干熄焦的工艺流程

干熄焦主要由干熄炉、装入装置、排焦装置、提升机、电机车及焦罐台车、焦罐、一次除尘器、二次除尘器、干熄焦锅炉单元、循环风机、除尘地面站、水处理单位、自动控制部分、发电部分等组成。根据设计的不同，干熄焦系统包含的主要设备也不尽相同，比如德国1mA设计的干熄焦就没有一次除尘器，其进锅炉的循环气体中粗颗粒焦粉的去除由于熄炉本体完成；有的干熄焦直接采用外供除盐水，因此省略了干熄焦除盐水生产这一环节，只是对外供除盐水进行除氧处理即可；有的干熄焦没有设计发电装置，锅炉产生的蒸汽经减温减压后直接并网使 用.从炭化室推出的红焦由焦罐台车上的圆形旋转焦罐(有的干熄焦设计为方形焦罐)接受，焦罐台车由电机车牵引至干熄焦提升井架底部，由提升机将焦罐提升至 提升井架顶部；提升机挂着焦罐向干熄炉中心平移的过程中，与装入装置连为一体的炉盖由电动缸自动打开，装焦漏斗自动放到干熄炉上部；提升机放下的焦罐由装 入装置的焦罐台接受，在提升机下降的过程中，焦罐底闸门自动打开，开始装入红焦；红焦装完后，提升机自动提起，将焦罐送往提升井架底部的空焦罐台车上，在 此期间装入装置自动运行将炉盖关闭。 装入干熄炉的红焦，在预存段预存一段时间后，随着排焦的进行逐渐下降到冷却段，在冷却段通过与循环气体进行热交换而冷却，再经振动给料器、旋转密封 阀、溜槽排出，然后由专用皮带运输机运出。为便于运焦皮带系统的检修，以及减小因皮带检修给干熄焦生产带来的影响，皮带运输机一般设计有两套，一开一备。 冷却焦炭的循环气体，在干熄炉冷却段与红焦进行热交换后温度升 高，并经环形烟道排出干熄炉；高温循环气体经过一次除尘器分离粗颗粒焦粉后进入干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，温度降至约160(2的低温循环气 体由锅炉出来，经过二次除尘器进一步分离细颗粒焦粉后，由循环风机送入给水预热器冷却至约130C，再进入干熄炉循环使用。经除盐、除氧后约104的锅炉用水由锅炉给水泵送往干熄焦锅炉，经过锅炉省煤器进入锅炉锅筒，并在锅炉省煤器部位与循环气体进行热交换，吸收循环气体中 的热量；锅炉锅筒出来的饱和水经锅炉强制循环泵重新送往锅炉，经过锅炉鳍片管蒸发器和光管蒸发器后再次进入锅炉锅筒，并在锅炉蒸发器部位与循环气体进行热 交换，吸收循环气体中的热量；锅炉锅筒出来的蒸汽经过一次过热器、二次过热器，进一步与循环气体进行热交换，吸收循环气体中的热量后产生过热蒸汽外送。 干熄焦锅炉产生的蒸汽，送往干熄焦汽轮发电站，利用蒸汽的热能带动汽轮机产生机械能，机械能又转化成电能。从汽轮机出来的压力和温度都降低了的饱和蒸汽再并入蒸汽管网使用。 经一次除尘器分离出的粗颗粒焦粉进入一次除尘器底部的水冷套管冷却，水冷套管上部设有料位计，焦粉到达该料位后水冷套管下部的排灰格式阀启动将焦粉排出至灰斗，灰斗上部设有料位计，焦粉到达该料位后灰斗下的排灰格式阀启动向刮板机排出焦粉。 从一次除尘器出来的循环气体含尘量约为1012 gm。，流经锅炉换热后，进入二次除尘器进一步除去细颗粒的焦粉。 二次除尘器为多管旋风式除尘器，由进口变径管、内套筒、外套筒、旋风器、灰斗、壳体、出口变径管、防爆装置等组成。灰斗设有上下两个料位计，焦粉料位达到 上限时，灰斗出口格式排灰阀向灰斗下面的刮板机排出焦粉，焦粉料位达到下限时停止焦粉排出，以防止从负压排灰口吸人空气，影响气体循环系统压力平衡。从二 次除尘器出来的循环气体含尘量不大于1 gm。 一次除尘器及二次除尘器从循环气体中分离出来的焦粉，由专门的链式刮板机及斗式提升机收集在焦粉贮槽内，经加湿搅拌机处理后由汽车运走。 另外，除尘地面站通过除尘风机产生的吸力将干熄炉炉顶装焦处、炉顶放散阀、预存段压力调节阀放散口等处产生的高温烟气导人管式冷却器冷却；将干熄炉底部排焦部位、炉前焦库及各皮带转运点等处产生的高浓度的低温粉尘导入百叶式预除尘器进行粗分离处理；两部分烟气在管式冷却器和百叶式预除尘器出口处混合，然后导人布袋式除尘器净化，最后以粉尘质量浓度低于100 mglm3的烟气经烟囱排*气。 三、干熄焦的焦炭冷却机理 在干熄炉冷却段，焦炭向下流动，惰性循环气体向上流动，焦炭通过与循环气体进行热交换而冷却。1于焦炭的块度大，在断面上形成较大的空隙，而有利于气体逆 流，在同一层面焦炭与循环气体温差不大，因而焦炭冷却的时间主要取决于气流与焦炭的对流传热和焦块内部的热传导，而冷却速度则主要取决于循环气体的温度和 流速，以及焦块的温度和外形表面积等。 进人于熄炉的循环气体的温度主要由干熄焦锅炉的省煤器决定。省煤器进口的除盐除氧水温度为104左右，出省煤器的循环气体温度可降为约1600(：，由 循环风机加压后再经过给水预热器进一步降温至约130后进入干熄炉与焦炭逆流传热，干熄炉排出的焦炭可冷却至200Y：以下。离开1000Y：左右红焦 的循环气体可升温至900960，从干熄炉斜道进入环形烟道汇集后流出干熄炉。 干熄焦运行不经济。从焦炉炭 化室推出的焦炭块度并不均匀，块度大的焦炭，由其表面向内部传热缓慢而使冷却时间延长。因此焦炭的冷却时间不可能一致。但是，焦炭在装入干熄炉以及在干熄 炉内向下流动的过程中经受机械力作用而使块度大的变小，焦炭块度会逐步均匀化；此外，最先进的干熄焦工艺所设计的圆形旋转焦罐及带“十”字形料钟的装入装 置都有利于焦炭在于熄炉内的均匀分布，虽然在焦炭向下流动的过程中部分大块焦炭会偏析到干熄炉的外周，也可通过调整循环气体进干熄炉风道上的人口挡板来调 节干熄炉内中央与周边的进风比例。 这几个有利因素可使焦炭冷却时间的差别降低，排焦温度趋于一致。惰性循环气体在干熄炉冷却段与焦炭逆流换热，升温至900960Y：后进入干熄焦锅炉。 由于气体循环系统负压段会漏进少量空气，02通过红焦层就会与焦炭反应，生成CG，C02在焦炭层高温区又会还原成CO，随着循环次数的增多，循环气体里 CO浓度愈来愈高。此外，焦炭残存挥发分始终在析出，焦炭热解生成的H2、CO、CH4等也都是易燃易爆成分，因此在干熄焦运行中，要控制循环气体中可燃 成分浓度在爆炸极限以下。一般有两种措施可以进行控制，其一，连续地往气体循环系统内补充适量的工业N2，对循环气体中的可燃成分进行稀释，再放散掉相应量的循环气体；其二，连续往升温至900960引出的循环气体中通入适量空气来燃烧掉增长的可燃成分，经锅炉冷却后再放散掉相应量的循环气体。这 两种方法都可由安装在循环气体管道上的自动在线气体分析仪所测量的循环气体中CO的浓度来反馈调节。后一种方法更经济便利，武钢7号、8号焦炉干熄焦即采用此方法。 四，优点 由于干熄焦能提高焦炭强度和降低焦炭反应性，对高炉操作有利，尤其对质量要求严大型高炉用焦炭，干熄焦更有毂一：量翌焦险_了免除对周围设备的腐蚀和对大气造成污油于墨用蕉磋定藤焦，焦炉出焦时的粉尘污染易于控制，可以吸蝗到用红焦. 焦炭质量明显提高 从炭化室推盈的焦炭，温度为1000Y：左右，湿熄焦时红焦因为*急剧冷却，焦炭内部结构中 产生很大的热应力，网状裂纹较多，气孔率很高，因此其转鼓强度较低，且容易碎裂成小块；干熄焦过程中焦炭缓慢冷却，降低了内部热应力，网状裂纹减少，气孔 率低，因而其转鼓强度提高，真密度也增大。干熄焦过程中焦炭在干熄炉内从上往下流动时，增加了焦块之间的相互摩擦和碰撞次数，大块焦炭的裂纹提前开裂，强 度较低的焦块提前脱落，焦块的棱角提前磨蚀，这就使冶金焦的机械稳定性改善了，并且块度在70 IDAn以上的大块焦减少，而 2575 mm的中块焦相应增多，也就是焦炭块度的均匀性提高了，这对于高炉也是有利的。前苏联对干熄焦与湿熄焦焦炭质量做过另外的对比试验，将结焦时间缩短l h后的焦炭进行干熄焦，其焦炭质量比按原结焦时间而进行湿熄焦的焦炭质量还要略好一些。干熄焦红焦热量的利用，国外曾经试验过回收热水、回收热风等流程， 还有将干熄焦热利于煤预热的试验，但都未在工业上推广应用。目前在技术上成熟的是生产过热蒸汽并加以利用，该法使干熄焦的蒸汽产量能满足整个焦化厂自用蒸汽量。至于是否进一步利用蒸汽发电，主要根据其蒸汽生产规模及蒸汽压力而定。 干熄焦的产能指标，因干熄焦工艺设计的不同有很大的差别。不同的控制循环气体中H，、CO等可燃成分浓度的工艺，对干熄焦锅炉的蒸汽发生量影响很大，采用 导人空气燃烧法比采用导人N，稀释法，其于熄焦锅炉的蒸汽发生量要大。此外，干熄焦锅炉设计的形式和等级的不同、循环风机调速形式不同，以及是否采用给水 预热器等因素对干熄焦系统的能源回收都有影响。 同湿熄焦相比，干熄焦可回收利用红焦约83的显热，每干熄1t焦炭回收的热量约为135 GI。而湿熄焦没有任何能源回收利用。 武钢7号、8号焦炉干熄焦采用导人空气燃烧的方法控制循环气体中H2、CO等可燃成分的浓度，循环风机采用变频调速，设计有给水预热器以进一步吸收进干熄 炉循环气体的热量，干熄焦锅炉设计等级(蒸汽压力、温度)为382：MVa、450。每干熄1 t焦炭可产生压力为382 SPa，温度为450*(：的蒸汽约O54 t). (二)降低有害物质的排放，保护环境 湿熄焦产生大量酌酚、氰化合物和硫化合物等有害物质，随熄焦 产生的蒸汽自由排放，严重腐蚀周围设备并污染大气；干熄焦采用惰性循环气体在密闭的干熄炉内对红焦进行冷却，可以免除对周围设备的腐蚀和对大气的污染。此 外由于采用焦罐定位接焦，焦炉出焦的粉尘污染也更易于控制。干熄炉炉顶装焦及炉底排、运焦产生的粉尘以及循环风机后放散的气体、干熄炉预存段放散的少量气 体经除尘地面站净化后，以含尘量小于100 naglm0的高净化气体排*气。因此，干熄焦的环保指标优于湿熄焦。