干熄炉焦炭床层换热的实验和理论研究

干法熄焦工艺的技术核心是干熄炉内焦炭与循环气体的热交换.本文根据干熄炉内焦炭床层换热的特点,建立了固定床干熄炉传热模拟实验装置,针对焦炭粒度、冷却气体流量等关键参数进行了实验研究.为了有效地处理实验数据,重新定义、推导了平均换热系数的计算公式,得到了干熄炉冷却段平均换热系数及其相关准则数关系;并利用导热反问题原理得到了焦炭床层的局部换热系数.研究结果表明,局部换热系数和平均换热系数的变化规律相似,冷却气体流量的增加有利于提高换热系数;换热系数对焦炭的粒度较敏感,焦炭粒度变小时,换热系数增加.     

焦炭局部换热系数与导热反问题的研究

在固定床干熄炉传热模拟装置中，利用导热反问题原理得到了焦炭床层的局部换热系数。结果表明，局部换热系数和平均换热系数的变化规律相似，增加冷却气体流量有利于提高换热系数，换热系数随焦炭粒度小而增加。     

干熄炉料钟布料的实验研究

随着干熄焦装置额定容积的不断扩大,焦炭在干熄炉内布料不均已成为干熄焦技术需要解决的关键问题之一.为此,本文开展了干熄炉料钟布料的实验研究.考察了料钟尺寸和科线深度对布料后的焦炭下落轨迹、焦炭堆积料面形状和粒度分布的影响,以期为干熄炉及布料装置设计提供一定的理论依据.     

基于自动控制概念的干熄炉传热一维模型

根据多孔介质理论，采用非局域热平衡方法，建立了干熄炉内传热的一维数学模型。通过数值求解，得到了干熄炉内气体和焦炭的温度分布规律，通过干熄炉内冷却段焦炭和气体的温度分布可以判断熄焦量与冷却风量是否合理匹配。     

CDQ焦炭运动粘性流模型壁面摩擦的研究

采用滑移边界条件,分析了颗粒群与壁面摩擦力的2个决定因素:摩擦系数和法向压力,提出了摩擦力计算表达式,并应用于模拟干熄炉内焦炭运动的粘性流模型。计算结果表明,滑移边界条件的处理能显著改善干熄炉渐扩段的模拟;干熄炉中下部,壁面摩擦力对近壁处焦炭下降影响显著;文中提出的摩擦力计算方法适用于模拟干熄炉内焦炭下降的粘性流模型。     

多相流理论在干熄炉数值模拟中的应用

基于计算流体力学(CFD)应用软件FLUENT,采用欧拉(Eulerian)多相流模型,通过对140t/h干熄炉内红焦和循环气体间换热进行数值模拟计算,论证该方法的可行性,验证计算结果的正确性。进而通过分析干熄炉多组计算条件所得结果,展示多相流模型在描述多粒径焦炭温度变化规律方面的能力。     

干熄炉料钟对干熄焦系统影响的研究

针对干熄炉料钟对干熄焦系统的影响,从理论方面进行了研究与分析,并进行了不同干熄炉料钟直径的对比试验。理论与试验表明,随着干熄炉直径的增大,干熄炉内布料的不均匀性增加;采用合适的料钟直径是解决干熄炉内焦炭温度偏析和改善系统阻力分布的关键。     

焦炭下降运动的势流模型及实验验证

利用势流模型对干熄炉内焦炭下降运动进行了数值模拟,并针对干熄炉模型实验结果进行了对比验证。结果表明,势流模型基本上能够准确地反映炉型变化和风帽对焦炭下降运动的影响,但无法描述壁面摩擦阻力的影响。     

热回收焦炉干熄焦装置传热过程的计算与模拟

对干熄焦装置在热回收焦炉中的传热过程进行了理论计算,结果表明,随着焦块粒度增加,熄焦时间延长。借助AspenPlus软件中的换热模块对干熄炉内高温焦炭与循环气体的换热过程进行模拟,模拟结果与工业运行数据基本吻合。借助Aspen Plus软件中的灵敏度分析工具,研究了排焦量、循环气体量对锅炉入口温度的影响,结果表明,为防止锅炉入口温度过高烧损锅炉管、耐火材料,最简单的方法是减少排焦量、增加循环气体量。     

安钢75t/h干熄焦炉物料与热量衡算及分析

介绍了安钢焦化厂75 t/h干熄焦干熄炉系统的物料和热量衡算,分析了目前生产的现状和存在的问题,提出了改进干熄炉的热效率和热工效率的措施,为提高干熄炉系统效能,改善焦炭质量,提供了科学依据。     

对干、湿法熄焦焦炭的催化性能研究

研究了干、湿法熄焦焦炭的催化性能。试验结果表明:干法熄焦的焦炭吸碱能力大于湿法熄焦的焦炭,抗碱能力低于湿法熄焦的焦炭;吸硼能力及钝化效果均低于湿法熄焦焦炭。     

干熄焦给水预热器的效果分析

结合宝钢干熄焦给水预热器的安装,详细介绍了新装预热器时换热器的选择和循环系统压力的调节等关键点的设计,采用偏心热管换热器,可以有效解决系统的换热、磨损等问题.通过安装给水预热器,有效降低了干熄炉进口循环气体的温度,干熄炉处理能力可提高5％以上,风料比降低50～100m3/t焦.     

提高干熄焦干熄率

介绍了安钢焦化厂75 t/h干熄焦干熄炉系统运行状况,分析了目前生产中存在的问题,提出了改进干熄炉干熄率的工艺措施和方法,为提高回收热能绩效,增加锅炉发电和改善冶金焦质量,提供了科学生产依据。     

干熄焦装置产汽和锅炉装置产汽的比较

通过对干熄焦装置的产汽率、配煤降低成本、节水、电耗、投资及新建锅炉装置投资、电耗、燃煤、燃气消耗等因素分析,比较了干熄焦装置产汽与新建锅炉装置产汽的经济性,指出干熄焦装置尽管一次性投资高、电耗高,但从山焦蒸汽需求不断扩大考虑,加之焦炉配套建设干熄焦装置是今后焦炉建设的发展方向,建议山焦集团应尽快建设干熄焦装置。     

干熄炉预存段内料面堆积形状的研究

焦炭在干熄炉预存段内料面形状的分布对焦炭的下降和焦炭与冷却气体间的换热具有重要的影响。考察了3种料钟布料情况,从实验和理论两个方面对不同料线深度条件下焦炭堆积形成的料面形状进行了研究。理论计算结果与实验数据吻合较好,验证了数学模型的正确性和实验的可靠性。     

干熄炉-锅炉系统质能诊断与分析

介绍了宝钢三期干熄炉-锅炉系统质能诊断方案及其测试结果，分析了不同生产率下的主要技术经济指标，提出了降低焦炭烧损率、改善炉内传热和实现优化控制的技术措施。     

Improving the discharge system in CDQ units

Means of optimizing the coke discharge unit and improving the efficiency of dry quenching are considered. The development of a continuous coke-discharge unit with an aerodynamic gate is discussed. Portion-by-portion discharge in a gate system is compared with continuous coke discharge. Various options for continuous coke discharge are analyzed. Tests of a CDQ unit with continuous coke discharge at Alchevsk coke plant show that the improvement of continuous coke discharge is an effective means of boosting the performance of the CDQ unit. The mean dust content of the gases in the main CDQ loop is 30% less with continuous coke discharge.