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【分析】焦化厂余热回收利用技术

2015-07-30 09:37来源:生意社作者:郑文华关键词:余热回收焦化厂干熄焦技术收藏点赞

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几年前,中国工程院前院长徐匡迪就指出:“目前钢铁企业尚有30%的余热、余能未被回收利用。其中,焦化过程约有50kg/t焦。”这意味着,在2012年的炼焦生产过程中,有44323万t×50kg/t焦=2216万tce的余热未被回收利用。因此,炼焦生产过程的余热回收利用、节能减排的潜力巨大。

1、充分回收利用焦炉输出热

焦炉是能量转换装置中高效率的热工设备,净效率高达87%-89%。这是因为炼焦过程不仅是一个较完善的能量转换过程,产生优质的二次能源,而且焦炉本体设备经过一百余年的不断改进,在煤气燃烧、烟气热量利用、绝热等方面均较完善。但这并不能说明它已达到最完善的程度,没有节能的余地了。

高效回收利用在炼焦过程中产生的余热资源是资源节约、环境友好的绿色焦化厂节能的主要方向和潜力所在,也是提高效率的主要途径之一。

焦炉生产过程的物质流和能量流如图1所示

分析焦炉生产过程的物质流和能量流可以看出,在焦炉的输出端:

950-1050℃的红焦炭(820, 1.00, 0.12%)承载着较多部分的能量,其作为物质流从炭化室被推出。出炉红焦显热约占焦炉总输出热量的37%,当大型焦炉炼焦耗热量为108kgce/t焦时,则生产每吨焦炭红焦带出40.0kgce热量。

650-700℃荒煤气和气态化学产品带着热能和化学能以能量流的形式从上升管排出。则生产每吨焦炭荒煤气带出热约占焦炉总输出热量的36%,相当于带出38.9kgce热量。

250-300℃焦炉烟道废气带着热能和动能以能量流的形式从烟囱逸出。则生产每吨焦炭烟道废气带出热约占焦炉总输出热量的17%,相当于带出18.4kgce热量。

一部分热量作为能量流的一部分,从焦炉炉体表面散发损失至环境空气中。炉体表面热损失约占焦炉总输出热量的10%,相当于生产每吨焦炭损失10.8kgce热量。

2、深入推广干熄焦技术,充分回收利用红焦余热

干熄焦是相对于用水熄灭炽热红焦的湿熄焦而言的。其基本原理是利用冷惰性气体在干熄炉中与红焦直接换热,从而冷却焦炭。

采用干熄焦技术可回收约80%的红焦显热,平均每熄1t红焦可回收3.9MPa、450℃蒸汽0.5-0.6t,可直接送入蒸汽管网,也可发电。采用中温中压锅炉,全凝发电95-105kWh/t;采用高温高压锅炉,全凝发电110-120kWh/t。

采用干熄焦技术可以改善焦炭质量、降低高炉焦比,或在配煤中多用10%-15%的弱粘结性煤;吨焦炭节水大于0.44m3;可净降低炼焦能耗30-40kgce/t焦,效率高达70%。

至2012年末,我国已投产和在建的干熄焦装置近200套,干熄焦炭能力近2亿t,占我国2012年炼铁消费焦炭量的近57%。我国钢铁企业已有88%以上的焦炉配置了干熄焦装置;独立焦化厂依据节能减排的理念,也开始采用干熄焦技术。按干熄焦套数和干熄能力计算,我国已位居世界第一。

近几年,我国干熄焦技术发展的特点是:

1)干熄焦技术在钢铁企业焦化厂发展迅速。

按照国家产业政策要求,钢铁企业新建焦炉必须配套建设干熄焦装置。要求“十二五”期间钢铁企业焦炉100%都要采用干熄焦技术。至2012年底,我国钢铁企业焦化厂已经有88%以上的焦炉配套了干熄焦装置。

2)大型钢铁企业从以往的湿熄焦备用改为干熄焦备用。

原标题:焦化厂余热回收利用技术
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