河钢邯钢焦化厂技术考察报告

河钢邯钢焦化厂技术考察报告时间：2016年7月25日—29日地点：河北邯郸市邯钢焦化厂考察范围：上升管余热利用回收技术、水封式推焦机除尘技术考察单位：云南煤业能源股份有限公司技术中心工作室考察人员：徐东升、邱灿洪、李忠彦、朱永能报告编制：李忠彦报告审核：龙菊兴编制时间：二〇一六年八月二日2016年7月25日至29日，云煤能源技术中心工作室徐东升、邱灿洪、李忠彦、朱永能一行，前往河北省邯郸市邯郸焦化厂进行实地考察及技术交流。本次考察主要对该公司上升管余热回收技术进行了详细的咨询和现场查看，在考察过程中，该公司正在新建推焦除尘项目，顺带考察了该焦化厂的水封式推焦机除尘技术，报告内容如下：一、考察目的云南煤业能源股份有限公司现今拥有4.3m顶装焦炉2座、6m大型焦炉2座、4.3m捣固焦炉2座、5.5m捣固焦炉2座，具有年产焦炭350万吨产能，因焦炉新建初期，未设计有对焦炉上升管余热进行过余热回收利用工艺装置，近年来，随着焦化企业节能降耗的发展措施，焦炉上升管余热回收利用技术被很多焦化厂采用投用，降低了焦炭生产的单位能耗，取得了一定的经济效益。在能耗问题上，云煤能源同样面临着这样的问题，特别是云煤能源师宗分公司属于独立焦化厂，没有在钢铁生产集中工业区，没有相应的动力能源公司服务，公辅设施为自建项目，造成生产能耗大，成本高等问题。为解决吨焦成本能耗问题，公司采取了各项节能降耗措施，因此考虑到了上升管余热的利用技术这一方面，考虑到在不影响原有焦炉生产工艺及设施运转改动的情况下，选择与焦炉上升管相匹配的余热回收利用技术方案，解决云煤能源在上升管余热回收利用技术上的空白，降低生产能耗。鉴于国内多家焦化厂拥有对6m大型顶装焦炉上升管余热回收利用技术的经验，而邯钢焦化厂使用的该项技术与我厂现拥有6m大型焦炉炉型及生产工艺类似，故而进行实地考察，技术交流。二、考察内容2.1邯钢焦化厂上升管余热回收利用技术2.1.1邯钢焦化厂上升管余热回收利用技术概况邯钢焦化厂主要生产设备有58型焦炉两座，80型焦炉两座，60-6型大容积焦炉两座，产能204万吨/年焦炭。该公司的两座60-6型焦炉（单集气管），即5#、6#焦炉上升管余热回收利用工程由河钢邯钢设计院和常州江南冶金科技有限公司合作开发并共同建设完成，分别于2015年11月15日、12月15日一次性投产成功，蒸汽并入河钢邯郸蒸汽网供用户使用。投产后吨焦回收饱和蒸汽100kg，经折算，年回收饱和蒸汽8.76万吨（压力0.8MPa，温度175℃），折合标煤约0.829万吨；每年可实现减排二氧化碳2.17万吨、二氧化硫70.5吨、氮氧化物61.3吨。2.1.2上升管余热回收利用工艺情况荒煤气由焦炉顶进入上升管，把热量传给传热面封闭空间内的介质，介质吸热后，水汽化后形成汽水混合物，经接管流入回水总管中，又经回水总管流进集中汽包，汽水混合物在汽包内分离汽水，分离的蒸汽经集中汽包的蒸汽出口，送到用户使用；分离出的水由集中汽包的水出口经循环水泵打入给水总管，并经每个接管又回到上升管对应的换热器中，在换热器内吸热，再进行汽水分离，分离的水再进入下一循环。在循环水连续的汽化过程中，大量的水变成饱和蒸汽送至用户，当汽包内水位到下限时，需要适时的从补水槽使用补水泵适时向汽包内补水，满足系统换热需求。工艺流程如下图1所示。汽包补水槽软水进水外送蒸汽5#炉上升管6#炉上升管冷却器补水泵补水泵循环泵图1上升管余热回收利用工艺图2.1.3上升管余热回收利用改造情况邯钢焦化5#、6#6米顶装焦炉目前运行的上升管余热回收利用装置项目投资约3000万，该套装置对焦炉所有上升管进行了改造，使上升管具备了换热器功能，上升管换热器吸收荒煤气温度，将软水汽化，利用汽包提取蒸汽，上升管换热器制作全为不锈钢材质构件，在上升管上设有软水介质的进出官网，最终汇集到总管，进入汽包进行汽水分离。在改造使用上，邯钢焦化将汽包安装于焦炉东头顶部检修平台处，循环水泵安装于焦炉东头地面平台，总体占地面积不大，而软水由外部补水槽供给。在该套系统上设有多出温度控制点，蒸汽自动调节阀门，液位检测点，各个检测与控制点最终汇总于中控室，进行集中控制，可根据焦炉生产情况调节参数，满足饱和蒸汽生产量，饱和蒸汽产生量和焦炉生产负荷、结焦时间息息相关。该项目于2015年年底相继投产，上升管改造施工时间2个月，管网安装2个月，总体施工时间4个月建成投产，投产使用至今，已经生产饱和蒸汽47674t，按照市场价格150元/t计算，销售收入为714.705万元，可见该套装置固定资产投资回收期较快，预计3年可回收全部项目投入。2.2邯钢焦化厂水封式推焦机除尘技术2.2.1U型水封除尘工艺原理机侧水封除尘涉及炉体、推焦机、地面水封槽等部分的工作，工艺流程如图2所示。在焦炉机侧炉柱上方安装炉顶部遮烟罩，推焦、平煤作业前，推焦机上吸尘罩活动部分在气缸的驱动下提升，与焦炉顶部遮烟罩粘合在一起，两侧防风罩在气缸驱动下转动一定的角度，实现两侧与炉体密封。地面除尘站通风机由变频器控制，从低速切换到高速运行，然后开始开闭炉门、推焦、开闭小炉门、平煤。推焦、平煤及开闭炉门、小炉门过程中产生的大量烟尘，由设置在推焦机上的吸尘罩收集，经机侧固定支架上的U型导烟管水封槽导入集尘总管，先经过重力预除尘后再到袋式除尘器，除尘器净化后的废气经烟囱排入大气。同时设置了预喷涂装置，每2-5次推焦循环对布袋进行1次预喷涂。袋式除尘器中粉尘由卸灰阀、刮板输送机收集到粉料仓临时贮存，用抽吸式罐定期外运至高炉CDQ粉仓，实现资源综合利用。焦炉机侧推焦炉口及平煤小炉门炉口吸尘罩吸尘管水封通风管地面除尘管重力除尘器烟囱大气通风机组脉冲袋式除尘器卸灰阀预喷涂预喷涂灰仓汽车压灰灰仓卸灰阀汽车抽灰图2水封式推焦机除尘工艺流程图2.2.2U型水封的设计情况水封槽结构可分为水槽和气路通道，推焦机上的U型管位于水封槽内，从U型管出来的气体被吸收入气路通道。水槽是连续的、没有隔板的整体，保证备用推焦机的正常移动。烟尘从U型管道冒出，会有部分粉尘落入水封槽内的水中，为避免沉淀，水封槽内的水处于流动状态。在水封槽中间位置没有常开的电动阀，水一直排出，在水封槽两端处理后的循环水注入水封槽，同时清洁的工业用水也注入两端水封槽的下端设有排水口，定期排放。烟尘中的少量焦油不会在水封槽内沉淀，所以不需进行特殊处理。U型水封槽设计详见图3。图3U型水封槽设计图2.2.3U型水封除尘工艺特点考察情况1）存在问题在除尘系统中气密性是关键，效果良好的推焦机除尘系统需要解决以下几个问题：①使用移动车辆与地面除尘系统链接，确保气密性；②确定集尘风机风量；③实现车载集尘管道与焦炉炉口密封；④因推焦机和机侧平台完全敞开，应防止烟尘飘逸；⑤在捕集烟尘时防止吸入大量空气。2）工艺优点①该工艺成熟可靠，除尘效率较高，已经在国内多家焦化厂投产使用。②烟尘捕集曹氏有限，除尘效果好，烟尘浓度将至20mg/m³，符合国家控制标准。③自动化程度高，能远程监控，现场无人操作，人工成本低。④设备采用露天布置，整套装置布置紧凑，占地少。三、考察总结1）邯钢焦化5#、6#6米顶装焦炉上升管余热回收利用是在单集气管上的改造使用，充分利用了焦炉两端的空余位置，焦炉上管网设计合理，没有对原有生产系统造成影响，同时不妨碍现有推焦机、装煤车的运行。2）根据考察现场使用情况，该项技术2015年年底投产使用至今，运行良好，蒸汽产生量稳定，完全实行自动控制，人工成本低。3）该项目投资主要是在单集气管焦炉上使用，能够年回收饱和蒸汽8.76万吨（压力0.8MPa，温度175℃），如果在双集气管焦炉上能够通入使用，年回收饱和蒸汽将翻倍，效益可观。4）该项技术对上升管荒煤气热量进行吸收，温度控制要求比较精确，在上升管部位将热量带着，能够对桥管出氨水喷洒的负荷起到一定降低的作用。5）结合现有云煤能源各焦炉特点，从长远投资角度考虑，云煤能源师宗焦化厂可以借鉴使用该技术，可以在生产负荷上大大降低吨焦成本，减少自产蒸汽带来的成本增加。