更新时间:2022-11-21 15:10
熄焦(英文名称 coke quenching)是煤炭炼焦过程的专用术语,其意义为将炼制好的赤热焦炭冷却到便于运输和贮存的温度,对于炼焦炉操作过程来说,就是熄焦或熄焦过程。煤炭经过高温干馏过程生成焦炭,此过程称为炼焦,炼焦过程是在炼焦炉内进行,生产的焦炭用与冶金。炼焦终了时,焦炭的温度一般在950~1100℃,经过熄焦将温度降到250℃以下。熄焦的方式有炉内熄焦和炉外熄焦两种,炉内熄焦是在炼焦炉内用蒸汽或煤气将焦炭冷却后在卸出焦炉。这种熄焦方式只用于连续式直立焦炉。现代水平室式的炼焦炉均采用炉外熄焦,炉外熄焦有分为干法熄焦和湿法熄焦两类。干法熄焦能回收焦炭的高温显热,改善焦炭质量,对环境污染较小,但投资较湿法高。常规的湿法熄焦工艺简单,投资少,但不能回收焦炭的高温显热,对环境的污染也较大。
(1)干法熄焦过程:干法熄焦过程是用循环惰性气体为热载体,由循环风机将冷的循环气体输入赤热焦碳冷却室,将高温焦炭冷却至250℃以下排出。吸收焦炭热量后的循环热气导入废热锅炉回收热量,产生蒸汽。循环气体经冷却、除尘后,再经风机返回冷却室,如此循环。
(2)湿法炼焦过程:熄焦车将高温焦碳运至熄焦塔,直接利用水浇洒在高温焦碳上降温的一种方法。熄焦塔上方装有几组喷淋水头,直接喷淋降温,产生大量蒸气,由熄焦塔顶部冒出。
干法熄焦过程起源于瑞士,20世纪60年代,实现了连续稳定生产,并逐步向大型化、自动化和低能耗方向发展。
干法熄焦工艺流程比较复杂,从焦炉碳化室中推出的950~1050℃的红焦经过拦焦机的导焦栅落入运载车上的焦罐内,运载车由电机车牵引至干熄焦装置提升机井架底部,由提升机将焦罐提升至井架顶部,再平移到干熄炉炉项。焦罐中的焦炭通过炉顶装置装入干熄炉。在干熄炉中,焦炭与惰性气体直接进行热交换,被冷却至250℃以下。冷却后的焦炭经排焦装置卸到胶带输送机上,送到筛焦系统。
180℃的冷惰性气体由循环风机通过干熄炉底的供气装置鼓入炉内,与红焦炭进行热交换,出干熄炉的热惰性气体温度约为850~980℃。热惰性气体夹带大量的焦粉经一次除尘器进行沉降,气体含尘量降到l0g/m以下,进入干熄焦锅炉换热,在这里惰性气体温度降至200℃以下。惰性气体由锅炉出来,经二次除尘器,含尘量降到1g/m以下,再由循环风机送入干熄炉循环使用。锅炉产生的蒸汽中压蒸汽可并入厂内蒸汽管网或送去发电。
(1)回收红焦显热。出炉红焦的显热约占焦炉能耗的35%-40%,这部分能量相当于炼焦煤能量的5%。采用干熄焦可回收约80%的红焦显热,每熄1吨焦炭可回收3.9MPa, 450℃蒸汽0.45吨,发达国家可产0.6吨左右。
(2)减少环境污染。主要体现在两个方面:其一当采用湿法熄焦时,每熄I吨红焦炭就要将0.5吨含有大量酚、氰化物、硫化物及粉 尘的蒸汽抛向天空,这部分污染占炼焦对环境污染的三分之一。干熄焦则是利用惰性气体,在密闭系统中将红焦熄灭,并配备良好的除尘回收设施,对这部分排放物回收,基本上不污染环境。
其二由于干熄焦的循环惰性气体能产生蒸汽,并可用于发电。可以避免生产相同数量蒸汽的锅炉对大气的污染,减少了 S02、CO2向大气的排放。对规模为100万吨/年 焦化厂而言,采用干熄焦,每年可以减少8万~10万吨动力煤燃烧对大气的污染。
(3)改善焦炭质量,干熄焦与湿熄焦相比,焦炭N40提高3%-8%。改善0.3%~0.8%。 国际上公认:大型髙炉采用干熄焦焦炭可使其焦比降低2%,使高炉生产能力提高1%。
(4)在保持原焦炭质量不变的条件下,采用干熄焦可以降低强黏结性的焦煤、肥煤配入量 10% -20%,有利于保护资源,降低炼焦成本。