淺談干熄焦技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

摘 要：介紹了干熄焦技術(shù)的原理和特點(diǎn)，國外干熄焦技術(shù)的起源、發(fā)展和國內(nèi)干熄焦技術(shù)的引進(jìn)和發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)干熄焦技術(shù)在國內(nèi)焦化行業(yè)發(fā)展的必要性進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：干熄焦；技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用；必要性

1 干熄焦技術(shù)簡介

干法熄焦（coke dry quenching）簡稱干熄焦（CDQ），是相對(duì)于濕熄焦而言，采用惰性氣體熄滅熾熱焦炭的一種熄焦方法。干熄焦能回收利用紅焦顯熱，改善焦炭質(zhì)量，減輕對(duì)環(huán)境的污染。干熄焦系統(tǒng)主要由干熄爐系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、提升機(jī)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、裝焦、排焦及運(yùn)焦系統(tǒng)組成。

1.1 干熄焦技術(shù)的發(fā)展過程

干熄焦起源于瑞士，最早的干熄焦裝置是1917年瑞士舒爾查公司采用的。20世紀(jì)30年代起，前蘇聯(lián)、德國、日本等國家相繼采用了構(gòu)造各異的干熄焦裝置。20世紀(jì)60年代，蘇聯(lián)在干熄焦技術(shù)工業(yè)化方面取得了突破性進(jìn)展，建造了第一套帶預(yù)存室的地上槽式干熄焦裝置。20世紀(jì)70年代，日本在能源短缺的背景下引進(jìn)蘇聯(lián)干熄焦技術(shù)和專利后經(jīng)改進(jìn)創(chuàng)新又有新的發(fā)展。20世紀(jì)80年代，德國TSOA公司發(fā)明了水冷壁式干熄焦裝置，將干熄爐斷面改為方形，同時(shí)改進(jìn)排焦和供氣方式，使干熄焦技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。干熄焦技術(shù)經(jīng)過90多年的發(fā)展已臻完善，當(dāng)今日本和德國處于領(lǐng)先地位。

1.2 國內(nèi)干熄焦技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用情況

我國干熄焦技術(shù)的應(yīng)用，始于上海寶鋼。1985年上海寶鋼一期工程引進(jìn)日本4×75t/h全套干熄焦裝置并正式投產(chǎn)運(yùn)行，這是我國最早引進(jìn)投產(chǎn)的干熄焦裝置。2001年前，我國擁有干熄焦技術(shù)的企業(yè)僅有三家，但是進(jìn)入21世紀(jì)后，干熄焦技術(shù)在國內(nèi)的到了迅速發(fā)展，首鋼、馬鋼、武鋼等鋼鐵企業(yè)進(jìn)行了干熄焦工程的建設(shè)。2008年，唐鋼投產(chǎn)的180t/h干熄焦是目前國內(nèi)最大的干熄焦裝置。宣鋼焦化廠也于2010年底投產(chǎn)運(yùn)行了第一套干熄焦裝置，至今運(yùn)行良好。

1.3 干熄焦技術(shù)特點(diǎn)

1.3.1 基本工作原理

噴淋式濕熄焦方式浪費(fèi)大量熱能，焦炭質(zhì)量低，水分波動(dòng)大，不利于高爐生產(chǎn)，蒸汽中含酚、氰、硫化物等造成大氣污染。干熄焦是利用冷的惰性氣體（150℃）在干熄爐內(nèi)與紅焦（950-1050℃）換熱冷卻紅焦（200℃），吸收了熱量的惰性氣體（850℃）將熱量傳遞給干熄焦鍋爐產(chǎn)生蒸汽，被冷卻的惰性氣體經(jīng)過除塵設(shè)備后再由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻紅焦循環(huán)使用。

1.3.2干熄焦三大特點(diǎn)

①利用紅焦顯熱。

出爐紅焦的顯熱占高爐能耗的30%-40%，干熄焦可回收利用紅焦約80%的顯熱，每干熄1t焦炭回收的熱量約為1.35GJ。據(jù)資料表明干熄焦裝置節(jié)能占總節(jié)能項(xiàng)目的50%。

②改善焦炭質(zhì)量。

干熄焦避免了濕熄焦因噴水急劇冷卻對(duì)焦炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，其機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、焦塊的均勻性都得到了明顯的提高，從而改善了焦炭質(zhì)量，擴(kuò)大了弱黏結(jié)性煤的用量，擴(kuò)大了煉焦煤源，降低了煉焦成本。

③經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

干熄焦回收紅焦顯熱產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電避免了生產(chǎn)同等量蒸汽使用燃煤而產(chǎn)生的煙氣對(duì)大氣的污染（5-6t蒸汽需要1t動(dòng)力煤），經(jīng)二次減溫減壓裝置后低壓蒸汽可用于化工生產(chǎn)，獲得直接收益。焦炭質(zhì)量的改善，使高爐焦比降低2%-5%，同時(shí)高爐生產(chǎn)能力提高約1%，此為間接收益。此外干熄焦每年可減排煙塵、SO2、CO2等有害物質(zhì)，具有一定的環(huán)境效益。

2 對(duì)國內(nèi)干熄焦技術(shù)的展望

干熄焦的基建投資中引進(jìn)設(shè)備費(fèi)用約占總投資的20%，而提高設(shè)備的國產(chǎn)化率是降低費(fèi)用最直接的方法。國內(nèi)焦化企業(yè)要相信國產(chǎn)化水平會(huì)不斷的提高，通過設(shè)計(jì)和制造部門的努力，提高國內(nèi)干熄焦裝置質(zhì)量，提高國產(chǎn)化使用率。老企業(yè)要重視焦?fàn)t生產(chǎn)區(qū)域與干熄焦區(qū)域的環(huán)境得到同步改善，否則會(huì)削弱了干熄焦的環(huán)保作用。

3 結(jié)語

我國鋼鐵工業(yè)能源消耗占鋼鐵生產(chǎn)成本的30%左右，制約著鋼鐵工業(yè)參與國際競爭。污染嚴(yán)重是冶金企業(yè)節(jié)能和環(huán)保的重點(diǎn)。在煉鐵系統(tǒng)中，最大的節(jié)能和環(huán)保技術(shù)當(dāng)屬干熄焦。自20世紀(jì)80年代干熄焦技術(shù)引進(jìn)我國至今，干熄焦技術(shù)已日趨成熟，近幾年由于技術(shù)進(jìn)步、節(jié)能降耗和市場競爭形勢的需求，國家大力推廣干熄焦技術(shù)，因此干熄焦技術(shù)應(yīng)用正迎來了一個(gè)建設(shè)發(fā)展的高峰期?，F(xiàn)在我國可以設(shè)計(jì)建設(shè)50-200t/h各種規(guī)模的干熄焦裝置。恰逢北京張家口共同申辦奧運(yùn)期間，環(huán)境因素顯得尤為重要，是宣鋼大力發(fā)展干熄焦技術(shù)的一個(gè)良好契機(jī)，宣鋼第二套干熄焦已經(jīng)建成即將投產(chǎn)使用。

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作者簡介：秦超，女，1985，河北省張家口市宣化人，漢族，中控工，助理工程師，研究方向：焦化。