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煤焦系统余热回收利用技术发展情况与主要工艺设备性能的研究确定

时间:2020-07-23 11:55:53 作者:阳辰焦化设备文章来源:本站点击:90

(一)、煤焦系统余热回收利用技术发展情况
目前的水平室式炼焦炉本体的热效率和热工效率已较高,长期以来,焦化从业者致力于焦炉节能降耗技术的研究应用,焦炉设备在焦炉炉体结构改进、提高加热系统燃烧效率、改变传热性能、降低炉体散热损耗,以及利用燃烧废气余热资源提高入炉燃气温度、进而提高燃气热值等方面做了大量的研究探索,炉体节能技术日益成熟并得到广泛应用。现在对于焦炉本体的节能减排,主要研究开发的方向有。
1)增大焦炉炭化室的几何尺寸;
2)采用下喷及下调式的焦炉结构;
3)研制大容积焦炉,包括采取薄壁炉墙砖焦炉的炼焦试验、研制高比换热面积的蓄热室格子砖、研制高导热性能的炉墙砖等;
4)研制节能焦炉。
另一方面,从焦炉热工调节和生产操作控制上进行研究摸索,主要有以下方向:
1)加热煤气在低空气过剩系数下燃烧;
2)炼焦炉供热量定值加热及用计算机控制焦炉加热;
3)焦炉程序加热。
但炼焦生产的节能在余热资源的回收利用上。炼焦余热资源富集在红热焦碳、烟道废气、刚出炉的焦炉煤气等物料上。关于炼焦工序余热回收前沿技术,主要涉及:
1)采用干熄焦技术取代传统的湿法熄焦工艺,回收利用红热焦碳的显热据统计,出炉的红焦显热约占焦炉能耗的3540%,这部分能量相当于炼焦煤能量的5%,如将其回收和利用,可降低冶金产品成本,起到节能降耗的作用。
干法熄焦是目前较广泛应用的一项节能技术,近年国内也逐渐引进、消化、推广应用。采用干熄焦可回收80%的红焦显热,平均每熄1吨焦炭可回收3.9Mpa,450℃的蒸汽0.45~0.6吨。目前国内正在进行干熄焦的国产化及在大型焦化厂的推广应用。
2)采用煤调湿技术,回收利用焦炉烟道气和荒煤气显热,实现预热煤炼焦②煤气净化系统余热回收利用技术发展情况
目前在化产生产中可大量集中回收利用的余热资源不多,主要从以下几方面着手利用:
1)优化工艺流程,利用高温工艺介质来加热(或预热)需要加热的低温工艺介质;
2)采用新工艺、新设备,以加强能源的综合利用。
化产系统的余热资源分散、多数品位不高,但有一些局部利用、将生产工艺与余热利用结合的情况,有值得研究利用的空间。如利用横管初冷器上段余热的脱硫工艺、节能蒸氨技术、导向喷射塔盘技术等。
(二)、主要工艺设备性能的研究确定
①主体工艺设备配置
按系统分类,干熄焦系统包括红焦输送系统、干熄炉及供气装置、装入装置、排焦装置、气体循环系统及热力系统,焦炉炉框其主体工艺设备有干熄炉,电机车及焦罐台车,提升机,装入装置,排焦装置,一、二次除尘器,循环风机,热管换热器,干熄锅炉及除氧给水泵等。
为干熄焦装置长期、、稳定的运行以及技术上,干熄焦装置中部分关键设备如循环风机、装入装置用电动缸、排焦装置用振动给料器及格式密封阀等从引进;其它国产化设备中的关键部件如起重机中的钢丝绳、轴承、主提升电机、电气低压元件、调速装置、PLC装置及检测系统等采用产品。
②关键设备技术性能
1)干熄槽本体
干熄槽为园形截面筒仓式结构,内衬耐火材料,干熄槽上部为预存室,中间是斜道区,下部为冷却室。预存室外有环形气道,环形气道与斜道连通,其主体结构。干熄炉预存室有高料位检测、连续料位检测仪表,预存室的容积按1.5个小时的装焦量设计,能满足贮存焦炉有计划地中断供焦时间内的焦炭量。
干熄槽冷却室容积的设计要满足排焦温度在200℃以下的要求。干熄槽底部设供气装置。供气装置由风帽、供气道及周边风环组成。要求供气装置鼓入的气流在炉内均匀分布。
2)装入装置
装入装置安装在干熄槽顶,它包括干熄槽水封盖和移动台车。装入装置由带变频器的电动缸驱动,装焦时自动打开干熄槽水封盖,同时移动装焦漏斗至干熄槽口,配合提升机将红焦装入干熄槽。装入装置与集尘管连通,装焦时无粉尘外逸。装入装置设有料钟,使布料均匀。