第一章幹熄焦工藝基本知識
第一節、幹熄焦的發展歷史
幹熄焦起源於瑞士,20世紀40年代許多發達國家開始研究開發幹熄焦技術,採取的方式各異,而且一般規模較小,生產不穩定。進人60年代,前蘇聯在幹熄焦技術方面取得了突破進展,實現了連續穩定生產,獲得專利發明權,並陸續在其國內多數大型焦化廠建成幹熄焦裝置。到目前為止,前蘇聯有40%的焦化廠採用了幹熄焦技術,單套處理量在50~70t/h。
但前蘇聯幹熄焦裝置在自動控制和環保措施方面起點並不高。
20世紀70年代的全球能源危機促使幹熄焦技術得到了長足發展。資源相對貧乏的日本,率先從蘇聯引進了幹熄焦技術,並在裝置的大型化、自動控制和環境保護方面進行改進。到90年代中期,日本已建成幹熄焦裝置31套,其中單套處理能力在100t/h以上的裝置有17套,日本新日鐵和nkk等公司建成的幹熄焦單套處理量可達到200t/h以上;裝焦方式採用了料鐘布料,排焦採用了旋轉密封閥連續排焦,接焦採用了旋轉焦罐接焦等技術,使氣料比大大降低,極大地降低了幹熄焦裝置的建設投資和裝置的執行費用;在控制方面實現了計算機控制,做到了全自動無人操作;在除塵方面,採用了除塵地面站方式,避免了幹熄焦裝置可能帶來的二次汙染。
日本的幹熄焦技術不僅在其國內被普遍採用,同時它將幹熄焦技術輸出到德國、中國、南韓等國家,其乾熄焦技術已達到國際領先水平。
20世紀80年代,德國又發明了水冷壁式幹熄焦裝置,使氣體迴圈系統更加優化,並降低了執行成本。德國蒂森斯蒂爾奧托(tsoa)公司成功地將水冷柵和水冷壁置人幹熄爐,並將幹熄爐斷面由圓形改成方形,同時在排焦和幹熄爐供氣方式上進行了較大改進,幹熄爐內焦炭下降及氣流上公升,實現了均勻分布,大大提高了換熱效率,使氣料比降到了1000m3/t焦以下,進一步降低了幹熄焦裝置的執行費用。tsoa幹熄焦技術在德國得到推廣,同時該技術還輸出到南韓和中國的台北。
幹熄焦工藝發展至今,雖然出現了不同的形式,但基本工藝流程大同小異,只是在裝焦、排焦、迴圈氣體除塵等方面有所區別。具有代表性的有德國tsoa公司設計的幹熄焦工藝和日本新日鐵設計的幹熄焦工藝,這兩種典型的幹熄焦工藝在消化吸收前蘇聯幹熄焦成熟技術的基礎上都有所創新,形成各自的特點,並使幹熄焦技術及其應用達到了較先進的水平。中國的鞍山焦耐院和首鋼設計院,以及武鋼、寶鋼、首鋼在吸收消化日本幹熄焦技術方面做了一些有益的工作,並積累了較為豐富的經驗。
幹熄焦是目前在國外已經成為較廣泛應用的一項節能技術,近幾年在我國得到了快速發展,在很多任務程中得到了應用,武鋼、馬鋼、通鋼等一些大型鋼廠幹熄焦工程已陸續投產,並已取得了一定的經濟效益和社會效益。
第二節、幹熄焦工藝的基本原理
幹熄焦即乾法熄焦,在密閉的系統中用迴圈使用的惰性氣體將紅焦冷卻,溫度約1000℃的紅焦在幹熄爐的冷卻室內與迴圈風機鼓入的冷惰性氣體進行熱交換。吸收了紅焦顯熱的惰性迴圈氣體(本書中又稱為煙氣)溫度上公升到800℃—900℃,焦碳溫度將到200℃以下,惰性氣體經過一次除塵器後溫度上公升到900℃ -1000℃,進入幹熄焦餘熱鍋爐換熱,幹熄焦鍋爐換熱後產生蒸汽用於發電或外送使用者利用。
幹熄焦主體主要包括幹熄爐和餘熱鍋爐兩部分,主要包括以下裝置:紅焦提公升運輸裝置、爐體裝置、鍋爐裝置、氣體迴圈裝置、附屬公用裝置。
第三節、幹熄焦主要裝置
1、幹熄爐本體裝置
(1)紅焦運輸裝置
紅焦運輸裝置由電機車、焦灌、焦罐台車、焦罐旋轉裝置、aps自動對位裝置
(2)提公升機
提公升機及其附屬裝置主要有捲揚機、走行台車及框架,緩衝器、提公升導軌、電纜載架導軌、吊具、焦罐蓋、限位開關及支架、平台、走梯等組成,另設有檢修用電動葫蘆。
(3)裝入裝置及平板閘門
裝入裝置主要有料斗、襯板、料盅、積塵管道、焦罐固定支架、台車驅動裝置、爐蓋、台車導軌、水封罩、安全欄杆、給脂潤滑裝置等組成、 驅動裝置主要有行程限位開關等。
(4)排出裝置
檢修閘板、振動給料器、旋轉密封閥以及雙叉溜槽組成。
(5)迴圈氣體系統
迴圈風機、供氣裝置等
2、鍋爐主要裝置:
(1)鍋爐本體裝置
主要有省煤氣、蒸發器、過熱氣、汽包、吊頂管、上公升管、下降管、膜式水冷壁,聯箱等組成。
(2)鍋爐附屬裝置
鍋爐給水幫浦、鍋爐迴圈幫浦、除氧器、除氧器給水幫浦、氣體冷卻器(管式換熱器)、加藥取樣裝置及各種流量調節閥、流量計、壓力溫度指示儀表、水位計、安全閥等附屬裝置及安全裝置。
3、除塵裝置
主要分為系統除塵裝置及環境除塵裝置
(1)系統除塵裝置
系統除塵裝置主要包括一次除塵和二次除塵。一次除塵為重力沉降型除塵,主要利用迴圈氣體內含焦粉自身重力除塵。設定於幹熄爐與鍋爐之間。
二次除塵為旋風除塵,二次除塵主要有單體旋風器、旋風子固定板、導氣管固定板、外殼、下部灰斗及附屬裝置組成。
(2)環境除塵裝置
包括幹熄爐本體環境除塵、爐前焦庫除塵、篩焦樓除塵三個除塵站。
第四節:工藝流程及特點
一、 焦碳執行流程
推焦車1000+500c的紅焦
炭化室————>攔焦車導焦柵一焦罐(置於焦罐臺車上)————>
提公升塔頂加蓋子裝入裝置
提公升塔下————>爐頂走行————>幹熄爐頂————>
與冷惰性氣體熱交換
幹熄爐預存室————>幹熄爐冷卻室————————>排焦裝置—
<2000c的焦碳
—————>皮帶運輸————>爐前焦庫—————>篩焦處理
二、 惰性氣體流程
1700c ~1800c的冷惰性氣體
迴圈風機》氣體冷卻器————>幹熄爐底供氣
與紅焦進行熱交換
裝置——>幹熄爐冷卻室—————————>雙斜道——>環行煙道
煙氣溫度8000c—9000c焦粉沉下煙氣溫度將至
—————————>一次除塵——————>餘熱鍋爐——————
170~1800c焦粉沉下
——>二次旋風除塵器————>迴圈風機
三、鍋爐汽水系統流程
除鹽水罐——>除氧給水幫浦——>水水熱交換器——>除氧器——>鍋爐給水幫浦
下聯箱—**蒸發器-上聯箱
鍋爐迴圈幫浦
省煤器—>汽包—>下降管集箱——>吊頂管—>集箱
下聯箱————>水冷壁————>上連箱
—>上公升管——>汽包——>過熱器——>減溫器——>主蒸汽壓力調節閥—>主蒸
汽——>減溫減壓後抽汽、併網發電
四、幹熄焦系統工藝流程示意如下:
2、幹熄焦技術主要特點:
**餘熱、節約能源:採用幹熄焦技術可**約80%的紅焦顯熱,即熄1噸紅焦可產生中壓過熱蒸汽約0.5~0.6噸。也就是說節約了產生相同噸數蒸汽的鍋爐所消耗的標煤量。
減少環境汙染:幹熄焦鍋爐產生蒸汽用於發電或供使用者使用,可節約產生相同噸數蒸汽的燃煤(或油、氣等),減少了這些燃煤(或油、氣等)燃燒後對大氣的汙染,尤其減少了so2、co2 向大氣的排放。改善焦炭質量。
可以看出,幹熄焦鍋爐系統是幹熄焦工藝系統中的乙個重要組成部分,其作用是降低幹熄焦系統迴圈冷卻氣體的溫度並吸收其熱量,產生蒸汽用於發電或外送使用者。
目前,我國在幹熄焦鍋爐系統工藝技術方面的研究有了很大的進展,對裝置和系統進行了較大的改進,從而減少了一次性投資,降低了能源消耗,提高了熱效率,延長了裝置的使用壽命等,系統自動化控制水平也有了很大程度的提高,從而使鍋爐執行更趨安全,可靠,穩定。
編制本培訓教材的主要目的,是使操作人員能夠盡快掌握幹熄焦鍋爐系統所涉及到的一些基本理論知識,能盡快熟悉工藝系統的流程和主要裝置的結構、效能、作用及原理。
第五節:工藝引數與指標
1)、幹熄焦工藝引數
第二章、幹熄焦熱力系統基本知識
第一節、常用熱力學基本概念
1. 溫度:
是標誌物體冷熱程度的物理量。
按分子運動學解釋溫度是大量分子移動動能平均值的標誌,溫度公升高,分子運動的速度加快,反之,溫度降低,分子運動的速度減慢,如果分子運動完全停止,此時溫度為"絕對零度"。
2. 溫標:
是測量物體溫度的尺度。
工程上常用的溫標有華氏溫標和攝氏溫標。
2.1 華氏溫標:
用符號 ℉ 表示。
把標準大氣壓下冰融點定為320,水沸點定為2120,兩點間分為180分格,每格稱為華氏一度,即表示為1℉。
2.2 攝氏溫標:
用符號 ℃ 表示。
把標準大氣壓下冰融點定為00,水沸點定為1000,兩點間分為100分格,每格稱為攝氏一度,即表示為1℃。
現普遍採用攝氏溫標。
兩者換算
攝氏溫標℃=5/9華氏溫標℉-32
華氏溫標℉=9/5攝氏溫標℃+32
3. 壓力:
指單位面積上所受的垂直作用力,又稱壓強。
在國際單位制(si)中,壓力單位為〝帕斯卡〞,簡稱帕(pa).
1帕(pa)=1牛頓(n)/平方公尺(㎡)
4. 絕對壓力、表壓力:
4.1 絕對壓力p絕:是指裝置內部或某處真實壓力,它等於表壓力p表與當地大氣壓力b之和。
p絕=p表+b
4.2 表壓力p表: 是指裝置內部或某處絕對壓力p絕與當地大氣壓力b之差。
p表=p絕-b
5. 密度、重度:
5.1 密度ρ:是單位容積v內所含物質的質量m。單位為kg/m3。
m/v5.2 重度γ:是單位容積v內所含物質的重量g。單位為n/m3。
g/v密度和重度的關係:γ=ρg
式中,g:重力加速度 g=9.807≈9.81m/s2
6.比容ν:是單位質量m的物質所占有的容積v。單位是m3/kg。
幹熄焦 CDQ 培訓教材
煤焦化公司二煉焦車間 目錄第一章幹熄焦工藝6頁 第一節幹熄焦概況6頁 一 幹熄焦的發展過程6頁 二 國內主要幹熄焦裝置簡介6頁 三 幹熄焦的發展方向8頁 第二節幹熄焦工藝10頁 2.1焦炭工藝流程10頁 2.2迴圈氣體工藝流程10頁 2.3鍋爐汽水工藝流程11頁 2.4除塵工藝流程 2.5幹熄焦的優...
幹熄焦工藝介紹
一 乾法熄焦的發展 幹熄焦起源於20世紀40年代的瑞士,在20世紀70年代,由於全球能源危機促使幹熄焦得到長足發展,我國自20世紀80年代初,寶鋼首先引進了日本的幹熄焦技術,隨之濟鋼 首鋼 武鋼等企業先後引進這項技術,均在節能減排方面取得一定的成果。目前,山西僅有太原鋼鐵集團採用了乾法熄焦技術。二 ...
某鋼廠焦化二期幹熄焦工程
監理規劃總監理工程師 總工程師 武漢威仕工程監理 二零一零年八月 一 工程概況及特點 二 監理工作依據 三 監理工作範圍 內容及目標 四 監理機構的組織形式及資源配備 五 監理人員崗位職責 六 監理工作程式及實施要點 七 監理工作方法及措施 八 監理工作制度 九 環境與職業健康安全管理方案 一.專案...