節(jié)能減排工藝技術(shù)在馬鋼煤焦化公司的應(yīng)用

節(jié)能減排工藝技術(shù)在馬鋼煤焦化公司的應(yīng)用

馬鞍山鋼鐵有限公司（以下簡稱馬鋼煤炭化工公司）擁有8個焦?fàn)t，2010年全球焦量約465萬噸。近年來,馬鋼煤焦化公司采用干熄焦、煤調(diào)濕、真空碳酸鉀脫硫、苯加氫等新型節(jié)能減排技術(shù),取得明顯進(jìn)步,現(xiàn)逐一進(jìn)行介紹。1干熄焦焦炭質(zhì)量不斷提高馬鋼煤焦化公司第1套干熄焦裝置于2004年4月投產(chǎn),該裝置是國內(nèi)第1套采用自主技術(shù)及主要設(shè)備皆國產(chǎn)化的干熄焦裝置,處理能力為125t/h,相應(yīng)配套70t/h、4.6MPa干熄焦鍋爐和1.8萬kW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。該套干熄焦裝置投產(chǎn)后,當(dāng)年實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),100%負(fù)荷下的主要工藝技術(shù)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,干熄率達(dá)到97%以上。此后馬鋼煤焦化公司又先后在改擴(kuò)建、新建焦?fàn)t中,配套4套干熄焦裝置,2008年成為繼寶鋼之后,實(shí)現(xiàn)所有焦?fàn)t具備全部干熄焦的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。2010年,馬鋼煤焦化公司干熄焦裝置發(fā)電總量達(dá)4.96億kW·h,獲得可觀的直接經(jīng)濟(jì)效益,而且馬鋼的干熄焦焦炭質(zhì)量在行業(yè)內(nèi)也處在前列,為馬鋼的煉鐵生產(chǎn)提供了良好的燃料支持。2008年馬鋼7.63m焦?fàn)t的干熄焦和濕熄焦的焦炭質(zhì)量對比見表1從表1可看出,與濕熄焦相比,干熄焦的各項(xiàng)指標(biāo)均有改善,焦炭質(zhì)量明顯提高。截止2008年底,我國投產(chǎn)運(yùn)行的干熄焦裝置在70套左右,約6100萬t/a焦炭生產(chǎn)能力配套了干熄焦裝置,占我國機(jī)焦產(chǎn)能3.86億t的15.8%,占我國2008年鋼鐵工業(yè)耗焦總量2.7億t的22.6%,每年至少可少用1200萬t強(qiáng)黏結(jié)性煤。2010年,我國又有16套干熄焦裝置先后投產(chǎn),至此重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)大中型鋼鐵企業(yè)焦炭生產(chǎn)干熄焦率達(dá)到82.63%。27.6焦?fàn)t自動生產(chǎn)控制系統(tǒng)馬鋼煤焦化公司引進(jìn)德國伍德公司的2×70孔7.63m焦?fàn)t,分別于2007年1月和4月投產(chǎn)。該爐單孔焦炭產(chǎn)量約為44.6t,年產(chǎn)全焦接近220萬t。7.63m焦?fàn)t荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)采用了獨(dú)特的單炭化室壓力調(diào)節(jié)裝置(PROven),集氣管采用負(fù)壓350Pa左右進(jìn)行操作,通過該系統(tǒng),可自動實(shí)現(xiàn)在不同結(jié)焦時(shí)間,上升管壓力在60Pa~160Pa范圍內(nèi)調(diào)節(jié),裝煤時(shí)調(diào)為負(fù)壓,省去裝煤除塵地面站,理論上可大幅度減少焦?fàn)t跑煙冒火和裝煤時(shí)的荒煤氣外逸。獨(dú)特的焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)和加熱系統(tǒng),有助于較好地控制焦?fàn)t加熱時(shí)氮氧化物的形成,可使焦?fàn)t廢氣氮氧化物質(zhì)量濃度不大于500mg/m焦?fàn)t四大機(jī)車采用德國夏爾克公司的基本設(shè)計(jì),由大連重工負(fù)責(zé)詳細(xì)設(shè)計(jì)和制造、安裝和調(diào)試(其中干熄焦車由馬鋼重機(jī)公司制造、安裝和調(diào)試)。全套焦?fàn)t機(jī)械均采用一點(diǎn)自動對位,按2-1串序進(jìn)行操作,對位精度5mm,可實(shí)現(xiàn)全自動操作。馬鋼煤焦化公司自主開發(fā)了超大型焦?fàn)t生產(chǎn)控制系統(tǒng),一方面實(shí)現(xiàn)了7.63m焦?fàn)t八大控制系統(tǒng)的聯(lián)鎖、聯(lián)動運(yùn)行,將許多重復(fù)性的人工確認(rèn)工作改成了自動聯(lián)鎖、控制,使崗位操作的工作量大幅度下降,極大地提高了勞動生產(chǎn)率,系統(tǒng)運(yùn)行也更加安全、可靠,誤操作、設(shè)備故障率也急劇下降;另一方面實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t生產(chǎn)計(jì)劃的自動編排和下發(fā),及生產(chǎn)信息的自動采集和報(bào)表的自動生成。3真空碳酸鉀脫硫系統(tǒng)2007年建成投產(chǎn)的馬鋼焦化新區(qū)煤氣凈化系統(tǒng)由冷凝鼓風(fēng)、硫銨、終冷洗苯、脫硫和硫回收、粗苯蒸餾、油庫和酚氰廢水處理站,以及制冷機(jī)和循環(huán)水等單元組成,煤氣處理能力約為13萬m采用真空碳酸鉀脫硫工藝,脫硫和再生系統(tǒng)均在低溫低壓下運(yùn)行,腐蝕弱,對設(shè)備材質(zhì)要求不高,脫硫效果好,可達(dá)95%以上,脫氰效果可達(dá)80%,煤氣凈化后硫化氫質(zhì)量濃度300mg/m4降低焦化水的水分再裝爐煤調(diào)濕技術(shù)主要是指利用焦化裝置余熱,如煙道廢氣、干熄焦蒸汽等,對裝爐煤進(jìn)行加熱,使其水分降低到6%左右再裝爐,也是焦化行業(yè)節(jié)能減排的重要技術(shù)之一,2008年入選《國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄(第一批)》。馬鋼煤焦化公司的煤調(diào)濕項(xiàng)目,是以焦?fàn)t煙道廢氣為熱源的第三代煤調(diào)濕裝置(流化床),充分利用排入大氣的廢熱、減排CO5苯加氫的萃取焦化粗苯精制的方法目前國內(nèi)外普遍都采用兩大類——加氫法和酸洗法。酸洗法雖然具有工藝流程簡單、操作靈活等優(yōu)點(diǎn),但存在脫硫效率低、芳烴損失率高、環(huán)境污染大等缺點(diǎn),目前正逐步被加氫法取代。粗苯加氫是先將粗苯分離為重苯和輕苯,再將輕苯在一定溫度、壓力和催化劑下發(fā)生加氫反應(yīng),使其中的含硫化合物、含氮化合物和含氧化合物反應(yīng)生成硫化氫、氨和水,將不飽和烴轉(zhuǎn)化為飽和烴和環(huán)烷烴,然后用堿水洗滌,去除輕苯中的硫化氫、氨等雜質(zhì)。據(jù)德國資料介紹,加氫法比酸洗法的收率高8%~10%。苯加氫按操作條件不同可分為高溫加氫法、中溫加氫法和低溫加氫法,馬鋼煤焦化公司綜合各方面因素,選擇了國產(chǎn)化低溫兩段氣相加氫配套萃取蒸餾工藝。由于設(shè)置了脫重組分塔,對組成變化大的原料適應(yīng)性強(qiáng),采用SED萃取精餾方法,苯、甲苯產(chǎn)品質(zhì)量高,操作方便,工藝流程示意圖見圖26焦粉的氣力輸送工藝流程焦?fàn)t裝煤和推焦、焦炭運(yùn)輸和篩分以及干熄焦過程中,會有大量粉塵逸散到空氣中,馬鋼煤焦化公司不僅配套建設(shè)了相應(yīng)的粉碎機(jī)除塵、裝煤出焦除塵、篩焦除塵、焦庫除塵、火車放焦除塵以及干熄焦環(huán)境除塵等裝置,實(shí)現(xiàn)了除塵設(shè)施對所有逸塵點(diǎn)的全覆蓋,而且于2008年在國內(nèi)率先建成了除塵灰氣力輸送裝置,將除塵灰通過管道直接送到鐵廠用于高爐噴煤系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了除塵灰的清潔輸送和高效利用。除塵灰氣力輸送工藝流程示意圖見圖3氣力輸送是利用壓縮空氣或氮?dú)庾鳛檩斔臀锪系妮d體,通過倉泵完成物料的流化,流化結(jié)束后,倉泵開始輸送,同時(shí)在輸送管道始端連續(xù)加入定量的壓縮空氣或氮?dú)?物料以流態(tài)被輸送到接受倉。接受倉設(shè)倉頂除塵,起排除余氣和回收焦粉的作用,倉泵是本系統(tǒng)的核心設(shè)備。氣力輸送最早用于輸送電廠除塵灰和粉煤灰,后又在高爐除塵灰輸送等方面得到應(yīng)用,用于輸送焦粉尚無先例。焦粉與其它物料相比,主要特點(diǎn)是對設(shè)備管道的磨損很大,另外干熄本體除塵焦粉顆粒較大,不易輸送。馬鋼焦化新區(qū)2座焦?fàn)t、2套干熄焦裝置和1套篩焦裝置共建有4套除塵裝置,加上2套干熄焦本體除塵裝置,每天收集的除塵灰約360t,通過氣力輸送系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了長距離(1500m)無污染輸送、做到多點(diǎn)取料和卸料、過程的自動化控制,同時(shí)定量與高爐噴吹無煙煤混配,置換部分無煙煤,實(shí)現(xiàn)了除塵灰無二次污染的綜合利用。7環(huán)保問題突出的焦化行業(yè)企業(yè)發(fā)展的原因近年來,馬鋼煤焦化公司在節(jié)能減排方面采用了一些新技術(shù),取得了一定成效,但對資源