煉焦生產(chǎn)過程的余熱回收利用..docx

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煉焦生產(chǎn)過程的余熱回收利用 目前鋼鐵企業(yè)尚有30%的余熱、余能未被回收利用。其中，焦化過程約有50kg/t焦?！边@意味著，在2012年的煉焦生產(chǎn)過程中，有44323萬t×50kg/t焦=2216萬tce的余熱未被回收利用。因此，煉焦生產(chǎn)過程的余熱回收利用、節(jié)能減排的潛力巨大。 1、充分回收利用焦爐輸出熱 焦爐是能量轉換裝置中高效率的熱工設備，凈效率高達87%-89%。這是因為煉焦過程不僅是一個較完善的能量轉換過程，產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的二次能源，而且焦爐本體設備經(jīng)過一百余年的不斷改進，在煤氣燃燒、煙氣熱量利用、絕熱等方面均較完善。但這并不能說明它已達到最完善的程度，沒有節(jié)能的余地了。 高效回收利用在煉焦過程中產(chǎn)生的余熱資源是資源節(jié)約、環(huán)境友好的綠色焦化廠節(jié)能的主要方向和潛力所在，也是提高效率的主要途徑之一。 焦爐生產(chǎn)過程的物質(zhì)流和能量流如圖1所示 分析焦爐生產(chǎn)過程的物質(zhì)流和能量流可以看出，在焦爐的輸出端： 950-1050℃的紅焦炭(820, 1.00, 0.12%)承載著較多部分的能量，其作為物質(zhì)流從炭化室被推出。出爐紅焦顯熱約占焦爐總輸出熱量的37%，當大型焦爐煉焦耗熱量為108kgce/t焦時，則生產(chǎn)每噸焦炭紅焦帶出40.0kgce熱量。 650-700℃荒煤氣和氣態(tài)化學產(chǎn)品帶著熱能和化學能以能量流的形式從上升管排出。則生產(chǎn)每噸焦炭荒煤氣帶出熱約占焦爐總輸出熱量的36%，相當于帶出38.9kgce熱量。 250-300℃焦爐煙道廢氣帶著熱能和動能以能量流的形式從煙囪逸出。則生產(chǎn)每噸焦炭煙道廢氣帶出熱約占焦爐總輸出熱量的17%，相當于帶出18.4kgce熱量。 一部分熱量作為能量流的一部分，從焦爐爐體表面散發(fā)損失至環(huán)境空氣中。爐體表面熱損失約占焦爐總輸出熱量的10%，相當于生產(chǎn)每噸焦炭損失10.8kgce熱量。 2、深入推廣干熄焦技術，充分回收利用紅焦余熱 干熄焦是相對于用水熄滅熾熱紅焦的濕熄焦而言的。其基本原理是利用冷惰性氣體在干熄爐中與紅焦直接換熱，從而冷卻焦炭。 采用干熄焦技術可回收約80%的紅焦顯熱，平均每熄1t紅焦可回收3.9MPa、450℃蒸汽0.5-0.6t，可直接送入蒸汽管網(wǎng)，也可發(fā)電。采用中溫中壓鍋爐，全凝發(fā)電95-105kWh/t;采用高溫高壓鍋爐，全凝發(fā)電110-120kWh/t。 采用干熄焦技術可以改善焦炭質(zhì)量、降低高爐焦比，或在配煤中多用10%-15%的弱粘結性煤;噸焦炭節(jié)水大于0.44m3;可凈降低煉焦能耗30-40kgce/t焦，效率高達70%。 至2012年末，我國已投產(chǎn)和在建的干熄焦裝置近200套，干熄焦炭能力近2億t，占我國2012年煉鐵消費焦炭量的近57%。我國鋼鐵企業(yè)已有88%以上的焦爐配置了干熄焦裝置;獨立焦化廠依據(jù)節(jié)能減排的理念，也開始采用干熄焦技術。按干熄焦套數(shù)和干熄能力計算，我國已位居世界第一。 近幾年，我國干熄焦技術發(fā)展的特點是： 1)干熄焦技術在鋼鐵企業(yè)焦化廠發(fā)展迅速。 按照國家產(chǎn)業(yè)政策要求，鋼鐵企業(yè)新建焦爐必須配套建設干熄焦裝置。要求“十二五”期間鋼鐵企業(yè)焦爐100%都要采用干熄焦技術。至2012年底，我國鋼鐵企業(yè)焦化廠已經(jīng)有88%以上的焦爐配套了干熄焦裝置。 2)大型鋼鐵企業(yè)從以往的濕熄焦備用改為干熄焦備用。 以前為節(jié)省基建投資，我國干熄焦裝置幾乎都是采用濕熄焦備用，因為一套濕熄焦裝置的投資僅為干熄焦裝置的1/4-1/5。即當干熄焦裝置正常檢修或事故停產(chǎn)時，啟動備用的濕熄焦裝置，臨時向高爐供應濕熄焦炭，以維持焦爐的正常生產(chǎn)，但對大型高爐的正常操作會帶來一些不利影響。為此，需要采取一些特殊措施，如有的焦化廠臨時在入爐煤配比中增加10%強粘結性的肥煤或焦煤，以提高焦炭質(zhì)量，緩解對高爐的不利影響。 近年來，隨著我國大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)大型、特大型高爐的快速發(fā)展，高爐的穩(wěn)定操作對整個鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)與效益越發(fā)重要。如某大型鋼鐵公司因干熄焦檢修，大型高爐調(diào)整不順，兩個多月生產(chǎn)不正常，損失近十億元人民幣。因此，一些大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)如沙鋼、武鋼、馬鋼、太鋼等開始要求焦化廠全部采用干熄焦裝置，即備用也采用干熄焦裝置，以保證大型、特大型高爐連續(xù)不斷地獲得質(zhì)量穩(wěn)定的干熄焦炭。從投入和產(chǎn)出的對比來看，全干熄方式比干熄為主濕熄備用方式投資高，但這些增加的投資可在兩年多一點的時間內(nèi)收回，因此，全干熄方式得到了認可和采用。 3)獨立焦化廠開始形成建設干熄焦裝置熱潮。 國家的產(chǎn)業(yè)政策并未強制要求獨立焦化廠必須配套建設干熄焦裝置，主要是因為：采用干熄焦提高焦炭質(zhì)量，其對煉鐵高爐的延伸效益，較難體現(xiàn);經(jīng)生化處理的焦化廢水不能作濕熄焦補充水，無出路，只能外排，較難實現(xiàn)“零”排放。 但是，最近一些獨立焦化廠從節(jié)能和環(huán)保角度出發(fā)也在配套建設干熄焦裝置，如河北中潤、安徽臨煥、山西焦化、長治潞寶、山東博興誠力、河北九江、徐州天裕等。尤其一些發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、延長產(chǎn)業(yè)鏈的獨立焦化廠，需要更多的蒸汽和電力，主動采用干熄焦技術。 4)合同能源管理政策推動了干熄焦技術的采用推廣。 國家提倡的合同能源管理政策，為一些想建設干熄焦裝置、但在資金方面又有困難的焦化廠提供了建設機會，如山東博興誠力、江蘇徐州天裕、蘭州渝中等焦化廠紛紛采用合同能源管理模式吸引資金，建設干熄焦裝置。 3、研發(fā)荒煤氣余熱的回收利用 從炭化室經(jīng)上升管逸出650-700℃的荒煤氣帶出熱占焦爐總輸出熱量的36%。以往為冷卻高溫荒煤氣必須噴灑大量70-75℃的循環(huán)氨水，高溫荒煤氣因循環(huán)氨水的大量蒸發(fā)而被冷卻至82-85℃，再經(jīng)初冷器冷卻至22-35℃，荒煤氣帶出熱被白白浪費。因此，研發(fā)荒煤氣余熱回收利用技術意義重大。國內(nèi)外許多企業(yè)都在研發(fā)這方面的技術，相關情況介紹如下。 3.1用導熱油回收荒煤氣余熱 國內(nèi)某鋼鐵企業(yè)焦化廠曾用5個上升管做導熱油夾套管回收荒煤氣熱量的試驗。即將上升管做成夾套管，導熱油通過夾套管與荒煤氣間接換熱，被加熱的高溫導熱油可以去蒸氨、去煤焦油蒸餾、去干燥入爐煤等。實驗取得階段性成功，但因種種原因未繼續(xù)進行生產(chǎn)應用。 3.2用熱管回收荒煤氣余熱 2007年，國內(nèi)某鋼鐵企業(yè)焦化廠在即將停產(chǎn)的4.3m焦爐上進行試驗，用熱管回收荒煤氣的帶出熱，將荒煤氣從750℃冷卻至500℃，結果每個上升管可回收1.6MPa蒸汽66kg/h。整個焦爐回收的熱量每年約產(chǎn)1.6MPa的蒸汽3.5萬余噸，預計18個月內(nèi)即可回收設備投資。試驗取得階段性成功，但未繼續(xù)進行生產(chǎn)應用。 3.3用鍋爐回收荒煤氣帶出熱的試驗 2010年，國內(nèi)某鋼鐵企業(yè)焦化廠在一座4.3m焦爐靠近爐端臺處選取5個上升管作荒煤氣余熱回收試驗。在上升管水封蓋增設三通導出管，將750℃荒煤氣導出，并通過管道送入設置在焦爐附近的余熱鍋爐進行換熱。考慮節(jié)省試驗費用，余熱鍋爐選用中壓鍋爐，生產(chǎn)3.82MPa、450℃過熱蒸汽。在荒煤氣進入余熱鍋爐前設置陶瓷多管除塵器，以有利于高溫段析出焦油。換熱后的荒煤氣從余熱鍋爐排出，通過管道由風機排至集氣管端部，經(jīng)氨水噴灑進入集氣管，工業(yè)試驗流程見圖2。目前試驗仍在進行中。 3.4用半導體差壓發(fā)電技術回收荒煤氣余熱 2010年，國內(nèi)某焦化廠在JN43-80型42孔焦爐的一個上升管上進行了用半導體溫差發(fā)電技術回收上升管余熱的試驗。取消傳統(tǒng)上升管內(nèi)襯磚，在上升管外壁安裝半導體溫差發(fā)電模塊。當高溫荒煤氣通過上升管時，熱量通過上升管筒體傳遞到半導體溫差發(fā)電模塊的熱面，形成溫度為320℃左右的熱場;散熱器通過冷卻水的冷卻使半導體溫差發(fā)電模塊的冷面溫度穩(wěn)定在70℃左右;這樣在半導體溫差發(fā)電模塊的冷熱面間形成約250℃的溫差，在塞貝爾效應的作用下，半導體發(fā)電模塊的兩端產(chǎn)生直流電壓，輸出電能，使熱能直接轉變成電能，實現(xiàn)能量的全固態(tài)轉換。 試驗歷時72個小時，涵蓋3個完整的結焦周期，獲取了溫度、電壓、電流、流量等2700多個數(shù)據(jù)。試驗結果是：單根上升管回收的熱能可發(fā)電500W，同時每小時可提供98℃的熱水400kg。隨后直接在另一焦化廠60孔新建焦爐上進行全爐試驗。 2011年初投產(chǎn)后，因出現(xiàn)冷卻器漏水等問題而失敗。 3.5荒煤氣余熱微流態(tài)回收技術 國內(nèi)某焦化企業(yè)首先在一個上升管進行用水套管回收上升管荒煤氣余熱的試驗。研發(fā)出低熱應力的換熱結構、高導熱耐腐蝕的上升管內(nèi)襯材料及高效導熱介質(zhì)材料。試驗數(shù)據(jù)表明，單個上升管可回收0.6kPa、161℃的蒸汽158kg/h，后續(xù)將采用兩級低壓蒸汽螺桿膨脹機發(fā)電，實現(xiàn)回收熱量的最大化。 中試獲得成功后，在某企業(yè)一座焦爐55個上升管中進行工業(yè)化試驗，其荒煤氣余熱回收效率達到32%，噸焦可降低煉焦工序能耗10kgce。2012年2月所產(chǎn)蒸汽并網(wǎng)運行。以該企業(yè)蒸汽結算價計算，每年可創(chuàng)直接經(jīng)濟效益560萬元。后續(xù)工序還能減少氨水循環(huán)量、冷卻用循環(huán)水、循環(huán)水系統(tǒng)電耗及補充水消耗。每組焦爐每年可減少二氧化碳排放2.8萬t，節(jié)能減排效果顯著。 但是在運行八個月后，因種種原因出現(xiàn)變形問題。為此，現(xiàn)在5個上升管上繼續(xù)進行改進試驗，至2013年4月底已穩(wěn)定運行兩個月，前景看好。 3.6用荒煤氣帶出熱對COG進行高溫熱裂解或重整 20世紀90年代，德國人提出將高溫荒煤氣從炭化室逸出后不冷卻，直接進入熱裂解爐，將COG中煤焦油、粗苯、氨、萘等有機物熱裂解成以CO和H2為主要成分的合成氣體，然后去合成氨或合成甲醇或生產(chǎn)二甲醚，也可以直接還原制海綿鐵。 日本人直接把焦爐上升管和集氣管改造成COG重整裝置，利用COG自身顯熱和夾帶的水分，直接鼓入純氧，發(fā)生高溫裂解和轉化反應，重整生成合成氣。優(yōu)點是節(jié)能;可大幅度提高H2、CO成分和調(diào)整H2與CO的比例;不產(chǎn)生焦油等副產(chǎn)品，可大幅降低生產(chǎn)用水量和污水排放。不足是不回收COG里的焦油、粗苯等副產(chǎn)品，等于失去許多難以替代的化學物質(zhì);焦爐每個炭化室至少有一個上升管，而且管內(nèi)荒煤氣量波動、壓力很低，把它們逐一或分組改造成在高溫下工作的重整爐，無論從技術上還是從經(jīng)濟上實施起來都有一定難度。 日本煤炭能源中心在三井礦山焦化廠的焦爐間進行了一孔炭化室無催化轉化技術試驗。即安裝一個COG重整裝置，在1200-1250℃的高溫下，分別對焦爐上升管直接排出的650-750℃高溫COG和經(jīng)煤氣凈化車間凈化后的COG進行重整、生成合成氣的對比試驗。對兩種COG無催化高溫轉化合成甲醇進行了經(jīng)濟性對比。試驗結果表明：對焦化廠而言，將高溫荒煤氣全部進行高溫熱裂解、合成甲醇比回收煤焦油后凈化的COG高溫熱裂解、合成甲醇能獲得更高的效益。2009年，日本擬繼續(xù)進行三孔炭化室試驗，然后進行商業(yè)化評估并推進中型試驗。 3.7回收初冷器前或第一段的荒煤氣余熱和循環(huán)水余熱 1)以荒煤氣余熱為熱源的高效負壓蒸氨工藝。 為充分利用吸煤氣管道或者初冷器頂74-82℃的荒煤氣余熱，國內(nèi)某企業(yè)提出用循環(huán)熱介質(zhì)吸收荒煤氣余熱后，溫度控制在60-78℃。為保證此熱介質(zhì)的熱量能在蒸氨工藝中有效利用，將蒸氨塔操作壓力用真空泵或者噴射器抽吸至15-35kPa，操作溫度控制在55-70℃。將蒸氨塔塔底蒸氨廢水與吸收了荒煤氣余熱的熱介質(zhì)在再沸器中換熱后作為蒸氨熱源。 2)初冷器第一段荒煤氣帶出熱用于脫硫液的加熱再生。 近年，國內(nèi)某企業(yè)在設計焦爐煤氣真空碳酸鉀法脫硫時，將再生塔底部分脫硫貧液抽出，送至初冷器上段與荒煤氣間接換熱。換熱后脫硫貧液通過再生塔底部閃蒸裝置產(chǎn)生蒸汽，作為脫硫液再生熱源，節(jié)能效果顯著。對于一個年產(chǎn)200萬t焦炭的焦化廠，采用此技術年節(jié)約低壓蒸汽26萬t，相當于回收利用了25%的荒煤氣帶出熱。此技術已在多項焦化工程中應用。 3)初冷器循環(huán)水制冷，冷卻焦爐煤氣。 國內(nèi)某企業(yè)開發(fā)出一種熱水制冷機，可利用初冷器第一段65℃高溫冷卻水制取16℃的低溫水，就近用于初冷器第三段的低溫冷卻。以年產(chǎn)120萬t焦炭的焦化廠為例，如果取初冷器第一段高溫冷卻水溫度，則可取出750t/h熱水，可以實現(xiàn)320萬kcal/h的制冷量。雖然熱水制冷的成本大約是常規(guī)蒸汽制冷的一倍，但其投資回收期基本上在2.5年以內(nèi)。 4)初冷器循環(huán)水制冷中央空調(diào)。 國內(nèi)某企業(yè)為充分利用初冷器一段循環(huán)熱水的廢熱，正在建設用熱水制冷中央空調(diào)實現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)、生活室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)。廠內(nèi)不間斷熱水源：初冷一段80℃循環(huán)水5000t/h，壓力5kg/cm2;72.5℃循環(huán)氨水8000t/h，壓力5kg/cm2。 采用熱水型吸收式制冷機組，與同功率的低壓蒸汽型制冷機組相比，由于設備換熱面積大而投資大，但其多出的投資部分只需運轉3年的節(jié)能費用就能相抵。 4、焦爐煙道氣余熱的回收利用 4.1研發(fā)和推廣以焦爐煙道氣為熱源的煤調(diào)濕技術 “煤調(diào)濕”是“裝爐煤水分控制工藝”的簡稱，是將煉焦煤料在裝爐前去除一部分水分，保持裝爐煤水分穩(wěn)定在6%-8%，然后裝爐煉焦。用焦爐煙道氣作為煤調(diào)濕的熱源可以達到節(jié)能減排的效果。 我國獨立焦化廠的焦爐大多用焦爐煤氣加熱，而鋼鐵企業(yè)焦化廠大多用高爐煤氣加熱。因COG中含氫高達55%-60%，所以COG燃燒廢氣中水分含量高，將其作為煤調(diào)濕熱源時，不利于煤水分的蒸發(fā)。而鋼鐵企業(yè)焦化廠用高爐煤氣加熱，其廢氣含水分低，有利于水分蒸發(fā)，可以去除更多的水分。 4.1.1氣流床煤調(diào)濕 2007年某鋼鐵企業(yè)投產(chǎn)一套氣流床煤調(diào)濕裝置。該裝置位于備煤粉碎機前，具有風選功能，首先將小于3mm合格粒度的煤料風選出來，減輕粉碎機負荷、節(jié)能;布袋除塵器濾出的煤粉，壓成型煤，入爐煉焦，增加入爐煤堆積比重。 2009年某企業(yè)投產(chǎn)一套氣流床煤調(diào)濕裝置，為2座4.3m年產(chǎn)焦炭70萬t的搗固焦爐配套。利用2座4.3m年產(chǎn)焦炭60萬t的頂裝焦爐產(chǎn)生的2×47000-50000m3/h焦爐煙道廢氣為熱源。最大處理能力180t/h?濕煤，平時160-170t/h?濕煤。 調(diào)濕后配煤水分降低2.2%;全年利用焦爐煙道廢氣余熱量折6833tce;減少回爐煤氣用量1474萬m3，節(jié)能4937tce;CO2減排8750t;減少焦化廢水處理量2萬t;焦爐生產(chǎn)能力提高5%。 4.1.2采用流化床干燥機的煤調(diào)濕裝置 國內(nèi)某企業(yè)2×50孔6m焦爐配套建設以焦爐煙道廢氣為熱源、采用流化床干燥器的煤調(diào)濕裝置，處理能力167t/h干煤或186t/h濕煤，總投資1.4億元人民幣。該裝置已于2011年投產(chǎn)。 4.1.3煉焦配合煤梯級篩分煤調(diào)濕技術 1)主要組成及工藝流程。 ①焦爐煙道氣廢熱回收裝置：將200-250℃焦爐煙道廢氣抽出，在廢熱鍋爐內(nèi)與低溫水進行間接熱交換，得到約150℃高溫熱水送至帶有內(nèi)置加熱模塊的流化床調(diào)濕裝置，作為煤料調(diào)濕的熱源。換熱后約85℃的低溫水再回到焦爐煙道氣廢熱回收裝置循環(huán)利用。換熱后約105℃的低溫煙氣通過現(xiàn)有煙囪放散。 ②煉焦配合煤分級裝置：采用常溫空氣作為流化介質(zhì)的低速流化床技術對煉焦配合煤進行分級。其中>4mm粒級煤料送至粉碎機室，粉碎后煤料送選粉裝置進行選粉;≤4mm粒級煤料送至流化床調(diào)濕裝置進行調(diào)濕處理。 ③帶有內(nèi)置加熱模塊的流化床調(diào)濕裝置：在常溫空氣作為流化介質(zhì)的流化床內(nèi)設置多個加熱模塊與分級裝置篩分出來的≤4mm粒級煤料進行間接熱交換，煤料經(jīng)適度干燥去除4-6個百分點的水分后排出設備，加熱模塊的熱源是焦爐煙道氣廢熱回收裝置產(chǎn)生的高溫熱水。 ④選粉裝置：采用常溫空氣作為流化介質(zhì)的流化床對>4mm粒級經(jīng)粉碎處理后的煤料進行選粉，將200μm以下的煤料選出送至粉煤成型裝置;其他的煤料與流化床調(diào)濕裝置調(diào)濕處理后的煤料經(jīng)混合后送煤塔供焦爐煉焦生產(chǎn)。 ⑤粉煤成型裝置：各流化床產(chǎn)生煤粉與選出的≤200μm煤料一起，采用無粘結劑或有粘結劑成型技術進行壓塊，確保細粉煤在裝爐過程中不外溢;有效防止在炭化室頂部、上升管等快速炭化結石墨;增加入爐煤堆比重。 2)工藝流程特點。 u煙道氣與循環(huán)水間接換熱，不管焦爐采用COG還是BFG加熱均不影響對焦爐煙道廢氣余熱的回收; u熱源為高溫熱水，輸送管徑小，布置靈活方便;投資少;加強保溫可減少熱損失，提高熱利用效率; u設置分級裝置，大粒煤不調(diào)濕直接去粉碎，節(jié)能; u雨季來煤水分高時，可通過廢熱回收系統(tǒng)設置的蒸汽噴射裝置提高熱水溫度，以保證調(diào)濕煤水分基本恒定; u調(diào)濕機內(nèi)置熱源采用高溫熱水，安全可靠; u調(diào)節(jié)熱水的流量、溫度和各風室的風量等可使系統(tǒng)達到最佳流化狀態(tài)?；厥沼酂岷兔焊稍锕δ軈^(qū)分開，調(diào)濕范圍大，適用性廣; u采用煤粉成型技術，減少粉塵外溢，降低結石墨，并增加入爐煤堆比重; u通過設置干煤返混系統(tǒng)，提高系統(tǒng)對來煤水分的適應性。 2013年初，采用此工藝的煤調(diào)濕裝置已在施工，預計年底投產(chǎn)。 3.4滾筒型煤調(diào)濕裝置 國內(nèi)某焦化廠配合5.5m搗固焦爐生產(chǎn)操作，采用Φ5m×20m節(jié)能型滾筒干燥機的煤調(diào)濕裝置在運行。該裝置以焦爐煙道廢氣作為主要熱源，雨季通過預熱式旋風燃氣爐燃燒焦爐煤氣補充供熱，確保裝爐煤水分保持10%±1%并基本恒定。 3.5旋流流化床煤調(diào)濕技術 全沸騰旋流流化床煤調(diào)濕技術原理：為充分利用焦爐煙道氣所攜帶的熱量，改變傳統(tǒng)流化床的結構，使煤料在設備內(nèi)處于流化狀態(tài)并呈螺旋線前進，盡最大可能延長煤料在設備內(nèi)與熱風接觸的時間，從而完成調(diào)濕的工藝過程，確保調(diào)濕煤水分基本恒定。調(diào)濕機設有多個獨立風室，分別與進氣管道連通，并設有獨立調(diào)節(jié)裝置。干燥機排出的氣體經(jīng)由保溫管道送入除塵地面站進行粉塵捕集處理，凈化后的氣體經(jīng)煙囪外排。 全沸騰旋流流化床調(diào)濕機具有以下特點：①獨特的旋流氣流帶動并強制物料進行熱交換，能夠充分利用熱氣體攜帶的熱量，熱效率高達60%-67.7%。②在流化床床體的第一風室處設計了獨特的大顆粒物料排出裝置，能將粒度≥25mm不能流化的物料及時排出，確保流化床長期穩(wěn)定運行。③調(diào)濕機為機、電、儀一體化設備。④采用風動原理，結構形式獨特，內(nèi)部無機械傳動，維護工作量小，長期運行可靠。⑤設備阻力較小約3000Pa，有效降低熱風輸送系統(tǒng)的電力消耗。⑥微正壓操作，調(diào)濕機煙氣排出口壓力為±100Pa，避免由于空氣進入造成設備氧含量超標情況的發(fā)生。⑦調(diào)濕機上部氣體流速較小，氣體攜帶灰塵量較少，經(jīng)多次試驗標定氣體攜帶灰塵量為調(diào)濕煤量的3%-5%。 采用此種工藝技術的煤調(diào)濕裝置正在建設，預計2013年秋投產(chǎn)。 3.6振動流化床煤炭風力分離及調(diào)濕技術 該系統(tǒng)是由振動流化床煤炭風力分離調(diào)濕機、細粒分離器、細?；厥昭b置、一次送風機、排煙風機、定量給料裝置和原料煤緩沖倉等組成。 其工作原理是：煤炭通過布料裝置被連續(xù)拋灑到振動流化床風力分離調(diào)濕機的床面上，熱煙道氣分兩次進入調(diào)濕機：一次風用于流化原料煤，同時對粗顆粒煤料進行調(diào)濕;二次風用于細顆粒煤料的調(diào)濕。調(diào)濕煤則從不同渠道分離并流出：未被流化的粗顆粒煤料在振動力的作用下，從調(diào)濕機出口流出;中、細顆粒煤料則隨氣流流出，進入細粒分離器后，中顆粒煤料被分離收集，細顆粒煤料則被細?；厥昭b置收集。不同粒徑的煤料在調(diào)濕機中處于不同的調(diào)濕狀態(tài)。 擬采用此種工藝技術的煤調(diào)濕裝置，已經(jīng)完成設計，現(xiàn)因種種原因而緩建。 4.2回收焦爐煙道氣余熱生產(chǎn)蒸汽 用熱管鍋爐回收焦爐煙道氣余熱生產(chǎn)蒸汽的工藝技術，設備簡單成熟、占地少、投資省、效果顯著。目前全國已投產(chǎn)此技術裝置30多套，在建約20套，發(fā)展迅速，勢頭良好。 1)工藝流程。 在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將主煙道熱煙氣引出，經(jīng)調(diào)節(jié)型蝶閥入余熱回收系統(tǒng)，換熱降溫后約150℃的煙氣通過風機抽送，再經(jīng)開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經(jīng)焦爐煙囪排入大氣。 其核心技術是采用熱管技術回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，用于生產(chǎn)或生活。 改造后的焦爐煙道氣系統(tǒng)壓力通過煙氣管道上的調(diào)節(jié)閥或風機變頻實現(xiàn)，不影響焦爐的正常生產(chǎn)操作。 2)應用效果。 u噸焦可生產(chǎn)0.8MPa飽和蒸汽0.090-0.100t; u生產(chǎn)的蒸汽量相當于焦化廠蒸汽需求量的1/4以上，既可用于煉焦正常生產(chǎn)，也可用于制冷; u噸焦工序能耗至少可降低8kgce。 在余熱鍋爐的過熱器和蒸發(fā)器里，煙氣溫度與飽和水溫度都在160℃以上，不存在露點腐蝕問題，所以國內(nèi)某企業(yè)將過熱器和蒸發(fā)器設計成翅片管結構，維持較高的換熱效率。而預熱器煙氣溫度在140-160℃、水入口溫度為20℃或在同一換熱面進行換熱，易發(fā)生露點腐蝕，所以預熱器設計成熱管結構。最終采用翅片管和熱管相結合的翅片管-熱管式余熱鍋爐。即在露點溫度以上用翅片管換熱，在容易發(fā)生露點腐蝕溫度的部位用熱管，合理的換熱設計和壁溫設計，可提高換熱系數(shù)，同時解決低溫露點腐蝕問題。 4.3以焦爐煙道氣為熱源的負壓蒸氨 最近，利用焦爐煙道氣余熱負壓蒸氨處理焦化廢水集成技術和成套裝置被開發(fā)。第一套生產(chǎn)示范裝置已于2012年底投產(chǎn)。 1)工藝流程。 剩余氨水經(jīng)氣浮除油機、陶瓷管過濾器兩級除油過濾后，通過貧富液換熱器，與熱蒸氨廢水換熱，在管道混合器與堿液混合，然后從蒸氨塔中部加入。蒸氨塔底部熱廢水進入煙氣熱管換熱器循環(huán)加熱后返回蒸氨塔釜;另外部分廢水在塔底用釜底泵抽出，進入預熱器加熱進料的剩余氨水，廢水冷卻后送至廢水生化系統(tǒng)。蒸氨塔頂氨氣進入分縮器冷卻，調(diào)節(jié)回流和氨氣濃度，氨氣最終在全凝器中冷凝為氨水流入回流罐，最后送入氨水大罐，脫硫使用。蒸氨熱源采用焦爐煙道氣余熱。 2)工藝特點。 蒸氨塔控制在負壓狀態(tài)下操作，實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的目標。 蒸氨塔采用斜孔塔板，具有塔板效率高、壓降小、抗堵塞等優(yōu)點。 焦爐煙道氣余熱回收采用熱管換熱器進行。 剩余氨水的預處理采用氣浮除油機和陶瓷管過濾兩級除油及雜質(zhì)等處理后進入負壓蒸氨系統(tǒng)，避免蒸氨塔等關鍵設備發(fā)生焦油堵塞等問題。