焦?fàn)t鍋爐氣余熱調(diào)濕技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用

焦?fàn)t鍋爐氣余熱調(diào)濕技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用

云南煤炭行業(yè)有限公司（以下簡稱云煤能源公司）是昆明鋼鐵有限公司的子公司，從事著各種各樣的焦化廠生產(chǎn)。公司下轄的昆明焦化制氣有限公司(以下簡稱昆焦公司)、師宗煤焦化工有限公司(以下簡稱師宗公司),在實際煉焦生產(chǎn)過程中,均存在因配煤水分高而導(dǎo)致的煤餅強度以及穩(wěn)定性差、剝蝕量大、易坍塌、煤餅搗固成型困難等問題,極大地影響了焦?fàn)t的正常生產(chǎn),限制了焦?fàn)t的達(dá)產(chǎn)運行,因此,急需采取措施,控制煉焦裝爐煤水分,來穩(wěn)定焦?fàn)t生產(chǎn)。近幾年我國煤調(diào)濕技術(shù)得到快速發(fā)展,自2005年起,寶鋼、太鋼和攀鋼自主研發(fā)建設(shè)了多管回轉(zhuǎn)式干燥煤調(diào)濕裝置;濟鋼研發(fā)了氣流床煤調(diào)濕裝置已投產(chǎn);中冶焦耐開發(fā)了振動式流化床煤調(diào)濕裝置。云煤能源公司吸取以上煤調(diào)濕工藝的技術(shù)優(yōu)點,在昆焦公司煤調(diào)濕裝置上采用“焦?fàn)t煙道廢氣-流化床”、師宗公司煤調(diào)濕裝置上采用“焦?fàn)t煙道廢氣-滾筒干燥機”相結(jié)合的工藝,成為國內(nèi)第一家以焦?fàn)t煤氣加熱焦?fàn)t煙道廢氣為煤調(diào)濕熱源及動力源的焦化企業(yè)。1循環(huán)廢氣引風(fēng)機發(fā)電昆焦公司“焦?fàn)t煙道廢氣-流化床”相結(jié)合的煤調(diào)濕工藝流程示意圖如圖1所示。230℃~260℃的焦?fàn)t煙道廢氣自焦?fàn)t煙囪底部的總煙道,經(jīng)煙道廢氣引風(fēng)機引出后,通過管道送至煤調(diào)濕主裝置下部,從管道兩側(cè)分別引出3根支管進(jìn)入調(diào)濕主裝置。煙道廢氣引風(fēng)機設(shè)置變頻電機調(diào)節(jié)風(fēng)量。煙道廢氣在調(diào)濕主裝置內(nèi)形成煤料流化層,帶出部分煤料水分,并將煤料分級分離后,溫度約70℃的煙道廢氣從設(shè)備頂部進(jìn)入布袋除塵器除塵,而后由除塵風(fēng)機排入大氣。為避免煤料在分級階段過分干燥,并降低進(jìn)入布袋除塵器的廢氣溫度,從布袋除塵器后分出溫度約70℃的煙道廢氣,經(jīng)循環(huán)廢氣引風(fēng)機送至調(diào)濕主裝置,供分級段使用。調(diào)濕主裝置流化床分級后的細(xì)煤粒通過螺旋給料機的收集,最終與粉碎機破碎后的粗煤粒一起運至煤塔。主要技術(shù)參數(shù):濕煤最大處理能力為180t/h,平時160t/h;處理前水分11.0%~14.5%,年平均水分12.8%。煤調(diào)濕主裝置進(jìn)口參數(shù):廢氣流量65000m項目投資約3000萬元,2009年7月動工建設(shè),12月試生產(chǎn),2010年1月轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)運行。2煤調(diào)濕主裝置師宗公司“焦?fàn)t煙道廢氣-滾筒干燥機”相結(jié)合的煤調(diào)濕工藝流程示意圖如圖2所示。圖中實線表示氣流流動方向,虛線表示物料流動方向。煤調(diào)濕系統(tǒng)來料經(jīng)入料膠帶運輸機導(dǎo)入滾筒干燥機,在此煤料與熱氣流充分接觸、進(jìn)行熱交換,含煤塵蒸汽經(jīng)除塵系統(tǒng)處理后,合格的廢氣經(jīng)引風(fēng)機排到大氣中,調(diào)濕后的煤料經(jīng)出料皮帶導(dǎo)入下一工序。當(dāng)配合煤水分≤14%時,僅使用焦?fàn)t煙道廢氣熱量調(diào)濕配合煤水分。其工藝為由一次除塵器收集下來的焦?fàn)t煙道氣,通過煙道氣引風(fēng)機從焦?fàn)t總煙道抽取,經(jīng)混風(fēng)爐送入滾筒干燥機。在雨季,當(dāng)配合煤水分>14%時,由熱風(fēng)爐補充部分熱風(fēng),以確保調(diào)濕干燥效果。補充部分熱風(fēng)來自煤氣燃?xì)鉅t,在混風(fēng)爐與焦?fàn)t煙道廢氣混合,進(jìn)入滾筒干燥機加熱濕煤,蒸發(fā)吸收水分,廢氣經(jīng)一次除塵器進(jìn)行煤粉回收,初步凈化后的氣體由引風(fēng)機通過風(fēng)管送至脈沖袋式除塵器,細(xì)煤粉經(jīng)螺旋輸送機和星型排料器閥送到出料刮板輸送機摻入干后產(chǎn)品,回原輸送系統(tǒng)。主要技術(shù)參數(shù):濕煤最大處理能力為300t/h,平時260t/h;處理前水分13.0%~22.0%,年平均水分14.5%。煤調(diào)濕主裝置進(jìn)口參數(shù):廢氣流量72000m項目投資約3800萬元,2011年1月動工建設(shè),5月試生產(chǎn),2011年8月轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)運行。上述兩套煤調(diào)濕裝置,均用于搗固焦?fàn)t配套生產(chǎn),因此煤調(diào)濕系統(tǒng)工藝除塵收集的煤粉不進(jìn)成型機,直接進(jìn)入成品煤及煤塔。3搗固焦?fàn)t引風(fēng)機上述兩套裝置與國內(nèi)外已有的煤調(diào)濕裝置相比,具有以下特點:(1)裝置充分利用焦?fàn)t煤氣為燃料的焦?fàn)t煙道廢氣為熱源,熱交換充分,節(jié)能效果明顯。調(diào)濕后水分符合搗固焦?fàn)t配煤技術(shù)要求,有利于搗固煤餅成型,可提高搗固焦?fàn)t作業(yè)效率。(2)對處理前的煤料水分無特別要求,可以處理水分為14.5%左右的煤,既適用于對入爐煤水分要求為10%的搗固焦?fàn)t生產(chǎn)要求,也適用于頂裝焦?fàn)t生產(chǎn)要求。(3)除關(guān)鍵設(shè)備廢氣引風(fēng)機從日本引進(jìn)外,全部采用國產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,不僅投資省、工藝簡單,而且裝置運行穩(wěn)定,促進(jìn)了國產(chǎn)煤調(diào)濕技術(shù)的提高。(4)使用兩級除塵裝置,除塵效果好,粉塵質(zhì)量濃度控制在50mg/m(5)相對于其他技術(shù)而言,由于煤調(diào)濕水分范圍更寬,可節(jié)約能耗、減少污水處理量。4應(yīng)用效果4.1煤水分運移能力2011年昆焦公司煤調(diào)濕裝置運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1。由表1可以看出,煤調(diào)濕裝置運行期間,在濕煤平均處理能力為168.4t/h時,配合煤水分由調(diào)濕前平均為13.33%降至調(diào)濕后的11.53%,煤水分平均下降1.8%。昆焦公司4.3m搗固焦?fàn)t在采用該煤調(diào)濕技術(shù)后,年減少回爐煤氣用量1212×104.2入料煤水分降至因煤庫存低,師宗公司煉焦配煤收用煤場底部煤,導(dǎo)致部分原料煤水分過高,通過煤調(diào)濕裝置處理后,入料煤水分可由15%降至10%左右(詳見表2)。煉焦耗熱量也有改觀,師宗公司1師宗公司5.5m搗固焦?fàn)t應(yīng)用該煤調(diào)濕技術(shù)后,有效控制了煤餅坍塌率,調(diào)濕后裝爐煤水分平均降低4.5%,煤水分可有效控制在約10%,年減少回爐煤氣用量4187×105節(jié)能型區(qū)域顆粒煤調(diào)濕昆焦公司焦?fàn)t煙道廢氣-流化床裝置是國內(nèi)第一套完全以焦?fàn)t煤