太鋼763m焦爐煉焦工藝技術(shù)的發(fā)展

太鋼763m焦爐煉焦工藝技術(shù)的發(fā)展

1.煉焦工藝發(fā)展情況21世紀，在國家經(jīng)濟發(fā)展需求和焦化行業(yè)技術(shù)發(fā)展的推動下，泰鋼率先采用國際先進的7.63m焦油精煉工藝及其設(shè)備技術(shù)，投資干燥焦法、脫硅法、煤水調(diào)濕法，提高了焦法的整體水平。在工程建設(shè)和生產(chǎn)實踐中,太鋼圍繞煉焦生產(chǎn)及各分工序環(huán)節(jié),將先進工藝技術(shù)進行系統(tǒng)地集成優(yōu)化,實現(xiàn)了煉焦工藝技術(shù)水平和裝備技術(shù)水平的提升。2.煉焦工藝技術(shù)研究2003年,國內(nèi)焦爐爐型最大為6m焦爐,配套的焦爐機械裝備技術(shù)比較成熟。太鋼分析對比當時國內(nèi)、國際煉焦技術(shù)情況,論證研究工藝技術(shù)、裝備先進性、環(huán)保技術(shù)、建設(shè)費用、產(chǎn)能情況等,最終決定引進德國7.63m煉焦工藝技術(shù),從而帶動了我國興建7.63m焦爐的建設(shè)高潮,大幅度提升了我國煉焦工藝技術(shù)水平。2.1將傳統(tǒng)磚型與7.63m焦爐的尺寸和功率進行比較見表12.27.焦爐節(jié)能技術(shù)(1)焦爐爐體采用了雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、復熱式、蓄熱室分格、空氣分段供給等技術(shù),炭化室橫向、縱向、高向溫度均勻,保證焦炭成熟;(2)爐體主體部位都采用硅磚,爐體結(jié)構(gòu)嚴密,磚型設(shè)計合理,最大限度減少蓄熱室封墻的漏氣;(3)焦爐爐體采用廢氣循環(huán)、分段加熱組合的結(jié)構(gòu),最大限度地降低焦爐燃燒廢氣中氮氧化物的濃度;(4)爐體砌筑用耐材分類細化,分部位、分區(qū)段采用不同性能的耐材,耐材特性、優(yōu)勢得到發(fā)揮應用,爐體表面散熱降低,最大限度的控制爐體膨脹,延長爐體壽命。(5)焦爐護爐鐵件爐門、爐框、保護板、縱橫拉條大型化,結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,材質(zhì)提升,調(diào)節(jié)便利,爐體膨脹受控;(6)焦爐集氣管系統(tǒng)設(shè)計采用PROven技術(shù),實現(xiàn)單孔炭化室壓力的單獨調(diào)節(jié);(7)結(jié)合機械液壓、電氣自動化控制最新技術(shù),實現(xiàn)焦爐自動加熱,減輕工人勞動強度;(8)焦爐溫度調(diào)節(jié)措施由傳統(tǒng)的上調(diào)式發(fā)展為先進的下調(diào)式(下部調(diào)節(jié)噴嘴板),調(diào)節(jié)作業(yè)更為便利、措施量化可測、受控;(9)焦爐作業(yè)環(huán)境改善,煤氣設(shè)施減少,煤氣短缺及超壓情況特殊設(shè)計安全應急設(shè)施,保證作業(yè)安全。3.行業(yè)先進技術(shù)的最佳集成根據(jù)行業(yè)準入條件要求,太鋼投資建設(shè)了干熄焦、煤調(diào)濕、脫硫脫氰等工藝,實現(xiàn)了整體工藝技術(shù)的提升。3.1干熄焦余熱回收利用技術(shù)干法熄焦是利用冷的惰性氣體在干熄爐內(nèi)與紅焦直接換熱,從而冷卻焦炭。隨著21世紀初國內(nèi)干熄焦技術(shù)推廣應用,設(shè)備國產(chǎn)化日趨成熟。2008年5月,為回收紅焦熱量、節(jié)約水資源,消除濕熄焦產(chǎn)生的污染、緩解煉焦煤短缺狀況、改善焦炭質(zhì)量,太鋼建成兩套150噸/小時處理能力的干熄焦裝置。經(jīng)過三個月的生產(chǎn)調(diào)試,并不斷改進優(yōu)化,實現(xiàn)了干熄焦穩(wěn)定運行。2011年,干熄焦率達到97.22%,保證了焦炭產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,為煉鐵大容積高爐順行、降低配煤成本創(chuàng)造了條件。3.2汽管回轉(zhuǎn)筒干燥機工藝技術(shù)創(chuàng)新2008年12月,太鋼和國內(nèi)設(shè)計單位聯(lián)合開發(fā)的煤調(diào)濕工藝投產(chǎn),該工藝采用間接傳熱和煙氣攜濕降氧相結(jié)合的蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥的核心技術(shù),以干熄焦發(fā)電后蒸汽作為干燥熱源,并將焦爐煙道廢氣引入蒸汽管回轉(zhuǎn)筒干燥機作為載氣和部分熱源,成功地將煤調(diào)濕技術(shù)首家應用于7.63m焦爐,處理能力達到400噸/小時,滿足兩座7.63m焦爐連續(xù)生產(chǎn)用煤,出口煤料水分穩(wěn)定受控7.0%-7.5%。該技術(shù)的核心設(shè)備蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機在設(shè)計、制造、自動控制技術(shù)、安全技術(shù)等方面以行業(yè)最先進技術(shù)集成創(chuàng)新,工藝技術(shù)取得實質(zhì)性突破。煤調(diào)濕技術(shù)的應用,提升了太鋼煉焦工藝技術(shù)水平,實現(xiàn)了“四提高、三降低、一減少”,即提高入爐煤堆密度、提高焦爐作業(yè)穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量;降低煉焦耗熱量、降低酚氰廢水量、降低配煤成本;減少溫室效應,平均每噸入爐煤可減少約35.8千克的CO3.3太鋼制酸與乙醇胺脫硫脫氰制酸工藝的配合國內(nèi)煤氣脫硫脫氰工藝種類較多,有AS法脫硫脫氰技術(shù)、HPF氨法脫硫、真空碳酸鹽法等,不同的工藝投用后存在脫硫效率低、廢液處理難、設(shè)備腐蝕、硫膏滯銷等問題。在分析國內(nèi)采用工藝情況后,結(jié)合太鋼工序銜接、總圖布置的特點,太鋼引進烏克蘭脫硫工藝、丹麥托普索制酸工藝,創(chuàng)造性的將乙醇胺脫硫脫氰工藝與制酸工藝技術(shù)相結(jié)合,解決了系統(tǒng)配置、設(shè)備轉(zhuǎn)化制造等問題,實現(xiàn)最佳生產(chǎn)效果。脫硫工序布置在洗苯脫苯工序后,將焦爐煤氣中的硫化氫脫除到200mg/m7.63m焦爐建成及干熄焦工藝、煤調(diào)濕工藝、脫硫脫氰工藝的投用,從入爐煤預處理工藝源頭抓起,將7.63m焦爐工藝與其它新工藝技術(shù)緊密銜接、工藝參數(shù)配合調(diào)整、不斷改進優(yōu)化,摸索出適用于7.63m焦爐的生產(chǎn)工藝技術(shù),整體工藝配置合理、科學,行業(yè)領(lǐng)先。4.先進裝備技術(shù)與自動控制技術(shù)的結(jié)合4.1焦爐機械設(shè)計7.63米焦爐的建設(shè)中,提高焦爐機械及其配套設(shè)備電氣自動化程度,關(guān)鍵的焦爐四大車制造技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化。焦爐移動機械各單元操作PLC控制,人機界面,通過Wincc操作系統(tǒng),無線數(shù)字通訊,采用變頻調(diào)速實現(xiàn)操作精確控制;所有設(shè)備均為一人操作,一點定位停車,爐號自動識別,機、焦側(cè)車輛聯(lián)鎖對位、操作安全系數(shù)提高,定位準確度±5mm;推焦操作與除塵地面站風機操作聯(lián)鎖控制,并配備應急柴油發(fā)電機保證應急狀態(tài)下安全生產(chǎn);推焦車、攔焦車上配備爐門爐框自動清掃、頭尾焦收集裝置,同時配備爐門煙塵逸散物處理設(shè)施,減少粉塵污染。焦爐機械設(shè)計中更多的體現(xiàn)“以人為本”理念,考慮人體仿生學、綠色工廠等元素,創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境;焦爐機械的引進、國產(chǎn)化提升了焦爐機械裝備制造業(yè)得整體水平。4.2儀表控制系統(tǒng)焦爐及其配套工藝裝備的技術(shù)升級,帶動了工藝控制儀表的更新?lián)Q代。生產(chǎn)監(jiān)控儀表由上世紀90年代的電動單元儀表更新為先進的計算機自動監(jiān)測儀表,數(shù)據(jù)準確,實時監(jiān)控運行情況,自動生成運行趨勢;同時實現(xiàn)了運行數(shù)據(jù)的儲存記錄,與計算機聯(lián)網(wǎng)、分析運行情況;儀表單元體積小,元件使用壽命長,減輕工人維護工作量;儀表功能覆蓋生產(chǎn)管理的全工序過程,工藝運行需求的溫度、壓力、流量、煤氣熱值、廢氣成分、產(chǎn)品儲罐液位、煤罐料位、入爐煤水分的在線監(jiān)控、運行趨勢等關(guān)鍵生產(chǎn)工藝管控指標實現(xiàn)自動采集、實時監(jiān)控,生產(chǎn)管理嚴謹、科學,調(diào)節(jié)可控性提高。加強信息化建設(shè),公司建立了ERP信息管理系統(tǒng)和能源數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng),將生產(chǎn)過程用到原料、產(chǎn)品、各種能源介質(zhì)參數(shù)統(tǒng)一采集,實現(xiàn)了生產(chǎn)實時監(jiān)控、資源能源調(diào)配和定單管理等。5.采用先進的環(huán)境保護技術(shù)，在流程低、能耗低的清潔焦化廠建設(shè)5.1焦爐環(huán)保及除塵系統(tǒng)焦爐生產(chǎn)中90%的煙塵來自裝煤和出焦作業(yè),為消除這兩大污染源,焦爐生產(chǎn)主流程中采取有效措施,改善了煉焦生產(chǎn)操作環(huán)境,主要措施如下:焦爐裝煤采用PROven技術(shù)、集氣管負壓,單獨調(diào)節(jié)炭化室壓力,實現(xiàn)無煙裝煤;出焦采用除塵地面站、焦爐出焦過程采用皮帶移動密封技術(shù),減少推焦陣發(fā)性煙塵污染;機側(cè)車載除塵器收集焦爐機側(cè)摘門、推焦、平煤、尾焦、清門和清框產(chǎn)生的煙塵;嚴格控制煉焦過程中污染物質(zhì),采用上升管水封、爐門嚴密、裝煤孔座嚴密等技術(shù),保證焦爐逸散物的達到控制標準。5.2加強揚塵控制煤罐改進,淘汰露天煤場,使用封閉式儲、配煤罐14個,儲煤能力10萬噸。煤罐既有利于煤種單獨存放,消除混煤現(xiàn)象,提高配煤準確性,又消除了煤粉揚塵污染。加強對無組織排放的控制,對轉(zhuǎn)運站、受料點設(shè)置集塵罩、落實密封措施,轉(zhuǎn)運站通廊設(shè)置通風除塵設(shè)施及噴水抑塵設(shè)施。根據(jù)環(huán)保要求,控制有組織排放,在全廠有關(guān)粉塵泄漏點設(shè)立15臺布袋除塵器,采用滌綸針刺氈、高效覆膜濾料等,排放濃度≤20mg/Nm5.3熱法工藝的消除苯氣污染化產(chǎn)尾氣治理,將苯罐逸散氣體收集后,采用冷凝換熱工藝,氣態(tài)苯冷卻成液態(tài)自流回苯罐,消除苯氣味污染;焦油船、其它罐槽等設(shè)施的逸散氣體,經(jīng)洗滌塔凈化后,利用焦爐煙囪吸力高空排放,消除環(huán)境異味。5.4經(jīng)型煤設(shè)備制造型煤將焦油渣、脫硫廢液、除塵灰和配合煤配合,經(jīng)型煤設(shè)備制造型煤,型煤隨配合煤送入煤塔。型煤的配入,改善了煤料粘結(jié)性、增加裝入煤堆密度;同時循環(huán)利用了化產(chǎn)廢渣、廢液等。5.5焦化廢水處理太鋼酚氰污水處理系統(tǒng)是一套對煉焦、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收等生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水進行集中處理的環(huán)保設(shè)施。焦化廢水處理采用缺氧-好氧生物脫氮工藝,由預處理、生化處理和污泥處理等工藝過程組成,處理后的廢水指標達到COD≤100mg/L,氨氮≤5mg/L,油≤0.5mg/L,揮發(fā)酚≤0.5mg/L,滿足標準要求。經(jīng)過處理后的廢水在公司內(nèi)部循環(huán)使用,實現(xiàn)了工業(yè)污水“零”排放。5.6利用紅焦顯熱回收利用焦化生產(chǎn)是能源轉(zhuǎn)換的過程,通過工藝技術(shù)優(yōu)化改進,努力提高生產(chǎn)過程的能源回收效率,降低能耗。主要措施有:采用高壓干熄焦發(fā)電技術(shù),回收紅焦顯熱,噸焦發(fā)電量達到126.3千瓦時;并對脫硫制酸工序、煤調(diào)濕工序產(chǎn)生的蒸汽冷凝水進行回收,階梯利用熱量保供公司生活服務(wù)區(qū)使用,最終供動力總廠鍋爐,年創(chuàng)效益110萬元;利用化產(chǎn)循環(huán)水余熱,供周邊居民冬季采暖使用,供熱面積達到65萬平方米。加強能源體系管理,公司構(gòu)建能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實現(xiàn)能源管理網(wǎng)絡(luò)化,實現(xiàn)能源介質(zhì)在線監(jiān)測、調(diào)度和管理。6.實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能、環(huán)保、低成本的管理目標太鋼通過引進外方先進技術(shù),科學創(chuàng)新地集