濕熄焦與干熄焦
我國(guó)大部分焦化廠熄焦方式一般為濕熄焦,即利用噴水將紅焦冷卻降低到300℃以下。它的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,裝置占地面積小,基建投資少,生產(chǎn)操作方便。但它的缺點(diǎn)也十分明顯。其一,濕熄焦浪費(fèi)紅焦大量顯熱,每煉1t焦炭消耗熱量約為3.15~3.36GJ,其中濕熄焦浪費(fèi)的熱量就有1.45GJ,大約占了45%;其二,濕熄焦時(shí)紅焦急劇冷卻,使其裂紋增多,焦炭質(zhì)量下降,水分波動(dòng)大,不利于高爐煉鐵生產(chǎn);其三,濕熄焦產(chǎn)生的水蒸汽夾帶殘留在焦炭?jī)?nèi)的酚、氰、硫化物等腐蝕性侵蝕周圍物體,造成大面積空氣污染,隨著熄焦水的循環(huán)使用,這種污染越發(fā)嚴(yán)重;其四,濕熄焦產(chǎn)生的蒸汽夾帶大量粉塵,通常達(dá)200~400g/t,既污染環(huán)境,也是一種浪費(fèi)。為解決這種問(wèn)題,各國(guó)焦化研究人員進(jìn)行了種種嘗試。干熄焦技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用極大地改善了這種缺點(diǎn)。
干熄焦起源于瑞士,20世紀(jì)60年代由前蘇聯(lián)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定連續(xù)的生產(chǎn),但自動(dòng)化和環(huán)保措施方面起點(diǎn)不高。70年代,全球能源危機(jī)促使干熄焦技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展,由日本改進(jìn)的干熄焦技術(shù),在裝置大型化、自動(dòng)控制、環(huán)保節(jié)能方面有了極大的提高,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
所謂干熄焦(Coke Dry Quenching,簡(jiǎn)稱CDQ),是相對(duì)于濕熄焦而言,它是采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。在干熄焦過(guò)程中,紅焦從干熄爐頂部裝入,低溫惰性氣體從循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻段紅焦層內(nèi),吸收紅焦顯熱,冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出,從干熄爐環(huán)形煙道出來(lái)的高溫惰性氣體流經(jīng)干熄焦鍋爐進(jìn)行熱交換,鍋爐產(chǎn)生蒸汽,用于發(fā)電。冷卻后的惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)重新鼓入干熄爐內(nèi)循環(huán)利用。干熄焦由干熄爐、裝入裝置、排焦裝置、提升機(jī)、電機(jī)車及焦罐車、焦罐、一次除塵器、二次除塵器、干熄焦鍋爐單元、循環(huán)風(fēng)機(jī)、除塵地面單元、水循環(huán)單元、自動(dòng)化控制單元、發(fā)電部分等組成。也有的廠家不設(shè)立發(fā)電部分,而是將熱蒸汽直接進(jìn)行蒸汽并網(wǎng)。
干熄焦工藝主要有3個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1、避免濕法熄焦對(duì)環(huán)境的污染,減少粉塵和CO2向大氣的排放,干熄焦放散的氣體以小于100mg/m3的高凈化氣體排放;
2、 提高焦炭的強(qiáng)度,降低高爐的焦比;回收紅焦的顯熱(可達(dá)83%)。其基本原理是利用冷的惰性氣體(燃燒后的廢氣)在干熄焦?fàn)t中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦,吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽,被冷卻的惰性氣體再由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻紅焦循環(huán)使用;
3、廢熱鍋爐產(chǎn)生的中壓(或高壓)蒸汽還可用于發(fā)電。其環(huán)保、節(jié)能、改善焦炭質(zhì)量方面優(yōu)越性十分明顯。
干熄焦的經(jīng)濟(jì)效益分析
隨著干熄焦技術(shù)的發(fā)展,干熄焦在能源回收利用以及因焦炭質(zhì)量的提高而在高爐煉鐵方面的延伸效益也越來(lái)越。特別是大型高爐,采用干熄焦點(diǎn)焦炭可使其焦比降低2%~5%,同時(shí)高爐生產(chǎn)能力提高約1%,這一部分延伸效益十分可觀。因此對(duì)于干熄焦的經(jīng)濟(jì)效益,除了要計(jì)算其回收紅焦點(diǎn)顯熱產(chǎn)生蒸汽加以利用的直接經(jīng)濟(jì)效益外,還要計(jì)算其在高爐煉鐵方面的延伸效益。
以一套140t/h的干熄焦為例,年處理焦炭約為110萬(wàn)噸,年產(chǎn)汽約66萬(wàn)噸。如果合理配置干熄焦裝置,并提高設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率(干熄焦設(shè)備基本已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化),可將干熄焦點(diǎn)建設(shè)投資控制在16000萬(wàn)元。干熄焦的經(jīng)濟(jì)效益及投資償還期分析如下:
干熄焦直接經(jīng)濟(jì)效益。干熄焦年產(chǎn)蒸汽66萬(wàn)噸,蒸汽壓力為3.82MPa ,蒸汽溫度為450℃,可用于發(fā)電或其他工業(yè)、民用設(shè)施,扣除干熄焦自身的能源動(dòng)力消耗,每年因生產(chǎn)蒸汽帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益約為2300萬(wàn)元。
干熄焦延伸經(jīng)濟(jì)效益。高爐采用干熄焦點(diǎn)焦炭生產(chǎn),其焦比可降低2%,全年因節(jié)約焦炭而產(chǎn)生的效益約為890萬(wàn)元;可提高煉鐵產(chǎn)量約1%,按干熄焦的生產(chǎn)規(guī)模,全年因提高高爐煉鐵產(chǎn)量產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為690萬(wàn)元。
全年總延伸效益為890+690=1580(萬(wàn)元);
干熄焦全年總經(jīng)濟(jì)效益。干熄焦全年總經(jīng)濟(jì)效益=直接經(jīng)濟(jì)效益+延伸經(jīng)濟(jì)效益=2300+1580=3880(萬(wàn)元);
干熄焦投入費(fèi)用。干熄焦點(diǎn)年折舊費(fèi)用按投資的5%計(jì)算,每年約800萬(wàn)元;干熄焦點(diǎn)年維修費(fèi)用按投資的2%計(jì)算,每年約320萬(wàn)元,干熄焦工作人員工資及其它費(fèi)用每年約100萬(wàn)元。因此,干熄焦每年投入的費(fèi)用約為1220萬(wàn)元;
干熄焦點(diǎn)投資償還期。干熄焦點(diǎn)投資償還期約為16000/(3880-1220)=6(年)。
干熄焦起源于瑞士,20世紀(jì)60年代由前蘇聯(lián)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定連續(xù)的生產(chǎn),但自動(dòng)化和環(huán)保措施方面起點(diǎn)不高。70年代,全球能源危機(jī)促使干熄焦技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展,由日本改進(jìn)的干熄焦技術(shù),在裝置大型化、自動(dòng)控制、環(huán)保節(jié)能方面有了極大的提高,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
所謂干熄焦(Coke Dry Quenching,簡(jiǎn)稱CDQ),是相對(duì)于濕熄焦而言,它是采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。在干熄焦過(guò)程中,紅焦從干熄爐頂部裝入,低溫惰性氣體從循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻段紅焦層內(nèi),吸收紅焦顯熱,冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出,從干熄爐環(huán)形煙道出來(lái)的高溫惰性氣體流經(jīng)干熄焦鍋爐進(jìn)行熱交換,鍋爐產(chǎn)生蒸汽,用于發(fā)電。冷卻后的惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)重新鼓入干熄爐內(nèi)循環(huán)利用。干熄焦由干熄爐、裝入裝置、排焦裝置、提升機(jī)、電機(jī)車及焦罐車、焦罐、一次除塵器、二次除塵器、干熄焦鍋爐單元、循環(huán)風(fēng)機(jī)、除塵地面單元、水循環(huán)單元、自動(dòng)化控制單元、發(fā)電部分等組成。也有的廠家不設(shè)立發(fā)電部分,而是將熱蒸汽直接進(jìn)行蒸汽并網(wǎng)。
干熄焦工藝主要有3個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1、避免濕法熄焦對(duì)環(huán)境的污染,減少粉塵和CO2向大氣的排放,干熄焦放散的氣體以小于100mg/m3的高凈化氣體排放;
2、 提高焦炭的強(qiáng)度,降低高爐的焦比;回收紅焦的顯熱(可達(dá)83%)。其基本原理是利用冷的惰性氣體(燃燒后的廢氣)在干熄焦?fàn)t中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦,吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給廢熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽,被冷卻的惰性氣體再由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻紅焦循環(huán)使用;
3、廢熱鍋爐產(chǎn)生的中壓(或高壓)蒸汽還可用于發(fā)電。其環(huán)保、節(jié)能、改善焦炭質(zhì)量方面優(yōu)越性十分明顯。
干熄焦的經(jīng)濟(jì)效益分析
隨著干熄焦技術(shù)的發(fā)展,干熄焦在能源回收利用以及因焦炭質(zhì)量的提高而在高爐煉鐵方面的延伸效益也越來(lái)越。特別是大型高爐,采用干熄焦點(diǎn)焦炭可使其焦比降低2%~5%,同時(shí)高爐生產(chǎn)能力提高約1%,這一部分延伸效益十分可觀。因此對(duì)于干熄焦的經(jīng)濟(jì)效益,除了要計(jì)算其回收紅焦點(diǎn)顯熱產(chǎn)生蒸汽加以利用的直接經(jīng)濟(jì)效益外,還要計(jì)算其在高爐煉鐵方面的延伸效益。
以一套140t/h的干熄焦為例,年處理焦炭約為110萬(wàn)噸,年產(chǎn)汽約66萬(wàn)噸。如果合理配置干熄焦裝置,并提高設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率(干熄焦設(shè)備基本已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化),可將干熄焦點(diǎn)建設(shè)投資控制在16000萬(wàn)元。干熄焦的經(jīng)濟(jì)效益及投資償還期分析如下:
干熄焦直接經(jīng)濟(jì)效益。干熄焦年產(chǎn)蒸汽66萬(wàn)噸,蒸汽壓力為3.82MPa ,蒸汽溫度為450℃,可用于發(fā)電或其他工業(yè)、民用設(shè)施,扣除干熄焦自身的能源動(dòng)力消耗,每年因生產(chǎn)蒸汽帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益約為2300萬(wàn)元。
干熄焦延伸經(jīng)濟(jì)效益。高爐采用干熄焦點(diǎn)焦炭生產(chǎn),其焦比可降低2%,全年因節(jié)約焦炭而產(chǎn)生的效益約為890萬(wàn)元;可提高煉鐵產(chǎn)量約1%,按干熄焦的生產(chǎn)規(guī)模,全年因提高高爐煉鐵產(chǎn)量產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為690萬(wàn)元。
全年總延伸效益為890+690=1580(萬(wàn)元);
干熄焦全年總經(jīng)濟(jì)效益。干熄焦全年總經(jīng)濟(jì)效益=直接經(jīng)濟(jì)效益+延伸經(jīng)濟(jì)效益=2300+1580=3880(萬(wàn)元);
干熄焦投入費(fèi)用。干熄焦點(diǎn)年折舊費(fèi)用按投資的5%計(jì)算,每年約800萬(wàn)元;干熄焦點(diǎn)年維修費(fèi)用按投資的2%計(jì)算,每年約320萬(wàn)元,干熄焦工作人員工資及其它費(fèi)用每年約100萬(wàn)元。因此,干熄焦每年投入的費(fèi)用約為1220萬(wàn)元;
干熄焦點(diǎn)投資償還期。干熄焦點(diǎn)投資償還期約為16000/(3880-1220)=6(年)。

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