无回收焦炉及卧式焦炉

一、无回收焦炉(或热回收焦炉)

      无(热)回收焦炉是在炼焦过程中通入适量空气,使炉内产生的煤气全部燃烧而加热煤料炼焦,不回收煤气中的化学产品。其热烟道废气经锅炉回收热量,产生蒸汽用以发电。

1.国外情况
无回收焦炉或热回收焦炉是二十世纪六十年代在美国首先出现的一种炉型。1963年第一组250Mitchell型无回收焦炉投入生产,年产焦炭25万t,到60年代末期总年产焦炭能力达50万t。七十年代初新型的Jewell―Thompson炉型诞生。由于炉孔尺寸加大,增加炉底复合烟道及烟囱后燃烧室等使炉子单产量增大,空气污染得到实质性的消除。

无回收焦炉及卧式焦炉的图1

到二十世纪八十年代,对炉体结构、炉内燃烧控制进一步改进,使空气污染进一步下降,使焦炭质量提高,焦炉的的维修费用降低。八十年代末九十年代初,通过连续的温度模拟调节对全炉温度进行调控,最终达到对结焦周期的温度控制。至此无(热)回收焦炉技术已达到成熟的阶段,并推向国际市场,且得到美国环保局的认可。美国无回收焦炉吨焦投资约270美元。目前除美国外,在德国、澳大利亚、印度、巴西等国家均建有无回收焦炉。美国无回收焦炉一般采用侧装煤,而德国一般采用顶装煤。

无回收焦炉及卧式焦炉的图2

2.国内情况
国内无回收焦炉始建于二十世纪九十年代末,主要是针对土焦改造。目前在山西省已建有多座无回收焦炉,并已扩大到内蒙、辽宁、山东等地,迄今已有30多家,年焦炭产能约2000万吨。

国内设计建设的无回收焦炉为水平床式、煤捣固入炉、负压操作,荒煤气从侧烟道引到炉底间接加热,炉顶荒煤气也有部分燃烧。结焦时间一般65-72小时,湿法熄焦。排出的热废气经废热锅炉回收余热,所产蒸汽用于发电。由于采用捣固技术,可配入劣质炼焦煤,并提高焦炭质量。

以我国JNR-2型无回收焦炉为例:
炭化室尺寸:长×宽×高 13334×2888×3598(mm)
周转时间:70h
每孔装煤量:50t(湿)
规模:120万吨焦炭/年(12组×24孔)
投资:7.5亿
吨焦投资:625元/吨

3.无(热)回收焦炉特点

(1)环保方面
(a)无回收焦炉由于采用负压操作,对连续性烟尘排放可得到控制,但对阵发性的污染仍需采取防范措施,否则仍有污染问题。
(b)由于无化产回收系统,所以无焦化酚氰污水产生,但仍存在燃烧废气的脱硫问题及脱硫后脱硫剂的处理问题(目前用石灰乳脱硫,脱硫后的废渣也需有适当的处理途径)需要解决。

无回收焦炉及卧式焦炉的图3

(2)资源利用方面
(a)中国石油资源相对匮乏.因此,由煤炭干馏提取化工原料及燃料油不仅是一个重要的化工产品来源和对石油工业的补充,而且某些化工产品是石油工业不可能提供的,因此煤化工在国民经济中仍占有重要地位,把干馏煤气完全烧掉变成热源,从某种意义上讲也是资源浪费。
(b)无回收焦炉生产过程中有一定的焦炭烧损,结焦率约降低1%~3%,存在煤炭资源浪费问题。
(c)煤气不回收,燃烧后回收其余热,也可算是利用了资源。但目前大量建设的无回收焦炉往往由于投资有限或急功近利不建或缓建余热锅炉及发电设备,造成资源的极大浪费。
(d)无回收焦炉占地面积大,而且需要平坦的场地,对于土地资源也是一种浪费。

(3)技术水平方面
(a)炉温控制:目前,国外对无回收焦炉的炉温控制己达到很高的水平,不仅对整体炉温并对结焦过程中的炉温实施了控制。而国内的无回收焦炉由于测控手段落后,炉内温度仍处于无序状态,高温点漂移不定,严重时致使炉体烧坏。目前尚难确定一代炉龄到底能维持多久。
(b)烟气脱硫:目前烟气脱硫问题尚未完全解决,用石灰乳脱硫还存在诸多技术问题。

我国的焦化产业政策规定,鉴于我国国土资源有限,煤炭资源需要综合利用,无回收焦炉技术水平与国外还有很大差距等原因,又考虑到市场需求,目前,无回收焦炉可允许存在,而不宜提倡和推广。该工艺技术必须进一步完善、提高并规范化。


二、卧式焦炉


      卧式焦炉在上世纪90年代末开始在我国山西出现,但数量很少。以某炉型为例。
炭化室尺寸:长×宽×高 13290×3000×2701(mm)
煤饼尺寸:12440×2810×1200(mm)
周转时间:80h
操作时间:35min
每孔装煤量:50t(湿)

卧式焦炉特点:现有技术的卧式焦炉与立式焦炉比,出焦方式不同,接焦、卸焦设备不同,存在着出焦时烟尘大、污染环境、工程造价高等缺点。卸焦还需固定的推焦站,存在着结构可靠性差、投资大、占用面积多的缺点。由于其结焦时间及操作时间长,因此生产能力低。


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