论文部分内容阅读
[摘 要]虽然干熄焦技术在我国已经得到了较为广泛的应用,但是想要对干熄焦系统的设计、生产效果进行优化,围绕着该项技术展开综合评价研究是很有必要的。文章首先针对炼焦系统的能流展开了分析,接下来又以节能减排为切入点,通过与湿熄焦技术加以对比的方式,说明了干熄焦技术的环保效果,最后对该项技术进行了综合评价,并概括了其在未来一段时间内的发展方向,供相关人员参考。
[关键词]干熄焦技术;节能减排;能流分析;环保效果
中图分类号:TP163 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0074-01
引言:干熄焦技术指的是将冷惰性气体通过循环风机向干熄炉内进行鼓入,并在与红焦完成换热后冷却焦炭,惰性气体在吸收红焦显热后,将这部分热量向锅炉进行传递,用来对蒸汽进行生产,经过冷却的惰性气体再通过风机向干熄炉内鼓入,实现循环使用这一目标的技术。和在很长一段时间内被频繁使用的湿熄焦技术相比,干熄焦技术的优势主要体现在节能减排、改善环境和提高能源利用效率这几个方面,围绕着该项技术的应用展开讨论,自然很有必要。
1炼焦系统的能流分析
与湿熄焦技术相比,干熄焦技术最突出的特点,是在回收炼焦过程中的红焦显热。确定表征热能所具有利用效率的关键,是测定干熄焦系统对应的能流与物流,基于此,有关人员选择热力学的第一定律和第二定律作为依据,确定了适用于干熄焦技术所对应能流和物流的计算方法,并在此基础上完成了涉及物理过程与化学过程的理论模型的建立工作,这对于综合效应评价准确性的提高是十分有利的。分析結果表明,占据焦炉热量入方大部分比例的热量是通过加热煤气带入的,而占据焦炉热量出方大部分比例的热量,则是通过焦炭带出的,这部分热量为干熄焦技术的应用提供了支持,剩余物料所带出热量在出方热量中占据的比例大抵相同,其中,对水汽热量具有决定性作用的因素为配煤水分。而针对干熄焦系统?流和能流变化展开的分析,结果如下:占据干熄焦热量入方大部分比例的热量是通过红焦带入的,这部分热量是保证干熄焦技术发挥自身作用的关键,而占据热出方大部分比例的热量是通过蒸汽带出的,这又与应用干熄焦技术完成发电具有的需求不谋而合[1]。对系统?流进行分析的目的,是对出现?损的原因加以明确,并以此为依据确定符合实际情况的节能方法。
2干熄焦技术的环保效果
传统的湿熄焦技术,会导致在熄焦的过程中,产生包括粉尘、CO在内的多种污染物,以及硫化物、氰化物等会随着蒸汽在大气中散发,进而给环境带来不利影响的污染物,干熄焦技术的出现,很好的解决了上述问题,这是因为一方面干熄焦法选择惰性气体作为主要熄焦工具,另一方面熄焦的全过程均在密闭系统中开展,在此基础上配备用于除尘的设施,自然能够在很大程度上减轻熄焦给环境空气带来的影响。但是需要注意一点,通过分析发现,虽然干熄焦技术能够有效遏制氰化物、CO以及焦尘的产生,但是该项技术所应用的工艺,使得SO2的排放量较湿熄焦技术相比明显上升。如果应用该项技术的企业为钢铁联合企业,那么在完成熄焦工作后,可通过焦化厂对所产废水进行处理,并应用在冲渣的过程中;如果应用该项技术的企业为独立焦化厂,则可以将熄焦过程中产生的酚氰废水进行循环使用,这样不仅避免了废水外排给周围环境带来影响的情况发生,还能对部分的循环排污水进行消耗,这是应用干熄焦技术所无法实现的。
3干熄焦技术的综合评价
对干熄焦技术而言,决定吨焦产气量的因素包括冷焦温度和入炉焦炭温度间的差值,还有粉焦的燃烧程度,实验结果表明,干熄焦系统具有比湿熄焦系统更高的产期率,导致该情况出现的原因,主要有两点,分别是排焦温度较低、粉焦烧损率高。由此可以看出,对烧损率加以控制的目的,主要是使循环气体中可燃气体的含量始终处于安全范围内,空气量自然也会由此而得到相应的控制。与此同时,还应当从节能、改善环境和焦炭质量得以提高这三个方面,对干熄焦技术具有的效益进行分析。作为干法熄焦技术具有的特点之一,改善焦炭质量,同样是使得该项技术得到大力推广和应用的原因,正常情况下,干法熄焦技术对焦炭质量的干山,主要体现在块度均匀性的提高、气孔率的降低两个方面,以可比条件为前提,在炼铁焦比低于湿熄焦系统的基础上,高炉产量仍旧得到了十分明显的提升。实验结果表明,干熄焦技术所应用的生产装置,不仅在很大程度上减少了湿熄焦技术在应用过程中产生的夹带粉尘及有害物质的水气,还对炽热焦炭具有的显热进行了回收,并加工成为生产所需的蒸汽,使得蒸汽锅炉房被取代,这对于减少粉尘、燃烧煤渣和燃烧废气给环境带来的污染而言,具有十分重要的作用,而应用该项技术进行熄焦的过程中,平均每吨红焦只需要使用循环水4m?~5m?,蒸发率约为10%,与湿熄焦技术相比,平均每吨红焦节水0.5吨[2]。
另外,结合目前干熄焦技术在相关领域取得的效果,可确定其在未来一段时间内的主要发展方向:首先,通过定期开展培训的方式,提高操作人员的综合素质及能力,使干熄焦系统始终处于稳定并且安全的运行状态下;其次,在提高系统连续运转周期的基础上,降低熄焦过程中所需设备出现故障的几率;接下来,对干熄焦系统具有的热效率进行提升,这是对干熄焦技术进行设计,并将其应用在生产操作过程中的核心任务,例如,通过对炉体外表面进行保温的方式,减少热量的发散,利用脱盐水和除尘换热器完成粉尘的换热工作,保证热管换热器所脱盐水具有更高的出水温度,在上升管内倒入循环气体,完成间接换热的工作,或对放散气的余热进行回收;最后,结合实际情况改进并完善现阶段所应用的工艺设备,具体包括将逆止阀设置在主蒸汽管道的切断阀之后,将大锅筒连排管道的直径进行适当增大,将事故应急管道增设在热管换热器的进出管道之上,对锅筒底部较为常见的滑动形式加以改进,将逆止阀或疏水管道安装在二次过热器所对应出口管道的底部等。
结论
综上所述,首先,干熄焦系统所应用装置的干熄率较高,具有明显的节能减排效果,其经济效益也会随着煤炭价格的上涨而不断提升,其次,干熄焦技术的合理应用能够提高焦炭质量以及高炉的生产能力,使高炉炼铁系统在节能减排方面具有更加明显的优势,最后,该项技术不仅可以提高热效率,还能降低故障率,加强操作管理力度,是有关行业发展的主要方向。希望文中讨论的内容能够在某些方面给人以启发,为我国节能减排事业的发展做出贡献。
参考文献
[1]张建勋,兰鹏兵.现代焦化厂干熄焦技术效益分析及发展趋势[J].安徽化工,2017,43(02):13-14.
[2]胡世杰.焦化行业节能减排及干熄焦技术交流会在河北宣化召开[J].山东冶金,2015,37(04):26.
[关键词]干熄焦技术;节能减排;能流分析;环保效果
中图分类号:TP163 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0074-01
引言:干熄焦技术指的是将冷惰性气体通过循环风机向干熄炉内进行鼓入,并在与红焦完成换热后冷却焦炭,惰性气体在吸收红焦显热后,将这部分热量向锅炉进行传递,用来对蒸汽进行生产,经过冷却的惰性气体再通过风机向干熄炉内鼓入,实现循环使用这一目标的技术。和在很长一段时间内被频繁使用的湿熄焦技术相比,干熄焦技术的优势主要体现在节能减排、改善环境和提高能源利用效率这几个方面,围绕着该项技术的应用展开讨论,自然很有必要。
1炼焦系统的能流分析
与湿熄焦技术相比,干熄焦技术最突出的特点,是在回收炼焦过程中的红焦显热。确定表征热能所具有利用效率的关键,是测定干熄焦系统对应的能流与物流,基于此,有关人员选择热力学的第一定律和第二定律作为依据,确定了适用于干熄焦技术所对应能流和物流的计算方法,并在此基础上完成了涉及物理过程与化学过程的理论模型的建立工作,这对于综合效应评价准确性的提高是十分有利的。分析結果表明,占据焦炉热量入方大部分比例的热量是通过加热煤气带入的,而占据焦炉热量出方大部分比例的热量,则是通过焦炭带出的,这部分热量为干熄焦技术的应用提供了支持,剩余物料所带出热量在出方热量中占据的比例大抵相同,其中,对水汽热量具有决定性作用的因素为配煤水分。而针对干熄焦系统?流和能流变化展开的分析,结果如下:占据干熄焦热量入方大部分比例的热量是通过红焦带入的,这部分热量是保证干熄焦技术发挥自身作用的关键,而占据热出方大部分比例的热量是通过蒸汽带出的,这又与应用干熄焦技术完成发电具有的需求不谋而合[1]。对系统?流进行分析的目的,是对出现?损的原因加以明确,并以此为依据确定符合实际情况的节能方法。
2干熄焦技术的环保效果
传统的湿熄焦技术,会导致在熄焦的过程中,产生包括粉尘、CO在内的多种污染物,以及硫化物、氰化物等会随着蒸汽在大气中散发,进而给环境带来不利影响的污染物,干熄焦技术的出现,很好的解决了上述问题,这是因为一方面干熄焦法选择惰性气体作为主要熄焦工具,另一方面熄焦的全过程均在密闭系统中开展,在此基础上配备用于除尘的设施,自然能够在很大程度上减轻熄焦给环境空气带来的影响。但是需要注意一点,通过分析发现,虽然干熄焦技术能够有效遏制氰化物、CO以及焦尘的产生,但是该项技术所应用的工艺,使得SO2的排放量较湿熄焦技术相比明显上升。如果应用该项技术的企业为钢铁联合企业,那么在完成熄焦工作后,可通过焦化厂对所产废水进行处理,并应用在冲渣的过程中;如果应用该项技术的企业为独立焦化厂,则可以将熄焦过程中产生的酚氰废水进行循环使用,这样不仅避免了废水外排给周围环境带来影响的情况发生,还能对部分的循环排污水进行消耗,这是应用干熄焦技术所无法实现的。
3干熄焦技术的综合评价
对干熄焦技术而言,决定吨焦产气量的因素包括冷焦温度和入炉焦炭温度间的差值,还有粉焦的燃烧程度,实验结果表明,干熄焦系统具有比湿熄焦系统更高的产期率,导致该情况出现的原因,主要有两点,分别是排焦温度较低、粉焦烧损率高。由此可以看出,对烧损率加以控制的目的,主要是使循环气体中可燃气体的含量始终处于安全范围内,空气量自然也会由此而得到相应的控制。与此同时,还应当从节能、改善环境和焦炭质量得以提高这三个方面,对干熄焦技术具有的效益进行分析。作为干法熄焦技术具有的特点之一,改善焦炭质量,同样是使得该项技术得到大力推广和应用的原因,正常情况下,干法熄焦技术对焦炭质量的干山,主要体现在块度均匀性的提高、气孔率的降低两个方面,以可比条件为前提,在炼铁焦比低于湿熄焦系统的基础上,高炉产量仍旧得到了十分明显的提升。实验结果表明,干熄焦技术所应用的生产装置,不仅在很大程度上减少了湿熄焦技术在应用过程中产生的夹带粉尘及有害物质的水气,还对炽热焦炭具有的显热进行了回收,并加工成为生产所需的蒸汽,使得蒸汽锅炉房被取代,这对于减少粉尘、燃烧煤渣和燃烧废气给环境带来的污染而言,具有十分重要的作用,而应用该项技术进行熄焦的过程中,平均每吨红焦只需要使用循环水4m?~5m?,蒸发率约为10%,与湿熄焦技术相比,平均每吨红焦节水0.5吨[2]。
另外,结合目前干熄焦技术在相关领域取得的效果,可确定其在未来一段时间内的主要发展方向:首先,通过定期开展培训的方式,提高操作人员的综合素质及能力,使干熄焦系统始终处于稳定并且安全的运行状态下;其次,在提高系统连续运转周期的基础上,降低熄焦过程中所需设备出现故障的几率;接下来,对干熄焦系统具有的热效率进行提升,这是对干熄焦技术进行设计,并将其应用在生产操作过程中的核心任务,例如,通过对炉体外表面进行保温的方式,减少热量的发散,利用脱盐水和除尘换热器完成粉尘的换热工作,保证热管换热器所脱盐水具有更高的出水温度,在上升管内倒入循环气体,完成间接换热的工作,或对放散气的余热进行回收;最后,结合实际情况改进并完善现阶段所应用的工艺设备,具体包括将逆止阀设置在主蒸汽管道的切断阀之后,将大锅筒连排管道的直径进行适当增大,将事故应急管道增设在热管换热器的进出管道之上,对锅筒底部较为常见的滑动形式加以改进,将逆止阀或疏水管道安装在二次过热器所对应出口管道的底部等。
结论
综上所述,首先,干熄焦系统所应用装置的干熄率较高,具有明显的节能减排效果,其经济效益也会随着煤炭价格的上涨而不断提升,其次,干熄焦技术的合理应用能够提高焦炭质量以及高炉的生产能力,使高炉炼铁系统在节能减排方面具有更加明显的优势,最后,该项技术不仅可以提高热效率,还能降低故障率,加强操作管理力度,是有关行业发展的主要方向。希望文中讨论的内容能够在某些方面给人以启发,为我国节能减排事业的发展做出贡献。
参考文献
[1]张建勋,兰鹏兵.现代焦化厂干熄焦技术效益分析及发展趋势[J].安徽化工,2017,43(02):13-14.
[2]胡世杰.焦化行业节能减排及干熄焦技术交流会在河北宣化召开[J].山东冶金,2015,37(04):26.