冶金企业中的干熄焦余热发电技术

389 编辑：中冶有色技术网来源：杜再旺

2024-03-05 16:54:47

[摘要]全面总结了干熄焦装置的运行情况，包括生产情况、生产工艺原理、主要技术经济指标、干熄焦余热发电技术、分析了干熄焦工艺不同情况下的节能效果、直接经济效益、延伸效益和环保效益。

[关键词]干熄焦余热发电节能环保

中图分类号：TM617 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）16-0204-01

一、基本原理和工艺流程

1、干熄焦概念：所谓干熄焦是相对于湿熄焦而言的，干熄焦是采用惰性气体将红焦在无氧的环境下降温冷却的一种熄焦方法。

2、干熄焦流程：在干熄焦过程中，红焦从干熄炉的顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，冷却后的焦炭从干熄炉底部排除,吸收红焦潜热后温度升高的惰性循环气体从干熄炉环形烟道排出后，进入干熄焦余热锅炉进行换热，锅炉产生的蒸汽进入汽轮机带动发电机发电，从干熄焦余热锅炉冷却后的低温惰性气体进入循环风机重新鼓入干熄炉。

二、干熄焦工艺流程

干熄焦技术是利用冷的惰性气体（燃烧后的废气），在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄焦锅炉产生的蒸汽或并入厂内蒸汽管网或送去发电。

由焦炉生产的温度约为1000℃的赤热焦炭排出装入焦罐车中，焦罐经牵引、提升移送至熄槽上部，从加焦口将焦炭放入干熄槽预存室，预存一定时间后下行至熄焦室，并与逆流的惰性循环气体N2进行热交换，冷却后的焦炭经排焦装置从排焦口排出，再经皮带转运至筛焦楼筛焦、储存，供炼钢（炼铁）用。

二者在逆向运动中，焦炭逐渐被冷却到250℃以下，然后由炉底的卸料装置排出,同时，惰性气体（或废烟气）被加热到800℃左右，从干熄炉斜道口经过一次除尘器后进入干熄焦锅炉,在锅炉中，水被热气流加热产生蒸汽，同时气体被冷却到200℃左右，再经二次除尘由循环风机重新送入干熄炉内循环使用。

三、干熄焦余热发电技术的意义

21世纪，全球面临资源能源紧张、环境-生态约束日益严峻的时代性命题，因此，焦化厂不仅要进一步发挥为钢铁生产提供性能更好的焦炭和更好地开发深加工产品的功能，而且还要高度重视焦化过程中能源转化功能。从钢铁制造流程的整体看，焦化厂的焦化过程实质是根据铁素物质流这一被加工主体的要求（为高炉冶炼提供优质焦炭），而相应地发生的碳素流能源转换过程。焦化厂是钢铁制造流程中碳素能量流的重要组成部分，是钢铁制造流程中将一次能源煤炭经过焦炉的高温干馏转变成二次能源焦炭、焦炉煤气、焦油和粗苯等的高效“能量转换器。干熄焦是采用惰性气体将红焦在无氧的环境下降温冷却的一种熄焦方法。它能够提高焦炭强度和降低焦炭反应性，与传统湿法熄焦相比，M40可以提高3～5%，入炉焦比降低2～5%，高炉的常能可以提高1%,采用干法熄焦，每处理1t焦炭，可以回收约为1.35GJ的热量，每干熄1t焦炭可以产生压力为3.8MPa，450℃的蒸汽0.54t.而传统的湿法熄焦不论采用低水分熄焦还是压力蒸汽熄焦的方法，都不能把这部分热量回收回来,如此一来这部分热量还可以用来发电，降低企业电耗，发电后的蒸汽还可以作为参与到其它生产工序中。

（1）节能和经济效益

在焦炉的热平衡中被红焦带走的热量相当于焦炉加热所需热量的37%，干熄焦可回收红焦热量的80%。干熄焦过程中，被加热的循环气体经余热锅炉换热产生蒸汽，循环气体温度下降后，再循环使用，从而有效地利用红焦的显热，并可将回收的焦粉进行再利用,利用余热锅炉产生的高温高压蒸汽进入汽轮发电机组做功发电，最终将红焦的显热转换为电能，节能及经济效益十分明显。

（2）环境效益

干熄焦采用循环气体在密闭的干焦炉内对红焦进行冷却，可以免除湿熄焦过程中酚、氰化合物和硫化合物等有害物质对周围设备的腐蚀和对大气的污染。通过对焦粉的收集和处理，最后以高净化烟气排入大气。

（3）提高焦炭质量

干熄焦过程是再循环气体逆流换热的过程中缓慢而均匀进行的，它没有湿法熄焦过程中存在的剧冷作用，干熄焦后焦炭机械强度、耐磨性、反应后强度均有明显提高，反应性降低。干熄焦过程中，因料层相对运动，增加了焦块之间的相互摩擦与碰撞，起到了焦炭的整粒作用，提高了焦块的均匀性。焦炭在预存室保温相当于在焦炉中的闷炉，进一步提高焦块的成熟度，使其结构致密化。

（4）扩大炼焦煤源

在保持原焦炭质量不变的条件下，采用干熄焦可以降低强粘结性的焦、肥煤配入量的10%～20%，有利于保护资源和降低焦炭成本。

四、总结

钢铁工业是国民经济重要基础产业，能源消耗量约占全国工业总能耗的15%，废水和固体废弃物排放量分别占工业排放总量的14%和17%，是节能减排的重点行业。当前，钢铁行业发展面临严峻挑战和新的发展机遇，传统的粗放型发展模式已难以为继，迫切要求行业企业以节能减排为抓手，积极转变发展方式，利用高新技术改造、提升行业技术管理水平，走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路。在钢铁工业中，铁前工序耗能量（含烧结、焦化、炼铁）占全行业耗能量 70%以上，是节能降耗的重点。干熄焦是一项采用循环惰性气体冷却焦炭回收余热资源的节能技术。该技术可节约用水，减少大气污染物排放，能够回收大量红焦显热并产生中高压蒸汽，有效提高能源利用效率，同時提高焦炭质量，降低炼铁工序能耗，最终实现企业的节能减排。

参考文献

[l] 潘立慧，魏松波，等.干熄焦技术[M].北京：冶金工业出版社，2005，18.

[2] 任少明.浅析干熄焦的自身经济效益及延伸效益[J].燃料与化工，2005，36（4）：6—8.

[3] 潘立慧.干熄焦技术M.北京：冶金工业出版社.2005.

[4] 周亚平.干熄焦技术的发展及应用J.安徽冶金科技职业学院学报.2004.

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