换热式两段焦炉及其炼焦工艺

焦化产业作为高能耗、高污染产业,具有巨大的节能减排潜力。针对目前炼焦工业存在的问题,分析了目前炼焦工艺的现状,提出一种全新的换热式两段焦炉的结构及其工艺流程,采用干燥预热室、换热室和燃烧室-炭化室一体化的立式结构设计,煤的干燥预热和干馏过程分别在干燥预热室和炭化室内分两段完成,具有炼焦耗热量低,提高焦炉生产能力,扩大炼焦煤源,节省投资,减少环境污染等优良特性,是替代现有焦炉的新一代焦炉,探索了焦化工业发展新的途径。     

预热-炭化换热式两段焦炉

文章调研了炼焦炉的发展进程和现代焦化行业面临的高能耗、高污染和高运行成本等生产问题以及较大的生存压力。为改善现有焦化行业运行状况,文章出了一种HT预热-炭化换热式两段焦炉,着重介绍了新型焦炉的结构及特点。HT预热-炭化换热式两段焦炉运用煤干燥炼焦理论,预热后的煤再进入炭化室炼焦,具有高效生产、环境友好、合理利用资源和投资节省的突出特点,将会是未来焦炉的发展方向。     

依靠技术进步 降低炼焦工序能耗

实施焦炉易地大修系统工程、梅钢产品结构调整及工艺装备升级技术改造炼焦工程,实现焦炉大型化及自动化,应用干熄焦技术及焦炉优化加热模型,实施焦炉全自动操作、炉头补充加热及蓄热室封墙密封项目,优化干熄焦操作维护、延长干熄焦炉年修周期,优化焦炉操作及维护,降低炼焦工序能耗。     

国外炼焦新技术的开发

在可预见的未来,焦炭仍是炼铁不可缺少的原料。为了解决传统焦炉环境保护等问题,近年来,美国、德国和日本焦化工业开发了诸如无回收型/热回收型炼焦工艺、SCOPE 21新炼焦工艺、高性能/大型炼焦反应器、高效单炭化室反应装置和2种产品的炼焦装置等先进炼焦技术。     

三维分格式焦炉蓄热室传热分析与数值模拟

通过构建真实比例的三维分格式焦炉蓄热室模型,利用CFD软件,模拟计算了实际炼焦过程中蓄热室内周期性非稳态的传热过程,计算值与实际测量值相吻合。结果表明,分格式焦炉蓄热室顶部空间处,在加热期内容易产生较强的气体涡流运动,加强了其与格子砖的换热作用,导致了加热初期的温度梯度异常;得到了不同高度的焦炉格子砖内气固两相温度的周期性变化规律。还考察了格子砖导热系数以及废气流量分配系数对于蓄热室换热效果的影响,发现格子砖导热系数的增大,将导致蓄热室温度效率降低、出口气体温降升高,变化规律呈线性相关;发现操作条件下最佳的废气流量分配系数约为0.94,该废气流量分配系数下的空气与煤气蓄热室的温度效率最为接近。     

关于煤预热炼焦

煤预热炼焦对焦炉生产能力的影响——煤预热炼焦对化学产品的影响——煤预热炼焦能源方案煤预热炼热有很大好处,所以它己成为焦化技术中的一个重要发展方向。煤预热后装炉炼焦,因为排除了水份,所以消除了水份对焦炉热工和炉礴寿命的不良影响。也减少了处理氨水投备的负荷。煤预热后,能提高装炉煤的堆积比重,     

弱粘结性煤生产冶金型焦的科学基础（连载1）

译序自从1904年德国人考伯斯（H．Koppers）创建带有横蓄热室的焦炉以来，经过90余年的不断改革创新，现代室式水平焦炉炼焦工艺已相当完善，在世界上得到了广泛应用。但是由于这是一种间歇操作的生产工艺，加上炼焦过程的高温和有污染物析出的特点，致使生产操作条件相当恶劣，对环境的污染也比较严重。尤其是为了获得优质冶金焦炭，对原料煤的粘结性有较高要求，用煤范围较窄。而在当今世界煤炭资源中，粘结性好的煤炭贮量较少，而且日趋紧缺，难以满足规模巨大的冶金工业的发展需要。为此各国焦化界人士一直在努力开发既能大量利用贮量…     

炼焦备煤工艺技术改造方案构想——FGSC工艺

炼焦备煤工艺采用焦炉燃烧废气,对煤料进行选择粉碎和水分控制,可以收到降低炼焦能耗、提高焦炭质量、增加焦炭和生铁产量、减少焦化污水量、减少大气污染的明显效果。是投资少、见效快、便于旧厂技术改造的可行方案。     

NKK京滨厚板厂采用蓄热式烧嘴

最近,日本NKK公司京滨钢铁厂厚板厂1号加热炉的预热段全面采用大型的蓄热式节能烧嘴,取得了大幅度降低能耗的效果。该蓄热式烧嘴是将蜂窝状的陶瓷蓄热体与烧嘴组成一体的紧凑的装置。这种烧嘴平均一台烧嘴的最大燃烧量为每小时2093GJ。京滨厚板厂原来有两座具有预热段、加...     

焦炉加热自动控制系统的应用

介绍了采用蓄热室顶部温度控制焦炉自动加热系统的原理、特点及应用情况。结果表明系统投用后,有效提高了焦炉炉温的稳定性,使焦炉炼焦耗热量和焦炭吨焦耗煤气量得到明显降低。     

焦炉能耗分析与余热利用技术

焦化产业作为高能耗、高污染产业,具有巨大的节能减排潜力。以焦炉物料平衡和热平衡计算为基础,计算焦炉的热效率,对焦炉的能耗进行分析。采用回收焦炭显热的干熄焦技术、荒煤气余热利用技术和以焦炉废气余热为热源的煤调湿技术,以充分利用焦炉支出热,达到节约能源、改善环境、提高经济效益、降低炼焦耗热量和提高焦炉生产能力的目的。     

6m焦炉热平衡计算与节能降耗分析

对武钢焦化8#焦炉进行物料平衡和热平衡计算与热工分析.结果表明：8#焦炉热效率为82.56％、热工效率为72.99％;红焦带走的热量为37.30％,而荒煤气带走热量占焦炉输入总热量的35.69％,这两项之和占焦炉热量总支出的72.99％.根据测试与计算结果分析,指出了降低炼焦过程中的热损失、实现焦炉节能降耗的途径.其中,采用干熄焦和上升管余热利用技术回收红焦及荒煤气显热,成为焦炉热量回收利用的关键,其节能潜力巨大.     

2 kg试验焦炉炼焦过程传输行为的数值模拟

为了研究炼焦过程中煤传热传质现象的规律,建立2 kg试验炼焦过程流动、传热及传质过程的数学模型。模型中将装炉煤/焦饼假设为多孔介质,结合水分蒸发冷凝与挥发分析出子模型,模拟了配合煤焦化过程中的传热、水分传递、挥发分析出及荒煤气流动等现象,并分析水分含量对煤层中心温度的影响。结果表明,数学模型可反映试验焦炉炼焦过程中的传输现象。炼焦过程中,焦饼温度会受到烟道回流空气的影响,顶部装炉煤成焦所需时间较长。在水蒸气冷凝的作用下,装炉煤中心水分含量会在焦化过程中逐渐升高,并使装炉煤中心温度达到100 ℃时形成恒温平台。     

天铁焦化厂节能降耗潜力分析与实践

从焦炉物料、热量平衡两个方面分析了焦化厂节能降耗的潜力,结合企业实际,采取了10项节能措施。通过措施的落实,使工序能耗比2004年降低了19％,接近同行业平均水平。同时对“十二五”期间节能工作和相关的技术措施进行了简要介绍。     

多点供热对焦化过程影响的数值分析与优化

 针对多点供热式焦炉的结构特征以及工艺特点,建立了描述其内部流动、传热以及燃烧等过程的燃烧室-炭化室三维非稳态数理模型,并进行了数值求解;考察了多点供热方式下的高向加热均匀性以及NO的生成量,与传统下喷式单点供热方式进行了对比分析;并进一步针对装炉煤的水分、堆密度和初始温度,空气和高炉煤气分级数目,以及废气循环倍率等操作参数开展了正交试验模拟分析。研究结果表明：采用分级燃烧技术,有效提高了焦饼的高向温度均匀性,使其在大规模生产的同时,保证了焦炭的质量;同时,较之传统单点供热焦炉,有效改善了局部燃烧温度过高的现象,使NO体积分数明显减少;废气循环倍率、装炉煤堆密度对焦炉生产的影响最为显著。这对焦炉的大型化、高效节能以及清洁生产有一定的指导作用。     

焦炉热工评定研究

通过对被测焦炉的热量衡算，可具体了解该焦炉的热量转移，分配，利用和损失概况，以确定其热功率和经济技术指标，从而找出最佳节能途径和方向，为改进生产管理以及制订有规划提供依据。     

独立焦化干熄炉效率分析与改良措施

立足于独立焦化厂的干熄焦余热发电系统,为提高余热回收质量,采用热平衡分析法与火用平衡分析法对干熄炉系统的余热回收效率进行了计算与分析。干熄炉系统实际工况下的热效率与火用效率分别为79.59%和84.81%,低于设计工况的81.75%和89.06%。实际工况下干熄炉内部换热火用损失为9.88%,高于设计工况下的5.46%。分析表明焦炭烧损率是影响干熄炉系统火用效率的主要因素,干熄炉内部换热火用损失降低了干熄炉余热回收效率。优化循环气体的成分、含量和流速是提高干熄炉系统能量回收效率的主要措施。     

钢铁联合企业炼焦过程物质与能量流分析

 对不同炼焦工艺进行了比较，研究分析了钢铁联合企业炼焦过程物质流、能量流、硫素流流动规律，介绍了焦炉煤气综合利用途径。认为传统副产回收焦炉仍将是钢铁联合企业焦化的主流工艺；炼焦过程物质与能量流分析的核心问题是碳素流的转换与耗散，是在一定条件下焦炉煤气利用的合理优化和加热煤气热能的有效利用及余热回收。分析结果表明，焦炉加热用煤气消耗是焦化工序的主要能源消耗；干熄焦是具有显著节能效果的余热回收技术；焦炉煤气优化利用应综合考虑钢铁制造流程的优化和钢厂煤气平衡等多方面因素。     

SDS+SCR工艺在焦炉烟气脱硫脱硝中的应用

焦炉烟气中存在的大量SO2和NOx是形成酸雨和雾霾的主要污染物。为了落实当前环保生产的基本国策，对焦炉烟气进行脱硫脱硝除尘处理已成为各大企业的当务之急。主要研究了SDS干法脱硫+中低温SCR脱硝除尘工艺在实际工程中的应用，该工艺效率高，副产品少，抗冲击能力强，是目前国际上一种较为先进的焦炉烟气净化处理技术。采用SDS+SCR工艺对鞍钢股份有限公司炼焦总厂8号焦炉烟气进行脱硫脱硝处理，实际结果表明，当设备入口处焦炉烟气中SO2、NOx和粉尘的平均质量浓度分别为83.84、439.67和18.43 mg/m3时，出口处烟气中3种污染物的质量浓度分别低于30、150和5 mg/m3，满足GB 16171-2012中的排放要求。研究可以为焦化行业的污染物治理提供可鉴方案和经验。