第一章_干熄焦工藝概況

1、第一章 干熄焦工藝第一節(jié) 干熄焦的發(fā)展一、干熄焦的發(fā)展過程干熄焦起源于瑞士，20世紀40年代許多發(fā)達國家開始研究開發(fā)干熄焦技術(shù)，采取的方式各異，而且一般規(guī)模較小，生產(chǎn)不穩(wěn)定。進入60年代，前蘇聯(lián)在干熄焦技術(shù)方面取得了突破性進展，實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，獲得專利發(fā)明權(quán)，并陸續(xù)在其國內(nèi)多數(shù)大型焦化廠建成。到目前為止，前蘇聯(lián)有40%的焦化廠采用干熄焦，單套處理量在5070t/h。但前蘇聯(lián)干熄焦裝置在自動控制和環(huán)保措施方面起點并不高。20世紀70年代的全球能源危機促使干熄焦技術(shù)得到了長足發(fā)展。資源相對貧乏的日本，率先從前蘇聯(lián)引進了干熄焦技術(shù)，并在裝置的大型化、自動控制和環(huán)境保護方面進行了有效的改進。到90

2、年代中期，日本已建成干熄焦裝置31套，其中單套處理能力在100t/h以上的裝置有17套，日本新日鐵和nkk等公司建成的干熄焦單套處理量可達到200t/h以上；裝焦方式采用了料鐘布料，排焦采用了旋轉(zhuǎn)密封閥連續(xù)排焦，接焦采用了旋轉(zhuǎn)焦罐接焦等技術(shù)，使氣料比大大降低，極大地降低了干熄焦裝置的建設(shè)投資和裝置的運行費用；在控制方面實現(xiàn)了計算機控制，做到了全自動無人操作；在除塵方面，采用了除塵地面站方式，避免了干熄焦裝置可能帶來的二次污染。日本的干熄焦技術(shù)不僅在日本國內(nèi)被普遍采用，同時它將干熄焦技術(shù)輸出到德國、中國、南韓等國，其干熄焦技術(shù)水平已達到國際領(lǐng)先地位。20世紀80年代，德國又發(fā)明了水冷壁式干熄焦裝

3、置，使氣體循環(huán)系統(tǒng)更加優(yōu)化，并降低了運行成本。德國蒂森斯蒂爾奧托（tsoa）公司成功地將水冷柵和水冷壁置入干熄爐，并將干熄爐斷面由圓形改成方形，同時在排焦和干熄爐供氣方式上進行了根本改進，干熄爐內(nèi)焦炭下降及氣流上升，實現(xiàn)了均勻分布，大大提高了換熱效率，使氣料比降到了1000m3/t焦以下，進一步降低了干熄焦裝置的運行費用。tsoa干熄焦技術(shù)在德國得到推廣，同時該技術(shù)還輸出到南韓和中國的臺北。干熄焦工藝發(fā)展至今，雖然出現(xiàn)了不同的形式，但基本工藝流程大同小異，只是在裝焦、排焦、循環(huán)氣體除塵等方面有所區(qū)別。具有代表性的有德國tsoa公司設(shè)計的干熄焦工藝和日本新日鐵設(shè)計的干熄焦工藝，這兩種典型的干熄焦

4、工藝在消化吸收前蘇聯(lián)干熄焦成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上都有所創(chuàng)新，形成各自的特點，并使干熄焦技術(shù)及其應(yīng)用達到了較先進的水平。中國的鞍山焦耐院和首鋼設(shè)計院，以及武鋼、寶鋼、首鋼在吸收消化日本干熄焦技術(shù)方面作了一些有益的工作，并積累了較為豐富的經(jīng)驗。目前，全世界正在生產(chǎn)的干熄焦裝置約130套，各國和地區(qū)干熄焦裝置的建設(shè)情況見表11。二、國內(nèi)干熄焦技術(shù)的現(xiàn)狀 我國自20世紀80年代初，寶鋼一期從日本引進干熄焦至今，現(xiàn)有六個廠投產(chǎn)了干熄焦，各廠的使用狀況也存在著一定差異。國內(nèi)干熄焦裝置建設(shè)情況見表12。（一）各廠的干熄焦狀況1寶鋼干熄焦 寶鋼為配合1250孔（6m）焦爐，共建了12套75t/h規(guī)模的干熄焦裝置，年

5、處理焦炭510萬噸，共分三期建設(shè)。一期475t/h干熄焦裝置于1985年5月建成設(shè)產(chǎn)，二期、三期分別于1991年6月和1997年12月建成投產(chǎn)。一期干熄焦裝置是從日本全套引進的；二期干熄焦裝置是在消化吸收一期的基礎(chǔ)上，主要由我國自己設(shè)計建成的，設(shè)備國產(chǎn)化率占當你設(shè)備總重的80%，部分關(guān)鍵部件從日本引進；三期除極少數(shù)關(guān)鍵部件從日本引進外，絕大部分設(shè)備已國產(chǎn)化，國產(chǎn)化率達到了90%以上。寶鋼只有干法熄焦，不用濕法熄焦作備用，采用“三開一備”的生產(chǎn)方式。表11 世界各國和地區(qū)干熄焦裝置建設(shè)情況表序 號設(shè) 計 建設(shè)國家或地區(qū)數(shù) 量1新日鐵日 本16南 韓3中 國9德 國12nkk日 本113石川島播磨

6、日 本12南 韓24蒂森斯蒂爾奧托德 國3南 韓2中國臺北15烏克蘭前蘇聯(lián)國家27中 國6印 度12羅馬尼亞5波 蘭6芬 蘭26鞍山焦耐院中 國47意大利巴 西58羅德洛基芬蘭1合計1282浦東煤氣廠干熄焦 浦東煤氣廠為配合年產(chǎn)56萬噸焦炭的焦爐熄焦，1984年從前蘇聯(lián)（烏克蘭）全套引進270t/h規(guī)模的干熄焦裝置，由前蘇聯(lián)國立焦化設(shè)計院負責(zé)全套干熄焦裝置核心設(shè)計，鞍山焦耐院和上?；ぱ芯吭簠⑴c了干熄焦的配套設(shè)計，并由鞍山焦耐院負責(zé)干熄焦工程的設(shè)計總承包。工程于1991年12月開工建設(shè)，1994年12月建成設(shè)產(chǎn)。該套干熄焦裝置設(shè)備全套從前蘇聯(lián)引進，并保留了濕法熄焦作為備用。 3濟鋼干熄焦 濟鋼

7、為配合年產(chǎn)110萬噸焦炭的焦爐熄焦，1994年從前蘇聯(lián)引進了270t/h規(guī)模的干熄焦裝置，由前蘇聯(lián)國立焦化設(shè)計院與濟鋼設(shè)計院共同設(shè)計。在設(shè)備方面采取部分引進，部分合作制造的方式，工程于1996年開工，1999年3月建成投產(chǎn)。投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)蘇聯(lián)技術(shù)可靠性不高，達產(chǎn)時間較長。該裝置與浦東煤氣廠的干熄焦裝置一樣，自動化水平并不高，也保留了濕法熄焦作為備用。4首鋼干熄焦首鋼一期165t/h規(guī)模的干熄焦裝置，是利用日本政府的綠色援助計劃建成的一套干熄焦裝置，其主體設(shè)備由日本供給，輔助設(shè)備由首鋼自己采購。該裝置設(shè)計工作由新日鐵與首鋼設(shè)計院共同完成，工程于1999年動工，2001年1月投產(chǎn)。首鋼干熄焦裝置投產(chǎn)后

8、運行可靠，而且自動化控制水平和環(huán)保效果都比較理想。首鋼也保留了濕法熄焦作備用。表12 國內(nèi)干熄焦裝置建設(shè)情況項目內(nèi)容寶鋼一期寶鋼二期寶鋼三期濟 鋼浦東煤氣廠首 鋼武 鋼馬 鋼處理能力475 t/h475 t/h475 t/h270 t/h270 t/h165 t/h1140t/h1125t/h技術(shù)來源新日鐵新日鐵新日鐵烏克蘭烏克蘭新日鐵新日鐵華泰基本設(shè)計新日鐵新日鐵焦耐院哈爾克夫設(shè)計院哈爾克夫設(shè)計院新日鐵新日鐵華泰詳細設(shè)計新日鐵焦耐院焦耐院濟鋼設(shè)計院轉(zhuǎn)化設(shè)計焦耐院轉(zhuǎn)化設(shè)計新日鐵焦耐院轉(zhuǎn)化設(shè)計華泰氣料比（m3/t焦）1500150015002000175015001200主要設(shè)備設(shè)計制造情況提升

9、機引進引進大部分引進買進制造圖 國內(nèi)制造引進引進引進國產(chǎn)鍋爐引進國產(chǎn)國產(chǎn)國內(nèi)外聯(lián)合設(shè)計 國內(nèi)制造關(guān)鍵部件引進引進引進國產(chǎn)國產(chǎn)電機車引進引進引進引進引進引進引進一臺 國產(chǎn)一臺國產(chǎn)鼓風(fēng)機引進引進引進國產(chǎn)引進引進引進引進裝入裝置引進引進國外方案設(shè)計，焦耐院詳細設(shè)計，國內(nèi)制造關(guān)鍵部件引進買進制造圖，國內(nèi)制造引進引進國產(chǎn)國產(chǎn)排焦裝置引進引進國外方案設(shè)計，焦耐院詳細設(shè)計，國內(nèi)制造關(guān)鍵部件引進引進引進引進引進引進供氣裝置引進焦耐院設(shè)計國內(nèi)制造焦耐院設(shè)計國內(nèi)制造引進引進引進國產(chǎn)國產(chǎn)裝備水平控制方式plc+dcsplc+dcs三電一體化plc+dcsplc+dcsplc+dcs三電一體化三電一體化軟件編制國外焦

10、耐院焦耐院濟鋼設(shè)計院國外國外武鋼華泰投產(chǎn)時間（年）19851991199719991994200120032004投 資（億元）未單獨計算未單獨計算4523102.03 5武鋼干熄焦 武鋼7、8號焦爐為255孔6m焦爐，其干熄焦裝置設(shè)計能力為1140t/h，該裝置由日本作核心設(shè)計，鞍山焦耐院作轉(zhuǎn)接設(shè)計。該項目為國家經(jīng)貿(mào)委的消化吸收項目，是目前國內(nèi)單套處理能力最大的干熄焦裝置。干熄焦關(guān)鍵設(shè)備從日本引進，部分設(shè)備由日方設(shè)計和監(jiān)制，國內(nèi)廠家制造，其中干熄焦的自動控制部分由武鋼自行設(shè)計，工程于2002年10月動工，2003年12月建成投產(chǎn)，2004年5月份該裝置已全面達產(chǎn)。武鋼7、8號焦爐干熄焦仍保留

11、了濕法熄焦作備用。 6馬鋼干熄焦 馬鋼5、6號焦爐為250孔6m焦爐，所配置的干熄焦裝置能力為1125t/h，該裝置由鞍山焦耐院總承包，部分關(guān)鍵設(shè)備從日本、德國、美國引進，其它設(shè)備由國內(nèi)制造，是目前國內(nèi)干熄焦裝置中國產(chǎn)化設(shè)備最多的一套，于2004年4月建成投產(chǎn)，也保留濕法熄焦備用。 隨著國家環(huán)保法規(guī)的不斷完善和全民環(huán)保意識的提高，發(fā)展干熄焦勢在必行，各大鋼廠籌建6m以上焦爐都要建設(shè)與之配套的干熄焦。（二）過去干熄焦裝置推廣難的原因 自上世紀80年代寶鋼一期引進日本干熄焦裝置至今已近20年，但這期間干熄焦技術(shù)在我國卻未能大量推廣，其主要原因是：1規(guī)格單一各企業(yè)根據(jù)各自需要自行引進，沒有進行有組織

12、的協(xié)調(diào)和整合，造成重復(fù)引進，資金投入多，但沒能解決根本問題，使我國的單套干熄焦裝置處理能力一直徘徊在70t/h、75t/h的中型規(guī)模水平上，規(guī)格單一，不能按照焦化廠的生產(chǎn)規(guī)模經(jīng)濟合理地配置干熄焦裝置。以包頭鋼鐵公司5、6號焦爐為例，其生產(chǎn)能力為年產(chǎn)干全焦100萬噸，理應(yīng)配置126t/h的干熄焦裝置，但由于受到我國現(xiàn)有干熄焦裝置處理能力單一的限制，又不合適地考慮了設(shè)備的熱態(tài)備用，而設(shè)計采用375t/h干熄焦裝置，其實際處理能力超過實際需要近80%，結(jié)果是投資高、效益差，導(dǎo)致項目夭折。2工程投資高過去沒有專業(yè)制造廠介入干熄焦設(shè)備的消化吸收，設(shè)備未能實現(xiàn)國產(chǎn)化。例如提升機、循環(huán)風(fēng)機、電機車、排焦及裝

13、入裝置等設(shè)備，建干熄焦就要引進；再加上干熄焦，控制系統(tǒng)復(fù)雜，要引進大量的電氣和自控設(shè)備，導(dǎo)致工程投資居高不下。3能源價格不合理長期以來我國能源價格一直處于比較低的狀態(tài)，使干熄焦節(jié)能的經(jīng)濟效益不明顯，造成投資收益率低，回收期長。但按照現(xiàn)在的能源價格，干熄焦回收能源所創(chuàng)造的效益是每t焦炭10元，比較可觀。4沒有考慮干熄焦的延伸效益過去因鋼鐵企業(yè)內(nèi)部管理問題，前后工序之間沒有嚴格進行成本核算，未對焦炭質(zhì)量對煉鐵經(jīng)濟效益的影響進行單獨考核，致使干熄焦對焦炭質(zhì)量的提高未能在煉鐵獲得的經(jīng)濟效益中體現(xiàn)出來，這是造成干熄焦工程經(jīng)濟效益差的另一個原因。實際上每t干熄焦焦炭對煉鐵系統(tǒng)帶來的效益約14元。（三）干熄

14、焦的發(fā)展方向 隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源價格已逐步趨向合理，同時，目前鋼鐵企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)實行成本核算、成本否決制度。因此，如果能夠有效地降低干熄焦裝置的建設(shè)投資，這項技術(shù)就一定能夠在我國得到廣泛應(yīng)用，并取得可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。 從前面的論述不難看出，降低干熄焦投資的關(guān)鍵，一是干熄焦裝置系列化，使規(guī)模配置經(jīng)濟合理。二是干熄焦技術(shù)和設(shè)備全面國產(chǎn)化。1干熄焦裝置系列化，使規(guī)模配置經(jīng)濟合理寶鋼一期引進的干熄焦投產(chǎn)以后，我國曾片面地追求100%干熄，即干熄焦的備用裝置也必須是干熄，結(jié)果造成基建投資大大增加，尤其是在干熄焦裝置大型化后，投資增加更加驚人。例如，100萬噸焦化廠配套干熄焦裝置，采用

15、75t/h干熄焦裝置，以干熄焦備用，需建375t/h干熄焦裝置，能力將增大二分之一；采用126t/h干熄焦裝置，以干熄焦備用，能力將增大一倍。其實，干熄焦完全可以用濕熄焦備用，因為，隨著對干熄焦所用耐火材料的不斷開發(fā)，裝置的檢修時間間隔也越來越長，日本已達到每1.52.0年檢修一次，一次只有20天左右，所以以干熄焦為備用的意義越來越小。日本、德國等經(jīng)濟發(fā)達國家近些年在設(shè)計干熄焦裝置時，也采用濕熄焦備用，以減少基建投資。92年底投產(chǎn)的德國凱澤斯圖爾（kaiserstuhl）焦化廠是世界最現(xiàn)代化、也是環(huán)保和裝備水平最高的焦化廠，該廠配備了一套世界上最大的250t/h干熄焦裝置，也是采用濕熄焦作為備

16、用（該廠現(xiàn)已停產(chǎn)）。世界上干熄焦技術(shù)發(fā)展最快的日本，85年以后所建干熄焦均以濕熄焦作為備用。 干熄焦裝置系列化是至關(guān)重要的。規(guī)模單一，不能形成系列，就不能按照焦爐的不同規(guī)模經(jīng)濟合理地配置干熄焦裝置。還以100萬噸焦化廠為例，如果干熄焦裝置處理能力不成系列，只能配置我國當時已掌握的75t/h干熄焦裝置，形成275t/h一組干熄焦裝置，即使以濕熄焦作備用，其處理能力也將浪費約20%。對7080萬噸焦化廠，仍配置275t/h一組干熄焦裝置，處理能力將浪費約60%。因此，干熄焦裝置必須根據(jù)生產(chǎn)能力形成系列，也就是目前的75t/h處理能力是不夠的，必須向大型化發(fā)展，其處理能力至少應(yīng)滿足110萬噸焦化廠要

17、求，即開發(fā)140t/h干熄焦裝置，2003年底武鋼7、8號焦爐干熄焦投產(chǎn)后,我國才初步形成處理能力70140t/h系列干熄焦裝置。表13 也反應(yīng)出日本干熄焦裝置配置的系列化及處理能力的大型化。表13 日本干熄焦裝置現(xiàn)狀表公司名稱生產(chǎn)廠所服務(wù)的焦爐干熄焦處理能力（t/h）投產(chǎn)年代（年.月）新日本制鐵八幡no.3，4117587.2室蘭no.5，6110881.7廣田no.3，4111083.11名古屋no.4112982.2no.1，2110685.9大分no.3，4118085.8no.1，2119088.10新日鐵化學(xué)君津no.13311083.1084.8no.4，5117088.1n k

18、 k京浜no.157076.912no.237079.7福山no.4 b.c112586.4no.5120092.4川崎制鐵千業(yè)no.5-735677.1水島no.3，4210083.89no.5，6113086.1住友金屬工業(yè)鹿島no.2 c.d113081.11no.2 a.b115084.1no.1 a-d119586.3關(guān)西熱化學(xué)加古川no.1，2114087.6中山制鐵所船町no.216093.52干熄焦技術(shù)和設(shè)備要全面國產(chǎn)化我國干熄焦裝置設(shè)備國產(chǎn)化比例較高的寶鋼三期，只有提升機、循環(huán)風(fēng)機、電機車、排焦裝置的部分部件和電氣、儀表元件從國外引進。但是，這部分所占投資比例為總設(shè)備投資的一

19、半左右。這幾件設(shè)備中，電機車屬專用設(shè)備，其特點是起動速度快、走行速度快、對位要求準確；循環(huán)風(fēng)機國內(nèi)目前尚無可選產(chǎn)品，要求耐磨性好，并能在較高溫度下長期連續(xù)穩(wěn)定運行；提升機是干熄焦專用設(shè)備，其特點提升速度快、走行速度快、對位準確、自動化程度高；排焦裝置的部分部件主要是由于以前沒有用過，選國內(nèi)設(shè)備沒把握。就我國目前的機械制造水平而言，只要國家投入一定人力、物力、財力，將有相當實力的起重機廠、風(fēng)機廠、鍋爐制造廠（在干熄焦裝置大型化之后需要進一步消化吸收）及煉焦專用設(shè)備制造廠有效地組織起來，通過引進，進行消化吸收和創(chuàng)新，這些設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化不成問題。武鋼7、8號焦爐干熄焦的建設(shè)就吸收了國內(nèi)一些有實力機電

20、廠家加盟,自動控制方面由武鋼自已設(shè)計, 武鋼7、8號焦爐干熄焦的投產(chǎn)成功為我國干熄焦技術(shù)和設(shè)備全面實現(xiàn)國產(chǎn)化作出了重要的貢獻。第二節(jié) 干熄焦的原理所謂干熄焦，是相對濕熄焦而言的，是指采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。在干熄焦過程中，紅焦從干熄爐頂部裝入，低溫惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機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)形煙道出來的高溫惰性氣體流經(jīng)干熄焦鍋爐進行熱交換，鍋爐產(chǎn)生蒸汽，冷卻后的惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機重新鼓入干熄爐，惰性氣體在封閉的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用。干熄焦在節(jié)能、環(huán)保和改善焦炭質(zhì)量等方面優(yōu)于濕熄焦。一、濕熄焦的特點煤在炭化室煉成焦炭后，應(yīng)及時從炭

21、化室推出，紅焦推出時溫度約為1000。為避免焦炭燃燒并適于運輸和貯存，不能直接送往高爐煉鐵，必須將紅焦溫度降低。一種熄焦方法是采用噴水將紅焦溫度降低到300以下，即通常所說的濕熄焦。傳統(tǒng)濕熄焦系統(tǒng)由帶噴淋水裝置的熄焦塔、熄焦泵房、熄焦水沉淀池以及各類配管組成，熄焦產(chǎn)生的蒸汽直接排放到大氣中。傳統(tǒng)濕熄焦的優(yōu)點是工藝較簡單，裝置占地面積小，基建投資較少，生產(chǎn)操作較方便。但濕熄焦的缺點也非常明顯，其一，濕熄焦浪費紅焦大量顯熱，每煉1t焦炭消耗熱量約為3.153.36gj，其中濕熄焦浪費的熱量為1.49gj，約占總消耗熱量的45%；其二，濕熄焦時紅焦急劇冷卻會使焦炭裂紋增多，焦炭質(zhì)量降低，焦炭水份波動

22、較大，不利于高爐煉鐵生產(chǎn)；其三，濕熄焦產(chǎn)生的蒸汽夾帶殘留在焦炭內(nèi)的酚、氰、硫化物等腐蝕性介質(zhì)，侵蝕周圍物體，造成周圍大面積空氣污染，而且隨著熄焦水循環(huán)次數(shù)的增加，這種侵蝕和污染會越來越嚴重；其四，濕熄焦產(chǎn)生的蒸汽夾帶著大量的粉塵，通常達200400g/t焦，既污染環(huán)境，又是一種浪費。為解決濕熄焦存在的問題，各國焦化工作者進行了不懈的努力，對濕熄焦裝置及濕熄焦工藝不斷進行改進，改進的濕熄焦工藝主要有以下兩種：（一）低水份熄焦低水份熄焦系統(tǒng)主要由工藝管道、水泵、高位水槽、一點定位熄焦車以及控制系統(tǒng)等組成。在低水份熄焦過程中，通過專門設(shè)計的噴頭以及不同的水壓往一點定位熄焦車內(nèi)噴水使紅焦熄滅。水流經(jīng)過

23、焦炭固體層后，再經(jīng)過專門設(shè)計的凹槽或孔流出，足夠大的水壓使水流迅速通過焦炭層，達到熄焦車的底板，并快速流出熄焦車。當高壓水流經(jīng)過焦炭層時，短期內(nèi)產(chǎn)生大量的蒸汽，瞬間充滿了整個焦炭層的上部和下部，使焦炭窒息。低水份熄焦工藝在熄焦初期的1020s內(nèi)使用低壓水，在熄焦后期的5080s內(nèi)采用高壓水來代替?zhèn)鹘y(tǒng)濕熄焦的噴淋式分配水流。熄焦水源由高位水槽提供，高位水槽出來的熄焦水由一臺小型的plc機控制氣動閥門的開度自動控制其水壓和流量。低水份熄焦工藝可節(jié)約熄焦用水30%40%；同時還可以降低并穩(wěn)定焦炭水份，從而有利于穩(wěn)定高爐的生產(chǎn)；此外，還可以降低熄焦過程中隨蒸汽帶走的粉塵排放量，傳統(tǒng)濕熄焦粉塵排放量為2

24、00400g/t焦，而低水份熄焦粉塵排放量可降為50g/t焦左右。低水份熄焦工藝流程圖見圖11。水泵分配閥噴頭循環(huán)水池熄焦后高位水槽圖11低水份熄焦工藝流程圖旋風(fēng)除塵器水蒸汽自動加水控制器水圖12壓力蒸汽熄焦工藝流程圖（二）壓力蒸汽熄焦壓力蒸汽熄焦系統(tǒng)主要由工藝管道、水泵、熄焦槽、旋風(fēng)分離器、余熱鍋爐以及控制系統(tǒng)等組成。在壓力蒸汽熄焦過程中，紅焦由炭化室推入下部具有柵板的熄焦槽內(nèi)，裝滿紅焦的熄焦槽蓋好后移至熄焦站，然后有控制地通入熄焦水，水從熄焦槽上部的蓋子處通入，水壓和水量由一臺小型的plc控制。水與紅焦接觸產(chǎn)生的蒸汽強制向下流動而穿過焦炭層，使焦炭進一步冷卻，同時所夾帶的水滴進一步氣化。采

25、用壓力蒸汽熄焦可得到壓力為0.05mpa的水蒸氣和一定數(shù)量的水煤氣，該氣體由熄焦槽下部引出，經(jīng)旋風(fēng)分離器除去所夾帶的焦粉后，可送至余熱鍋爐回收熱量并分離出水煤氣。壓力蒸汽熄焦工藝流程圖見圖12。上述兩種改進后的濕熄焦工藝，雖然在某些方面緩解了傳統(tǒng)濕熄焦的不足，但還不能從根本上解決浪費能源、污染環(huán)境以及降低焦炭質(zhì)量等方面的問題。二、干熄焦的工藝流程干熄焦系統(tǒng)主要由干熄爐、裝入裝置、排焦裝置、提升機、電機車及焦罐臺車、焦罐、一次除塵器、二次除塵器、干熄焦鍋爐系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)機、除塵地面站、水處理系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)等部分組成。根據(jù)設(shè)計的不同，干熄焦系統(tǒng)包含的主要設(shè)備也不盡相同，比如德國tsoa

26、設(shè)計的干熄焦就沒有一次除塵器，其進鍋爐的循環(huán)氣體中粗顆粒焦粉的去除由干熄爐本體完成；有的干熄焦直接采用外供除鹽水，因此省略了干熄焦除鹽水生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)，只是對外供除鹽水進行除氧處理即可；有的干熄焦沒有設(shè)計發(fā)電系統(tǒng)，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)減溫減壓后直接并網(wǎng)使用；等等。武鋼7、8號焦爐干熄焦工藝采用日本新日鐵的干熄焦技術(shù)，并在某些工藝及設(shè)備性能上進行了改進，其工藝流程圖見圖13、工藝布置圖見圖14。除鹽水紅焦攔焦車環(huán)型煙道一次除塵器純水槽旋轉(zhuǎn)焦罐焦罐臺車提升機裝入裝置預(yù)存段冷卻段平板閘門振動給料器旋轉(zhuǎn)密封閥雙岔溜槽皮帶輸送機鍋 爐二次除塵器循環(huán)風(fēng)機鏈式刮板機焦粉倉加濕攪拌機鏈式刮板機布袋除塵器凈化氣體排放

27、鍋爐給水泵減溫減壓器除氧器給水預(yù)熱器除氧給水泵熱力管網(wǎng)汽輪發(fā)電機蒸汽放散電粉焦外運蒸汽并網(wǎng)給水預(yù)熱器斗式提升機焦炭外運除塵風(fēng)機焦 炭循環(huán)氣體 煙氣和粉塵水蒸汽圖13 武鋼7、8號焦爐干熄焦工藝流程圖一次除塵器旋轉(zhuǎn)焦罐焦罐臺車旋轉(zhuǎn)密封閥振動給料器吹掃風(fēng)機給水預(yù)熱器除氧器消音器強制循環(huán)泵二次除塵器鍋爐給水泵焦粉收集設(shè)備除鹽水站焦炭倉除氧器循環(huán)泵循環(huán)風(fēng)機除氧給水泵水水換熱器焦粉倉地面除塵站自動潤滑泵預(yù)存段冷卻段裝入裝置水冷管提升機鍋爐純水槽圖14武鋼7、8號焦爐干熄焦工藝布置圖從炭化室推出的紅焦由焦罐臺車上的圓形旋轉(zhuǎn)焦罐（有的干熄焦設(shè)計為方形焦罐）接受，焦罐臺車由電機車牽引至干熄焦提升井架底部，由提

28、升機將焦罐提升至提升井架頂部；提升機掛著焦罐向干熄爐中心平移的過程中，與裝入裝置連為一體的爐蓋由電動缸自動打開，裝焦漏斗自動放到干熄爐上部；提升機放下的焦罐由裝入裝置的焦罐臺接受，在提升機下降的過程中，焦罐底閘門自動打開，開始裝入紅焦；紅焦裝完后，提升機自動提起，將焦罐送往提升井架底部的空焦罐臺車上，在此期間裝入裝置自動運行將爐蓋關(guān)閉。裝入干熄爐的紅焦，在預(yù)存段預(yù)存一段時間后，隨著排焦的進行逐漸下降到冷卻段，在冷卻段通過與循環(huán)氣體進行熱交換而冷卻，再經(jīng)振動給料器、旋轉(zhuǎn)密封閥、雙岔溜槽排出，然后由專用皮帶運輸機運出。為便于運焦皮帶系統(tǒng)的檢修，以及減小因皮帶檢修給干熄焦生產(chǎn)帶來的影響，皮帶運輸機一

29、般設(shè)計有兩套，一開一備。冷卻焦炭的循環(huán)氣體，在干熄爐冷卻段與紅焦進行熱交換后溫度升高，并經(jīng)環(huán)形煙道排出干熄爐；高溫循環(huán)氣體經(jīng)過一次除塵器分離粗顆粒焦粉后進入干熄焦鍋爐進行熱交換，鍋爐產(chǎn)生蒸汽，溫度降至約160的低溫循環(huán)氣體由鍋爐出來，經(jīng)過二次除塵器進一步分離細顆粒焦粉后，由循環(huán)風(fēng)機送入給水預(yù)熱器冷卻至約130，再進入干熄爐循環(huán)使用。經(jīng)除鹽、除氧后約104的鍋爐用水由鍋爐給水泵送往干熄焦鍋爐，經(jīng)過鍋爐省煤器進入鍋爐汽包，并在鍋爐省煤器部位與循環(huán)氣體進行熱交換，吸收循環(huán)氣體中的熱量；鍋爐汽包出來的飽和水經(jīng)鍋爐強制循環(huán)泵重新送往鍋爐，經(jīng)過鍋爐鰭片管蒸發(fā)器和光管蒸發(fā)器后再次進入鍋爐汽包，并在鍋爐蒸發(fā)器

30、部位與循環(huán)氣體進行熱交換，吸收循環(huán)氣體中的熱量；鍋爐汽包出來的蒸汽經(jīng)過一次過熱器、二次過熱器，進一步與循環(huán)氣體進行熱交換，吸收循環(huán)氣體中的熱量后產(chǎn)生過熱蒸汽外送。干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，送往干熄焦汽輪發(fā)電站，利用蒸汽的熱能帶動汽輪機產(chǎn)生機械能，機械能又轉(zhuǎn)化成電能。從汽輪機出來的壓力和溫度都降低了的飽和蒸汽再并入蒸汽管網(wǎng)使用。經(jīng)一次除塵器分離出的粗顆粒焦粉進入一次除塵器底部的水冷套管冷卻，水冷套管上部設(shè)有料位計，焦粉到達該料位后水冷套管下部的格式排灰閥啟動將焦粉排出至灰斗，灰斗上部設(shè)有料位計，焦粉到達該料位后灰斗下的排灰格式閥啟動向刮板機排出焦粉。從一次除塵器出來的循環(huán)氣體含塵量約為1012g/m

31、3，流經(jīng)鍋爐換熱后，進入二次除塵器進一步除去細顆粒的焦粉。二次除塵器為多管旋風(fēng)式除塵器，由進口變徑管、內(nèi)套筒、外套筒、旋風(fēng)子、灰斗、殼體、出口變徑管、防爆裝置等組成。灰斗設(shè)有上下兩個料位計，焦粉料位達到上限時，灰斗出口格式排灰閥向灰斗下面的刮板機排出焦粉，焦粉料位達到下限時停止焦粉排出，以防止從負壓排灰口吸入空氣，影響氣體循環(huán)系統(tǒng)壓力平衡。從二次除塵器出來的循環(huán)氣體含塵量不大于1 g/m3。一次除塵器及二次除塵器從循環(huán)氣體中分離出來的焦粉，由專門的鏈式刮板機及斗式提升機收集在焦粉貯槽內(nèi)，經(jīng)加濕攪拌機處理后由汽車運走。另外，除塵地面站通過除塵風(fēng)機產(chǎn)生的吸力將干熄爐爐頂裝焦處、爐頂放散閥、預(yù)存段壓

32、力調(diào)節(jié)閥放散口等處產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?dǎo)入管式冷卻器冷卻并分離火星；將干熄爐底部排焦部位、爐前焦庫及各皮帶轉(zhuǎn)運點等處產(chǎn)生的高濃度的低溫粉塵導(dǎo)入百葉式預(yù)除塵器進行粗分離處理；兩部分煙氣在管式冷卻器和百葉式預(yù)除塵器出口處混合，然后導(dǎo)入布袋式除塵器凈化，最后以粉塵濃度低于100mg/m3的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。三、干熄焦的焦炭冷卻機理在干熄爐冷卻段，焦炭向下流動，惰性循環(huán)氣體向上流動，焦炭通過與循環(huán)氣體進行熱交換而冷卻。由于焦炭的塊度大，在斷面上形成較大的空隙，而有利于氣體逆流，在同一層面焦炭與循環(huán)氣體溫差不大，因而焦炭冷卻的時間主要取決于氣流與焦炭的對流傳熱和焦塊內(nèi)部的熱傳導(dǎo)，而冷卻速度則主要取決于循環(huán)氣

33、體的溫度和流速，以及焦塊的溫度和外形表面積等。進入干熄爐的循環(huán)氣體的溫度主要由干熄焦鍋爐的省煤器決定。省煤器進口的除鹽除氧水溫度為104左右，出省煤器的循環(huán)氣體溫度可降為約160，由循環(huán)風(fēng)機加壓后再經(jīng)過給水預(yù)熱器進一步降溫至約130后進入干熄爐與焦炭逆流傳熱，干熄爐排出的焦炭可冷卻至200以下。離開1000左右紅焦的循環(huán)氣體可升溫至900960，從干熄爐斜道進入環(huán)形煙道匯集后流出干熄爐。在干熄爐冷卻段內(nèi)循環(huán)氣體與焦炭的熱交換，主要是對流傳熱。傳熱效果隨氣體流速增大而加強，但當循環(huán)氣體的流速隨循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的提高而增大時，在干熄爐冷卻段內(nèi)，氣流通過焦炭層的阻力增加比氣流與焦炭的傳熱增加快得多，使循

34、環(huán)風(fēng)機的電耗大幅度提高，干熄焦運行不經(jīng)濟。從焦爐炭化室推出的焦炭塊度并不均勻，塊度大的焦炭，由其表面向內(nèi)部傳熱緩慢而使冷卻時間延長。因此焦炭的冷卻時間不可能一致。但是，焦炭在裝入干熄爐以及在干熄爐內(nèi)向下流動的過程中經(jīng)受機械力作用而使塊度大的變小，焦炭塊度會逐步均勻化；此外，最先進的干熄焦工藝所設(shè)計的圓形旋轉(zhuǎn)焦罐及帶十字型料鐘的裝入裝置都有利于焦炭在干熄爐內(nèi)的均勻分布，雖然在焦炭向下流動的過程中部分大塊焦炭會偏析到干熄爐的外周，也可通過調(diào)整循環(huán)氣體進干熄爐風(fēng)道上的入口擋板來調(diào)節(jié)干熄爐內(nèi)中央與周邊的進風(fēng)比例。這幾個有利因素可使焦炭冷卻時間的差別降低，排焦溫度趨于一致。惰性循環(huán)氣體在干熄爐冷卻段與焦

35、炭逆流換熱，升溫至900960后進入干熄焦鍋爐。由于氣體循環(huán)系統(tǒng)負壓段會漏進少量空氣，o2通過紅焦層就會與焦炭反應(yīng)，生成co2，co2在焦炭層高溫區(qū)又會還原成co，隨著循環(huán)次數(shù)的增多，循環(huán)氣體里co濃度愈來愈高。此外，焦炭殘存揮發(fā)份始終在析出，焦炭熱解生成的h2、co、ch4等也都是易燃易爆成分，因此在干熄焦運行中，要控制循環(huán)氣體中可燃成分濃度在爆炸極限以下。一般有兩種措施可以進行控制，其一，連續(xù)地往氣體循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)補充適量的工業(yè)n2，對循環(huán)氣體中的可燃成分進行稀釋，再放散掉相應(yīng)量的循環(huán)氣體；其二，連續(xù)往升溫至900960引出的循環(huán)氣體中通入適量空氣來燃燒掉增長的可燃成分，經(jīng)鍋爐冷卻后再放散掉相

36、應(yīng)量的循環(huán)氣體。這兩種方法都可由安裝在循環(huán)氣體管道上的自動在線氣體分析儀所測量的循環(huán)氣體中h2、co的濃度來反饋調(diào)節(jié)。后一種方法更經(jīng)濟便利，武鋼7、8號焦爐干熄焦即采用此方法。四、干熄焦的優(yōu)點由于干熄焦能提高焦炭強度和降低焦炭反應(yīng)性，對高爐操作有利，因而在強結(jié)焦性煤缺乏的情況下煉焦時可多配些弱粘結(jié)性煤。尤其對質(zhì)量要求嚴格的大型高爐用焦炭，干熄焦更有意義。干熄焦除了免除對周圍設(shè)備的腐蝕和對大氣造成污染外，由于采用焦罐定位接焦，焦爐出焦時的粉塵污染易于控制，改善了生產(chǎn)環(huán)境。另外，干熄焦可以吸收利用紅焦83%左右的顯熱，產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電，大大降低了煉焦能耗。（一）焦炭質(zhì)量明顯提高從炭化室推出的焦炭

37、，溫度為1000左右濕熄焦時紅焦因為噴水急劇冷卻，焦炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，網(wǎng)狀裂紋較多，氣孔率很高，因此其轉(zhuǎn)鼓強度較低，且容易碎裂成小塊；干熄焦過程中焦炭緩慢冷卻，降低了內(nèi)部熱應(yīng)力，網(wǎng)狀裂紋減少，氣孔率低，因而其轉(zhuǎn)鼓強度提高，真密度也增大。干熄焦過程中焦炭在干熄爐內(nèi)從上往下流動時，增加了焦塊之間的相互摩擦和碰撞次數(shù)，大塊焦炭的裂紋提前開裂，強度較低的焦塊提前脫落，焦塊的棱角提前磨蝕，這就使冶金焦的機械穩(wěn)定性改善了，并且塊度在70mm以上的大塊焦減少，而2575mm的中塊焦相應(yīng)增多，也就是焦炭塊度的均勻性提高了，這對于高爐也是有利的。前蘇聯(lián)對干熄焦與濕熄焦焦炭質(zhì)量作過另外的對比試驗，將結(jié)

38、焦時間縮短1小時后的焦炭進行干熄焦，其焦炭質(zhì)量比按原結(jié)焦時間而進行濕熄焦的焦炭質(zhì)量還要略好一些。反應(yīng)性較低的焦炭，對提高高爐的利用系數(shù)和增加噴煤量起著至關(guān)重要的作用，而干熄焦與濕熄焦的焦炭相比，反應(yīng)性明顯降低。這是因為干熄焦時焦炭在干熄爐的預(yù)存段有保溫作用，相當于在焦爐里燜爐，進行溫度的均勻化和殘存揮發(fā)份的析出過程，因而經(jīng)過預(yù)存段，焦炭的成熟度進一步提高，生焦基本消除，而生焦的特點就是反應(yīng)性高，機械強度低；其次，干熄焦時焦炭在干熄爐內(nèi)往下流動的過程中，焦炭經(jīng)受機械力，焦炭的結(jié)構(gòu)脆弱部分及生焦變?yōu)榻狗酆Y除掉，不影響冶金焦的反應(yīng)性；再次，濕熄焦時焦塊表面和氣孔內(nèi)因水蒸發(fā)后沉積有堿金屬的鹽基物質(zhì)，會

39、使焦炭反應(yīng)性提高，而干熄焦的焦塊則不沉積，因而其反應(yīng)性較低。據(jù)有關(guān)資料報道，干熄焦比濕熄焦焦炭m40可提高3%5%，m10可降低0.2%0.5 %，反應(yīng)性有一定程度的降低，干熄焦與濕熄焦的全焦篩分區(qū)別不大。由于干熄焦焦炭質(zhì)量提高，可使高爐煉鐵入爐焦比下降2%5%，同時高爐生產(chǎn)能力提高約1%。但在干熄焦過程中，由于在冷卻段紅焦和循環(huán)氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并從氣體循環(huán)系統(tǒng)中放散掉一部分循環(huán)氣體，不可避免地會損失一部分焦炭，干熄焦的冶金焦率比濕熄焦降低1%1.25%。但由于干熄焦炭表面不像濕熄焦炭那樣粘附細焦粉，實際上干熄焦進入高爐的塊焦率只比濕熄焦降低0.3%0.8%。對干熄焦工藝本身而言，為控制循環(huán)

40、氣體中可燃氣體成分濃度，有導(dǎo)入空氣燃燒和補充n2兩種方法，這兩種方法對焦炭的燒損沒有顯著的區(qū)別，因為空氣導(dǎo)入口是在環(huán)形煙道，已離開了紅焦區(qū)，不過空氣的導(dǎo)入不能過量，過量的空氣中富余的o2就會造成紅焦的燒損。前蘇聯(lián)和日本在這方面都做過對比試驗和理論分析，得出的結(jié)論基本一致。干熄焦與濕熄焦焦炭質(zhì)量的對比試驗結(jié)果見表14、表15和表16。表14 前蘇聯(lián)兩種熄焦方法焦炭質(zhì)量對比質(zhì)量指標轉(zhuǎn)鼓強度 %篩分組成 %平均塊度mm反 應(yīng)性ml/g.s真密度g/cm3m40m1080mm8060mm6040mm4025mm50mm4.189.47焦炭塊度25mm57.6762.12焦炭塊度12.5mm67.386

41、7.92焦炭塊度6mm68.7368.77表16 武鋼兩種熄焦方法焦炭質(zhì)量對比質(zhì)量指標轉(zhuǎn)鼓強度，%反應(yīng)性（cri）%反應(yīng)后強度（csr），%m40m10濕法熄焦80.47.030.058.0干法熄焦83.56.226.262.2（二）充分利用紅焦顯熱，節(jié)約能源濕熄焦時對紅焦噴水冷卻，產(chǎn)生的蒸汽直接排放到大氣中，紅焦的顯熱也隨蒸汽的排放而浪費掉；而干熄焦時紅焦的顯熱則是以蒸汽的形式進行回收利用，因此可以節(jié)約大量的能源。干熄焦紅焦熱量的利用，國外曾經(jīng)試驗過回收熱水、回收熱風(fēng)等流程，還有將干熄焦熱量用于煤預(yù)熱的試驗，但都未在工業(yè)上推廣應(yīng)用。目前在技術(shù)上成熟的是生產(chǎn)過熱蒸汽并加以利用，該法使干熄焦的蒸

42、汽產(chǎn)量能滿足整個焦化廠自用蒸汽量。至于是否進一步利用蒸汽發(fā)電，主要根據(jù)其蒸汽生產(chǎn)規(guī)模及蒸汽壓力而定。干熄焦的產(chǎn)能指標，因干熄焦工藝設(shè)計的不同有很大的差別。不同的控制循環(huán)氣體中h2、co等可燃成分濃度的工藝，對干熄焦鍋爐的蒸汽發(fā)生量影響很大，采用導(dǎo)入空氣燃燒法比采用導(dǎo)入n2稀釋法，其干熄焦鍋爐的蒸汽發(fā)生量要大。此外，干熄焦鍋爐設(shè)計的形式和等級的不同、循環(huán)風(fēng)機調(diào)速形式不同，以及是否采用給水預(yù)熱器等因素對干熄焦系統(tǒng)的能源回收都有影響。同濕熄焦相比，干熄焦可回收利用紅焦約83%的顯熱，每干熄1t焦炭回收的熱量約為1.35gj。而濕熄焦沒有任何能源回收利用。武鋼7、8號焦爐干熄焦采用導(dǎo)入空氣燃燒的方法控

43、制循環(huán)氣體中h2、co等可燃成分的濃度，循環(huán)風(fēng)機采用變頻調(diào)速，設(shè)計有給水預(yù)熱器以進一步吸收進干熄爐循環(huán)氣體的熱量，干熄焦鍋爐設(shè)計等級為3.82mpa、450。每干熄1t焦炭可產(chǎn)生壓力為3.82mpa，溫度為450的蒸汽約0.54t。（三）降低有害物質(zhì)的排放，保護環(huán)境濕熄焦過程中，紅焦與水接觸產(chǎn)生大量的酚、氰化合物和硫化合物等有害物質(zhì)，隨熄焦產(chǎn)生的蒸汽自由排放，嚴重腐蝕周圍設(shè)備并污染大氣；干熄焦采用惰性循環(huán)氣體在密閉的干熄爐內(nèi)對紅焦進行冷卻，可以免除對周圍設(shè)備的腐蝕和對大氣的污染。此外由于采用焦罐定位接焦，焦爐出焦的粉塵污染也更易于控制。干熄爐爐頂裝焦及爐底排、運焦產(chǎn)生的粉塵以及循環(huán)風(fēng)機后放散的

44、氣體、干熄爐預(yù)存段放散的少量氣體經(jīng)除塵地面站凈化后，以含塵量小于100mg/m3的高凈化氣體排入大氣。因此，干熄焦的環(huán)保指標優(yōu)于濕熄焦。第三節(jié) 幾種典型干熄焦的特點一、德國tsoa公司干熄焦技術(shù)特點德國tsoa公司設(shè)計的干熄焦技術(shù)特點如下：1干熄爐設(shè)計為方型；2干熄爐和鍋爐之間不設(shè)一次除塵器；3循環(huán)風(fēng)機采用變頻調(diào)速；4采用分格擺動式排焦，以保證焦炭排出溫度均勻。tsoa公司設(shè)計的方型干熄爐在預(yù)存段和冷卻段之間收口至原截面的25%，預(yù)存段支撐在鋼結(jié)構(gòu)上，這與圓型干熄爐有著顯著的區(qū)別。由于預(yù)存段與冷卻段之間存在收口，冷卻段內(nèi)焦炭呈錐狀，空出很大的空間，循環(huán)氣體在此處速度大大降低，大顆粒的焦粒都沉降

45、在干熄爐內(nèi)。據(jù)tsoa公司介紹，出干熄爐的循環(huán)氣體帶出的最大焦粒為0.51mm，這也是tsoa公司設(shè)計的干熄焦取消干熄爐與鍋爐之間的一次除塵器的一個重要原因。方型干熄爐下部分12格，設(shè)有12個液壓驅(qū)動的擺動式排焦結(jié)構(gòu)，用于分格排出冷卻的焦炭，并且設(shè)有熱電偶監(jiān)測焦炭溫度，哪一格溫度降到允許排焦值，哪一格擺動式排焦機構(gòu)擋板就打開，以保證排焦溫度的均勻性。tsoa公司在干熄爐冷卻段上段設(shè)置冷卻壁。紅焦在干熄爐內(nèi)不僅被循環(huán)冷卻氣體冷卻，還有30%的熱量被冷卻壁內(nèi)冷水吸收，實際上冷卻壁可看作是鍋爐的一部分。采用冷卻壁的優(yōu)點是可以降低循環(huán)冷卻氣體量，大約降低20%，降低循環(huán)風(fēng)機電耗，從而降低操作成本；缺點

46、是增加了較大的維護量，控制不好冷卻壁管內(nèi)的水會漏入干熄爐，會造成對干熄焦裝置較大的危害，甚至造成事故。當然，tsoa公司設(shè)計的干熄爐也可以不設(shè)置冷卻壁。二、日本新日鐵干熄焦技術(shù)特點日本新日鐵設(shè)計的干熄焦技術(shù)特點如下：1干熄爐設(shè)計為圓形2裝入裝置帶有料鐘3采用旋轉(zhuǎn)密封閥連續(xù)排焦4完全燃燒循環(huán)氣體中的h2和co5循環(huán)風(fēng)機不調(diào)速6采用旋轉(zhuǎn)焦罐接焦帶有料鐘的裝入裝置有利于紅焦在干熄爐內(nèi)的均勻分布，有利于焦炭的均勻冷卻，同時也可以降低循環(huán)風(fēng)量，降低循環(huán)風(fēng)機的電耗；排焦裝置采用旋轉(zhuǎn)密封閥取代原間歇式的排焦裝置，可降低干熄焦系統(tǒng)的高度約4m，從而降低建設(shè)成本，另外還可以真正實現(xiàn)連續(xù)排焦。新日鐵設(shè)計的干熄焦采

47、用完全燃燒循環(huán)氣體中的h2和co的方法，多余的循環(huán)氣體可直接排放。據(jù)新日鐵介紹，不完全燃燒焦炭燒損率為67公斤/t焦，完全燃燒焦炭燒損率為9.9公斤/t焦，但從理論上分析，對于燒損的焦炭，粒徑為20mm以上的占20%，粒徑為20mm以下的占80%，因此實際上大部分是粉焦。新日鐵在廣田的3、4號焦爐干熄焦的測定表明，燒損的焦炭粒徑在25mm以下的占82.1%；當燒損的焦炭占裝焦總量的1%時，大塊焦炭表面燒損的深度只有22m。在循環(huán)氣體管道進干熄爐之前到環(huán)形煙道出口之間有一旁路，主要起降低進入鍋爐循環(huán)氣體溫度的作用，防止因循環(huán)氣體溫度過高，對鍋爐造成不良影響，當然此旁路并不是常開。新日鐵認為循環(huán)風(fēng)

48、機不需要調(diào)速，只要保證停止供焦時間不超過預(yù)存段設(shè)計時間，循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速就可不調(diào)，因此循環(huán)風(fēng)機風(fēng)量只設(shè)計有翻板來進行粗調(diào)。新日鐵認為一次除塵器不需要設(shè)置擋墻，這與新日鐵設(shè)計干熄焦采用完全燃燒有關(guān)；另外，新日鐵認為一次除塵器不設(shè)擋墻，大于1mm的顆粒因為自身重力也可以沉降下來，而對鍋爐而言，大于1mm的顆粒才會對其造成不良的影響。沒有擋墻的一次除塵器，料倉可以小許多，可降低建設(shè)成本，此外維修也更方便。但是，新日鐵設(shè)計的絕大部分干熄焦一次除塵器都帶有擋墻。 三、武鋼7、8號焦爐干熄焦的技術(shù)特點 武鋼7、8號焦爐干熄焦工藝采用日本新日鐵的技術(shù)，但在某些方面作了改進，代表了目前較先進的水平，其技術(shù)特點如下

49、：1 干熄爐設(shè)計為圓形；2 采用圓形旋轉(zhuǎn)焦罐，有利于均勻接焦；3 裝入裝置帶有先進的“十”字型料鐘，有利于均勻裝焦并保護干熄爐風(fēng)帽；4 帶有旋轉(zhuǎn)密封閥的連續(xù)排焦裝置，有利于均勻排焦；5 循環(huán)風(fēng)機采用變頻調(diào)速，有利于更精確地調(diào)節(jié)循環(huán)氣體流量；6 二次除塵器采用多管旋風(fēng)除塵器，有利于提高循環(huán)氣體除塵效率；7 設(shè)計有給水預(yù)熱器對進入干熄爐的循環(huán)氣體進一步冷卻；8 完全燃燒循環(huán)氣體中的h2和co。圓型旋轉(zhuǎn)焦罐充分利用焦罐的容積，有利于焦炭在焦罐內(nèi)的均勻分布，因此可以減輕焦罐的重量，從而降低提升機的功率，此外焦罐內(nèi)襯材料的壽命還可以延長。帶有先進的“十” 型料鐘的裝入裝置更有利于紅焦在干熄爐內(nèi)部的均勻分

50、布，該裝入裝置與圓型旋轉(zhuǎn)焦罐都有利于降低循環(huán)風(fēng)量，從而降低循環(huán)風(fēng)機的電耗。帶有氣密性旋轉(zhuǎn)密封閥的連續(xù)排焦裝置，可以大大減少循環(huán)氣體的泄漏；根據(jù)干熄爐預(yù)存段料位的高低，可通過振動給料器非常精確地控制排焦量，因而可以將冷卻后的焦炭定量、連續(xù)地排出；采用變頻調(diào)速的循環(huán)風(fēng)機，循環(huán)氣體流量也可較精確地調(diào)節(jié)。連續(xù)精確的排焦量與精確的循環(huán)氣體流量相結(jié)合更有利于穩(wěn)定鍋爐入口溫度，穩(wěn)定干熄焦鍋爐的運行。帶有擋墻的一次除塵器可除去循環(huán)氣體中的粗顆粒焦粉，保證進入鍋爐的循環(huán)氣體中焦粉濃度控制在1012g/m3，焦粉顆粒直徑小于1mm，大大減少了對鍋爐傳熱管造成的磨損。一次除塵器底部有4根水冷套管用于冷卻、排出焦粉。

51、出鍋爐的循環(huán)氣體經(jīng)過先進的多管旋風(fēng)除塵器，除去大部分細顆粒焦粉后，循環(huán)氣體中焦粉濃度可小于1g/m3，消除了對循環(huán)風(fēng)機的危害。相對于多級旋風(fēng)除塵器而言，多管旋風(fēng)除塵器除塵效果更好，而且占地面積小，管材、鋼結(jié)構(gòu)耗用小，可降低建設(shè)成本。給水預(yù)熱器從上至下依次為上殼體、上段、下段、下殼體，其中上段、下段為管殼式換熱器。循環(huán)氣體經(jīng)循環(huán)風(fēng)機加壓后從下殼體水平進入給水預(yù)熱器，經(jīng)過下段、上段管殼式換熱器進行熱交換，然后從給水預(yù)熱器上殼體排出。給水預(yù)熱器有兩方面的作用：其一，進一步降低進干熄爐的循環(huán)氣體的溫度，可從循環(huán)風(fēng)機出口的約180降到約130，從而提高了焦炭的冷卻效果，降低循環(huán)氣體流量；其二，進一步利用

52、循環(huán)氣體的熱量，進而減少除氧器所用的蒸汽量。采用完全燃燒循環(huán)氣體中的h2和co的方法的優(yōu)點，一是多余的循環(huán)氣體可以直接排放，不需要經(jīng)過燃燒爐；二是可提高循環(huán)氣體進鍋爐的入口溫度，提高鍋爐的蒸汽產(chǎn)量；三是降低了循環(huán)氣體對鍋爐的腐蝕。第四節(jié) 干熄焦的基本參數(shù)及經(jīng)濟效益干熄焦是一種節(jié)能、環(huán)保且能提高焦炭質(zhì)量的熄焦工藝，干熄焦系統(tǒng)因設(shè)計能力不一，選用設(shè)備不同，其基本參數(shù)及技術(shù)經(jīng)濟指標有較大的差異。干熄焦的處理能力應(yīng)與焦爐的生產(chǎn)能力相匹配，選用最經(jīng)濟的處理量；而干熄焦鍋爐的選型則主要根據(jù)各廠對能源的要求不同而定。一、干熄焦的基本參數(shù)（一）世界上處理能力最大的干熄焦德國kaiserstuhl焦化廠1、2號

53、焦爐干熄焦裝置是世界上焦炭處理能力最大的。1、2焦爐組炭化室總計260孔，炭化室有效容積79m3，焦爐周轉(zhuǎn)時間25小時，年產(chǎn)焦炭204.4萬噸。兩座焦爐配備的干熄焦裝置設(shè)計焦炭處理能力為250t/h，一次裝焦量為48.7t，鍋爐蒸汽發(fā)生量為143t/h，蒸汽壓力6.4mpa，蒸汽溫度450。圓筒式干熄爐冷卻段容積1300m3，預(yù)存段容積900m3，干熄爐入口氣體溫度為130，干熄爐出口氣體溫度為850900。kaiserstuhl焦化廠由于廠址不靠近鋼鐵廠，其生產(chǎn)的焦炭不能直接就近送往高爐煉鐵，焦爐煤氣也不能就近送往鋼廠煉鋼，而又沒有廉價的高爐煤氣送往焦化廠加熱利用，再加上煉焦用煤因選址的原因運費也較高，所以該焦化廠投產(chǎn)后生產(chǎn)成本過高、經(jīng)濟較困難，焦爐難以連續(xù)滿負荷生產(chǎn)，所配備的干熄焦也難以達到設(shè)計生產(chǎn)能力。因為經(jīng)濟方面的原因，該焦化廠已于2000年停產(chǎn)。 （二）寶鋼干熄焦 寶鋼共有焦爐12座，共分三期，每期四座焦爐。每座焦爐50孔，單孔產(chǎn)焦量21.1t。每四座50孔焦爐在焦側(cè)與焦爐平行布置四套干熄焦裝置（其中一套備用），每套干熄焦焦炭處理能力為75t/h，四套干熄焦共用兩套電機車和兩套提升機。干熄焦鍋爐蒸汽發(fā)生量一期為37.5t/h，二期為38.5t/h，三期為40t/h，所產(chǎn)蒸汽供干熄焦發(fā)電以及廠內(nèi)一般蒸汽使用。鍋爐用除鹽水用管道從廠外