50萬噸年熱回收焦爐及配套發(fā)電項目介紹

1、50 萬噸/年熱回收焦化及配套發(fā)電項目簡介徐志全一、 熱回收焦爐介紹：1熱回收焦爐產(chǎn)生背景回收化學(xué)產(chǎn)品的傳統(tǒng)焦爐（簡稱化產(chǎn)焦爐）利用 100 連年以來，在技術(shù)和經(jīng)濟 方面取得了龐大的成功?？墒?，隨著化產(chǎn)焦爐推行利用的日趨普遍，這種焦爐所帶來的 負面效應(yīng)表現(xiàn)得愈來愈明顯，碰到了環(huán)境愛惜和煤資源綜合利用等方面的困難。為了使 煉焦工業(yè)取得健康的進展，煉焦工業(yè)的清潔生產(chǎn)和擴大煉焦煤資源的品種已經(jīng)成為世界 煉焦行業(yè)重點研究的課題。隨著社會工業(yè)化程度的提高和冶金行業(yè)對于焦炭產(chǎn)品需求量的增加，化產(chǎn)焦爐 所帶來的粉塵污染、水污染、空氣污染以及水資源綜合利用方面的問題越來越突出。為 了既能滿足冶金行業(yè)對于焦炭質(zhì)

2、量方面的需求，同時又良好的保護人類所居住的環(huán)境， 清潔型無回收焦爐（又稱熱回收焦爐）應(yīng)運而生。2熱回收焦爐的概念與類型清潔型無回收焦爐（熱回收焦爐）是指煉焦煤在煉焦進程中產(chǎn)生的焦爐煤氣、 化學(xué)產(chǎn)品和其它一些有害物質(zhì)在焦爐內(nèi)部充分、合理的燃燒，通過回收高溫廢氣的熱量 用來發(fā)電或提供蒸汽的一種新型焦爐。無回收焦爐（熱回收焦爐）分有立式無回收焦爐與臥式無回收焦爐兩種。最近幾年來，LRJ-2000清潔型立式無回收焦爐（熱回收焦爐）進行了許多方面的改良，形成 了 LRJ-2005清潔型立式無回收焦爐（熱回收焦爐）煉焦技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用于印度EIL公 司220萬噸鋼項目中。3、熱回收焦爐的工藝流程及技術(shù)特點成

3、熟的搗固熱回收煉焦廠流程圖如下：晾焦臺焦場熄焦塔弟空氣廢氣蒸汽*蒸汽輪機發(fā)電機同其它爐型相較，熱回收焦爐特點如下：一、炭化室和燃燒室完全分開，能夠大大降低焦炭燒損率，確保燒損率V1%。2、占地面積小，總投資少。2、炭化室負壓操作，不外泄煙塵。3、不回收化學(xué)產(chǎn)品和凈化焦爐煤氣，很少產(chǎn)生污染物。4、不會帶來化學(xué)產(chǎn)品回收后污染物難以治理、并且治理投資龐大的困難。5、滿足環(huán)境保護和能源綜合利用兩方面的要求，充分體現(xiàn)經(jīng)濟、資源、環(huán)境的 協(xié)調(diào)發(fā)展。6、寬炭化室煉焦，焦炭的塊度大、強度高、熱穩(wěn)固性好。7、炭化室和燃燒室完全分開，相隔100mm，煤氣在燃燒室燃燒進程中，相鄰炭化室的熱能能夠彼此利用，縮短了結(jié)焦

4、時刻，增加了成焦的均勻性，產(chǎn)量能夠大大提高。8、實踐說明，在同一配煤方案情形下，利用搗固工藝所生產(chǎn)的焦炭，其機械強度M40約提高%，耐磨指標M10約改善2%4%。4、投資本錢與建設(shè)周期1、在一樣產(chǎn)量的情形下，立式無回收焦爐（熱回收焦爐）所用的建設(shè)投資較少， 噸焦建設(shè)本錢約300元；只有臥式無回收焦爐的50%60%左右。只有頂裝焦爐的30%左 右（佳華公司一期1 10萬噸投資約12億）。二、在一樣產(chǎn)量的情形下，立式無回收焦爐（熱回收焦爐）所占用的地面面積較少， 只有臥式無回收焦爐的30%40%左右。只有頂裝焦爐的20%左右。3、立式無回收焦爐（熱回收焦爐）采納的是搗固焦爐。搗固焦爐與傳統(tǒng)的頂裝

5、焦爐的爐體投資大致相當，但所用煤料的費用不同卻較大。因為煤料的費用通常占焦炭 本錢的75%左右，搗固焦爐比頂裝焦爐的配煤費用小，加上搗固焦爐每爐裝煤量要增加 25%左右，因此搗固焦爐的利用經(jīng)濟性明顯好于頂裝焦爐。4、建設(shè)周期短。一樣情形下，國內(nèi)建設(shè)周期為10個月。5、搗固系統(tǒng)一、采納持續(xù)、自動、薄層、錘式?jīng)_擊搗固法，搗固時刻為46min，入爐煤的堆 密度由散裝煤的m3提高到m3。二、搗固機的搗固錘個數(shù)為618個，能夠依照焦爐產(chǎn)量的要求進行相應(yīng)的配 備。6、資源綜合利用一、余熱利用：煉焦廢氣余熱全數(shù)用于發(fā)電或城市供熱，實現(xiàn)了資源的綜合利用。以年產(chǎn)50萬噸焦化廠為例，能夠配備2* 12MW的熱回收

6、發(fā)電機組。二、配煤范圍廣：實踐說明，在保證焦炭質(zhì)量的前提下，可配入30%50%的弱 粘結(jié)性煤或無煙煤，擴大了煉焦煤的配煤范圍。3、水消耗：全廠生產(chǎn)只在備煤系統(tǒng)和熄焦系統(tǒng)利用水，每噸焦耗水僅噸。4、電消耗：每噸焦耗電約15度。7、焦爐結(jié)構(gòu)清潔型立式無回收（熱回收焦爐）焦爐由抗擊墻、炭化室系統(tǒng)、燃燒室系統(tǒng)、煙道系統(tǒng)、底部散熱系統(tǒng)及爐頂、爐底、爐門爐框、護爐鐵件等部份組成。參見以下圖。8、焦爐的技術(shù)規(guī)格與性能參數(shù):清潔型立式無回收焦爐（熱回收焦爐）有LRJ-2000型和LRJ-2005型兩種系列。炭化室高度：3300mm4700mm,炭化室寬度：400mm560mm,炭化室中心距：1180mm124

7、0mm 等。以年產(chǎn)50萬噸LRJ2005清潔型立式無回收焦爐（熱回收焦爐）為例:性龍指標M值性龍指標彖值炭優(yōu)室全高4430 mm炭化室隔墻厚100mm炭優(yōu)室全長1 2570 mm爐頂厚炭化室平均寬550 mm炭化室裝煤高度3900mm炭化室中心距1 240 mm炭化室中心溫度炭比室一供裝煤逅-22.7 噸毋孔出蕉壘17噸入爐煤講密度1.05-l.lt/m?：債氣溫度950-1 050T結(jié)焦時間3S-40h盹萬噸孔數(shù)140孔9、環(huán)境愛惜及方法一、該焦爐采納煤餅搗固、側(cè)面裝煤的方式，炭化室負壓操作，大大減少了在裝煤、 推焦進程中煙氣的無組織排放，使得裝煤、煉焦、出焦等全進程煙塵無外泄，所有產(chǎn)生 的

8、荒煤氣全數(shù)燃燒變成熱能。此熱能一方面加熱煤餅使煤變成焦炭，另一方面廢氣余熱加熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，用于發(fā)電或城市供熱。鍋爐排出的廢氣再經(jīng)脫硫除塵后煙氣中的S02W100mg/m3，粉塵W40mg/m3,實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，達到環(huán)保要求。二、該焦爐沒有外輸焦爐煤氣、化學(xué)產(chǎn)品回收和煤氣凈化等工藝進程，不需要 建設(shè)污水處置車間,因此沒有含有害化學(xué)成份的污水產(chǎn)生,能夠從全然上解決焦化廠污 水難以治理的問題。3、在煉焦進程中,產(chǎn)生的焦油、苯、萘、34苯幷芘等有毒有害氣體在高溫 下全數(shù)燃燒掉,大大減少了煉焦進程中有毒有害氣體對環(huán)境的危害。清潔型立式無回收焦爐（熱回收焦爐）由于其獨特的爐體結(jié)構(gòu)和工藝技術(shù),在煉焦 進程

9、中炭化室處于負壓工作狀態(tài),可不能泄漏煙塵。由于不回收化學(xué)產(chǎn)品和焦爐煤氣, 也可不能產(chǎn)生含有酚與氰的有害物質(zhì)的廢水,從全然上解決了焦爐環(huán)境污染的問題,實 現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。在煉焦過程中需要打開爐門推出焦炭和裝入煤餅,此時產(chǎn)生的煙塵是立式 無回收焦爐（熱回收焦爐）的主要外泄物,因此在設(shè)計中采用了以下措施進行煙塵處理。一、裝煤進程中的煙塵處置在焦爐機側(cè)的上部,設(shè)有煙罩和抽煙管道,抽煙管道與主煙道相連,裝煤 時產(chǎn)生的煙塵通過主煙道的負壓吸力,被主煙道吸走并在主煙道內(nèi)燃燒,一同進入余熱 鍋爐,最后通過電廠煙囪排放。二、推焦進程中的煙塵處置在攔焦除塵車上設(shè)有除塵裝置,有水膜除塵和布袋除塵兩種工藝方法可供 選擇

10、。采用水膜除塵裝置時,煙塵被收集后進入水膜除塵器,洗滌后的煙塵經(jīng)過脫水后 排放。水膜除塵器的凈化率為99%,煙塵的洗滌水經(jīng)過水槽流入熄焦水沉淀池,沉淀后 循環(huán)使用。采用布袋除塵裝置時,煙塵被吸入布袋內(nèi)過濾,布袋就起到一種過濾裝置的 作用,但布袋上的塵土需要定期清理。3、熄焦時的粉塵處置 在熄焦過程中，產(chǎn)生大量的蒸汽，蒸汽中含有許多粉塵，因此在熄焦塔的頂部設(shè)有木質(zhì)凈化裝置，當熄焦水蒸汽通過凈化裝置時，蒸汽中的粉塵被分離，蒸汽被 凈化排放。10、成功案例中國平遙興華焦化中國天津正豐源焦炭中國山東微山礦業(yè)集團公司中國山西潞城潞安焦化公司中國山西潞城潞鑫焦化清潔熱回收搗固焦技術(shù)走紅國際市場程林生 孫煒

11、 轉(zhuǎn)貼自：中國化工報 2007年7月27日鑒于我國自主開發(fā)的熱回收煉焦技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平，7月26日，德國蒂 森克虜伯能源公司焦化專家再次來到山西省化工設(shè)計院，共商焦爐生產(chǎn)技術(shù)合作事宜。 從國家焦炭協(xié)會傳來的信息說明，目前利用QRD系列清潔型熱回收搗固式煉焦技術(shù)的焦 炭產(chǎn)能已達2000萬噸/年，在國際焦炭生產(chǎn)總量中占了相當份額，這說明在溫室氣體減 排方面我國已經(jīng)擁有優(yōu)勢技術(shù)。據(jù)了解，山西省化工設(shè)計院和中信集團公司聯(lián)合投標德國蒂森克虜伯能源公司 在巴西建設(shè)205萬噸焦化項目工程，并于2006年11月中標。按照合同約定，該項目的 設(shè)計任務(wù)由山西省化工設(shè)計院承擔(dān)，設(shè)計工藝采用該院專利技術(shù)QRD

12、系列清潔型熱回收 搗固式煉焦技術(shù)。QRD清潔型熱回收搗固煉焦爐是由山西省化工設(shè)計院技術(shù)專家會同山西省內(nèi)焦 化技術(shù)專家合力開發(fā)成功的，后經(jīng)過國內(nèi)投資方的努力，陸續(xù)在中國國內(nèi)形成了1500 萬噸的生產(chǎn)規(guī)模。其代表性工程高平興高焦化公司清潔型煉焦爐，被中國農(nóng)業(yè)部、聯(lián)合 國有關(guān)組織授予“中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)節(jié)能與溫室氣體減排項目”稱號。2004年2月，山西省化工設(shè)計院和北京中鋼聯(lián)工貿(mào)有限公司合作，與印度NACO 工業(yè)公司正式簽訂了40萬噸/年熱回收焦爐的工程合同，清潔型熱回收搗固式煉焦技術(shù) 首次進入國際市場。這是我國熱回收技術(shù)首次在國際上應(yīng)用。該工程已于2006年1月 建成投產(chǎn)。隨后，又有5項工程在印度順利實

13、施。聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織、全球環(huán)境基金、 聯(lián)合國開發(fā)計劃署等國際機構(gòu)以及許多發(fā)達國家的代表，先后到該院就清潔熱回收搗固 焦技術(shù)進行洽談合作。據(jù)介紹，清潔熱回收搗固焦技術(shù)具有以下特點：一是全過程負壓操作，煉焦煙 塵得到控制，不產(chǎn)生廢水；二是炭化室大型化，具有煉焦焦炭塊度大，焦爐電耗低，壽 命長等優(yōu)點；三是在國際上首次采用了具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的液壓搗固技術(shù)；四是煉 焦煤可大量地使用弱粘結(jié)煤；五是煉焦廢氣余熱實現(xiàn)回收利用。另外，該焦爐便于自動 化控制，投資少，建設(shè)周期短。相關(guān)鏈接：清潔型熱回收搗固煉焦技術(shù)是煉焦行業(yè)的的重要新技術(shù)，也是今后的發(fā) 展方向之一。隨著對環(huán)保要求的日益嚴格以及煉焦煤資源的短缺

14、，該技術(shù)將得到廣泛的 應(yīng)用。目前，國際上熱回收煉焦技術(shù)開發(fā)較早和應(yīng)用較好的國家有美國、德國、印度和 中國等國家。熱回收煉焦技術(shù)的代表公司有美國太陽焦炭公司、德國蒂森克虜伯能源焦 炭工程公司、印度塞薩焦炭有限公司和中國山西省化工設(shè)計院。山西省化工設(shè)計院開發(fā)的QRD-2000清潔型熱回收搗固機焦爐技術(shù)，炭化室一次 裝入干煤量達到噸，煉焦工藝采用了完善的備煤篩焦工藝，爐體結(jié)構(gòu)合理，爐體材質(zhì) 以硅磚為主，護爐鐵件齊全。煉焦采用負壓操作，全部實現(xiàn)了機械化操作，可通過開啟 焦爐橋管調(diào)節(jié)閥的開度控制焦爐進空氣量，達到自動調(diào)節(jié)焦爐溫度和吸力的目的。焦爐 機械只有搗固機、裝煤推焦機、接熄焦車三大裝置。這項清潔型

15、熱回收搗固式煉焦技術(shù)在國際上首次采用了液壓搗固技術(shù)，搗固煤餅干 密度噸/立方米。液壓搗固具有煤餅密度均勻、煤餅表面平整、設(shè)備噪聲低、維修量小 等特點。該技術(shù)在我國還首次采用了水平接焦技術(shù)，具有出焦粉塵少、焦炭不跌落破損 等特點。山西省化工設(shè)計院開發(fā)的這項新型熱加回收煉焦技術(shù)引起了國內(nèi)外焦化界的極 大關(guān)注。二、原料煤和產(chǎn)品方案一、原料浩通能源控股擬建 50 萬噸年的熱回收焦爐及配套發(fā)電項目，要緊原料為洗精煤，年需煉焦洗精煤約 55 萬噸，要緊由本公司在蒙古國及周邊俄羅斯所擁有的煤炭資源 來提供：資源一資源二資源三資源四資源五蒙3#蒙4#策克俄羅斯K9俄羅斯灰份Ad揮發(fā)份Vdaf34硫份StdG值

16、8886627588Y值1617111020X值373143RmaxCSN799M4089M10CRICSR67二、產(chǎn)品方案：通過對以上資源進行合理科學(xué)配煤，能夠生產(chǎn)如下品質(zhì)焦炭之一：生產(chǎn)特級鑄造焦：以蒙3#煤為主，知足如下裝爐煤質(zhì)量：水分 Mt11%；灰份Ad；硫份Std%；揮發(fā)份Vdaf80；粒度（3mm）88%Y 值17；之二：生產(chǎn)特級冶金焦。以蒙4#煤為主，知足如下裝爐煤質(zhì)量：水分 Mt11%；灰份Ad；硫份Std%；粒度（3mm）88%；揮發(fā)份Vdaf26%；G 值75；Y 值 15。之三：生產(chǎn)一級冶金焦。以策克和K9煤為主，知足如下裝爐煤質(zhì)量要求:水分 Mt11%；灰份Ad；硫份S

17、td%；粒度（3mm）88%；揮發(fā)份Vdaf27%；G 值70；Y 值13。之四：隨著公司新資源的開發(fā)，依照市場的轉(zhuǎn)變能夠開發(fā)出多種新的產(chǎn)品，具體待 項目確信下來以后再做詳細的實驗及研究。三、設(shè)計單位為本項目提供相關(guān)資料1項目投資：50萬噸/年焦化廠及配套的2* 15MW發(fā)電項目總投資為24582萬元;其中焦化廠投資14885萬元；發(fā)電廠投資9697萬元。具體明細如下表50萬噸焦炭廠投資預(yù)算序號項目名稱分項名稱分項費用（萬元）合計費用（萬元）1設(shè)備與材料備煤部分9678137煉焦部分2960爐體材料2860篩焦部分390電器儀表部分9602現(xiàn)場安裝工程備煤部分40187篩焦部分10煉焦部分26

18、53建筑工程和筑 爐備煤部分17984777煉焦部分1460篩焦部分658筑爐部分5464其它費用設(shè)計費5241684技術(shù)指導(dǎo)費（筑爐、烘 爐、開工、生產(chǎn)）100技術(shù)工人培訓(xùn)費（在中 國）30建設(shè)單位管理費50工程質(zhì)量監(jiān)理費100環(huán)保評價費20臨時設(shè)施費40勘察費20烘爐費300不可預(yù)見費600總計148852*15MW 余熱發(fā)電廠投資預(yù)算序號項目名稱分項名稱分項費用（萬元）費用（萬元）1設(shè)備及安裝熱力系統(tǒng)69578469化學(xué)水處理系統(tǒng)153供水系統(tǒng)221電氣系統(tǒng)854熱工控制系統(tǒng)268附屬生產(chǎn)工程162建筑工程熱力系統(tǒng)430661水處理系統(tǒng)26供水系統(tǒng)26電氣系統(tǒng)27附屬工程72交通運輸工程9地基處理40土石方工程20場內(nèi)外臨時工程113其它費用建設(shè)項目法人管理費20567設(shè)備成套服務(wù)費25備品備件購置費45勘察設(shè)計費235序號項目名稱分項名稱分項費用（萬元）費用（萬元）工稈監(jiān)理費26管理車輛購置費63工器具、辦公、生產(chǎn)及生活家3具購置費生產(chǎn)職工培訓(xùn)及提前進廠費43整套啟動試運費及分系統(tǒng)調(diào)試 費102工程質(zhì)量監(jiān)督檢測費5總計9697說明：以上費用中不包括如下費用：一、土地征用；二、外國內(nèi)陸運輸費、關(guān)稅； 3、廠區(qū)內(nèi)公用工程費用；4、廠區(qū)外供水、供電、道路費用五、以上預(yù)算是指在中