面獲得巨大效益，對于實現焦化行業的綠色發展具有十分重要的意義。

關鍵字：干熄焦；節能；環保

1  我國干熄焦技術的現狀

干熄焦技術是在冶金行業焦化領域大力推廣的節能、環保新技術，具有增產、降耗等特點。國內自1985年寶鋼一期首次引進日本技術和設備的干熄焦裝置后，截止目前國內干熄焦在建、已建的項目已經超過150套。近年來除了非常重要的關鍵設備和元件，干熄焦技術和設備國產化已取得較大進展，促進了干熄焦技術在國內的應用。

2  干熄焦工藝

2.1  干熄焦工藝流程

我公司160t/h干熄焦工程及余熱發電項目是為公司2*60孔6m搗固焦爐配套建設的節能減排項目，主體設備由干熄焦焦炭運輸系統、干熄爐及供氣裝置、裝入裝置、排出裝置、氣體循環系統等組成。160t/h干熄焦工藝流程如圖1所示。

圖1  160t/h干熄焦工藝流程如圖

2.2  干熄焦工藝說明

裝滿紅焦的焦罐臺車由電動機牽引至焦罐提升井架底部，由焦罐提升機將焦罐提升并送到干熄爐頂，通過爐頂裝置將焦炭裝入干熄爐。在干熄爐中焦炭與惰性氣體進行熱交換，紅焦冷卻至200℃以下，經排焦裝置卸至膠帶機上，送到篩焦系統。

冷卻焦炭的惰性氣體由循環風機通過干熄槽底部的供氣裝置鼓入干熄槽，與紅焦炭進行換熱，由干熄槽出來的熱惰性氣體溫度隨著入爐焦炭溫度的不同而變化，如果入爐焦炭溫度穩定在1050℃，該溫度約為970℃。熱的惰性氣體經一次除塵器除塵后進入余熱鍋爐換熱，溫度降至約180℃。惰性氣體由鍋爐出來，再經過二次除塵后由循環風機加壓經給水預熱器冷卻至約≤130℃進入干熄槽循環使用。

除塵器分離出的焦粉，由專門的輸送設備將其收集在貯槽內以備外運。干熄焦的裝入、排焦、預存室放散等處的含塵氣體均進入干熄焦地面除塵站進行除塵后排放。

2.3  干熄焦主要工藝參數

我公司2座6m焦爐年產干全焦120萬噸，設計選用為160t/h的干熄焦裝置，其工藝參數如表1所示。

表1  干熄焦主要工藝參數

2.4  干熄焦主要經濟技術指標

干熄焦及余熱發電項目主要經濟技術指標如表2所示。

表2  干熄焦及發電項目主要經濟技術指標

3  干熄焦效益分析

3.1  干熄焦節能效益

充分利用紅焦溫熱，節約能源。濕熄焦生產時對紅焦噴水冷卻，產生的蒸汽直接排放到大氣中，紅焦的顯熱也隨蒸汽的排放而浪費掉；而在干熄焦系統中，利用惰性氣體與紅焦進行換熱顯熱后的惰性氣體再將熱量傳遞給配套的余熱鍋爐生產蒸汽用于發電，因此可以節約大量的能源。我廠干熄焦設計蒸發量為91.2t/h，正常產汽82.65t/h。配套余熱利用項目配備20MW抽汽凝汽式汽輪機和25MW發電機組一臺，年發電量為10.35*107kwh/a。產生的高溫高壓蒸汽除發電用外，還可以供給焦化廠其他工段使用。因此可以大大節約能源。

采用傳統的濕法熄焦，每熄1噸焦要消耗約 0.5 噸水。干熄焦投運后，由于很少采用濕法熄焦，而且原先焦化廠自備鍋爐幾乎處于停用狀態，噸焦耗水量明顯減少，由濕法熄焦時的2.6噸降低至目前的1.72噸，噸焦減少用水0.88噸，焦化廠全年產量若按產焦150萬噸計，可節水132萬噸。

3.2  干熄焦環保效益

原有濕熄焦生產過程中，紅焦與水接觸產生大量的酚、氰化合物和硫化物等有害物質，隨熄焦產生的蒸汽自由排放，嚴重腐蝕周圍設備并污染大氣；干熄焦采用惰性循環氣體在密閉的干熄爐內對紅焦進行冷卻，可以免除對周圍設備的腐蝕和大氣污染。此外由于采用焦罐定位接焦，焦爐出焦的粉塵由攔焦車的收塵風機直接吸收排送到除塵站，經除塵之后符合排放標準的氣體直接排放到大氣，污染得到有效的控制。

干熄焦爐爐頂裝焦及爐底排、運焦產生的粉塵以及循環風機后放散的氣體、干熄爐預存段放散的少量氣體經除塵地面站凈化后，以含塵量小于100mg/m³的高凈化氣體排入大氣。因此，干熄焦的環保指標優于濕熄焦。干法熄焦比濕法熄焦可減少約60% (每年約64t)各類大氣污染物的排放量，大氣污染得到有效控制，而且節約了用水，固體粉塵回收后可得到綜合利用，環境效益十分明顯。同時為了配套干熄焦生產，公司又投資建設了廢水深度處理項目，以完成對干熄焦廢水的循環利用，做到焦化廢水零外排。

3.3  干熄焦質量效益

焦炭質量明顯提高。從炭化室推出的焦炭,溫度為1000°C左右，濕熄焦時紅焦因為噴水急劇冷卻，焦炭內部結構中產生很大的熱應力，網狀裂紋較多，氣孔率很高,容易碎裂成小塊；干熄焦過程中焦炭緩了塊度在60 mm以上大塊焦,而25～60 mm的中塊焦相應增多，焦炭塊度的均勻性提高了，有利于高爐冶煉生產。

反應性較低的焦炭，對提高高爐的利用系數和增加噴煤量起著至關重要的作用，而干熄爐與濕熄焦的焦炭相比，反應性明顯降低。這是因為干熄焦時焦炭在干爐的預存段有保溫作用，相當于在焦爐里燜爐，進行溫度的均勻化和殘存揮發分析出的過程，因而經過預存段，焦炭的成熟度進一步提高，生焦基本消除，而生焦的特點就是反應性高，機械強度低；其次，干熄焦生產的焦炭在干爐爐內往下流動的過程中，焦炭經受機械力，焦炭的結構脆弱部分及生焦變為焦粉篩除掉，不影響冶金焦的反應性；再次，濕熄焦生產的焦炭表面和氣孔內因水蒸發后沉積有堿金屬的鹽基物質，使焦炭反應性提高，而干熄焦的焦塊則不沉積，因而其反應性較低，采用干法熄焦可使焦炭M40提高3～5% ，M10提高0.3～0.5%；有利于降低煉鐵入爐焦比，提高高爐生產能力，最終降低鋼鐵生產總的成本費用。

4  結論

干熄焦及余熱利用項目的投運，將熄焦過程中產生的污染物排放量進一步降低，為該地區更廣泛的開展環境治理工作作出了突出的貢獻，同時干熄焦先進的裝置工藝也為公司節能降耗、焦炭質量起到了至關重要的作用。因此干熄焦技術在節能減排和經濟、環保、社會等方面都具有很大的效果。

參考文獻

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