济钢干熄焦技术的开发与应用

济南钢铁集团总公司(简称济钢)现有两套干熄焦装置,分别于1999年3月和2006年10月投产。其中1999年投产的一期干熄焦工程设计干熄能力为70t/h,是国家*批准立项的全国节能示范项目,采取国内外共同设计、联合制造、技贸结合的方式,消化移植国外干熄焦技术,并配套引进了部分关键设备,其它设备在国内制造生产,设备国产化率在90%以上。二期干熄焦工程为济钢6m焦炉系统配套工程,设计干熄能力为150t/h,是目前国内规模zui大的一套干熄焦装置,引进日本新日铁技术,采用国内*座高温高压自然循环锅炉,在节能、环保和自动化控制等方面均达到国内外*水平,是济钢发展循环经济的又一项标志性工程。现在处理能力为100t/h干熄焦工程正在紧张的施工中,预计2007年12月将建成投产,届时济钢270万t焦炭将全部实现干熄。
济钢70t/h干熄焦工程*地推动了干熄焦工艺在国内的推广应用进程,为国内焦化行业的发展做出了突出贡献。该工程获得山东省科技进步一等奖、国家科技进步二等奖。在干熄焦技术的应用上,济钢创造了具有独立知识产权的技术:一是在干熄炉耐火材料砌筑方面成功研究应用了五段组合式砌炉技术,针对干熄炉不同部位对耐温、耐压和耐磨要求的不同,研究开发了相应的耐火材料,并采取了不同的组合砌筑方法,大大提高了干熄炉炉体的使用寿命,由设计的半年提高到两年,降低了干熄焦的运行成本;二是余热锅炉采用了自然循环技术,降低了锅炉的泄漏率,节省了强制循环所用的设备投资和运行费用,提高了锅炉的热效率;三是研究应用了余热锅炉保温装置。
150t/h干熄焦装置针对35t/h干熄焦装置运行实践牞自主研发了多项*技术:
(1)干熄槽(冷却段)采用矮胖型。干熄槽(冷却段)高度的降低可减小干熄炉内循环气体的阻力,降低循环气体量,使设备费、运营费及生产成本降低,又可使相应配套的提升机钢桁架和一、二次除尘器钢结构的高度降低,节省工程一次投资。
(2)在炉顶设置料钟式布料器,克服由于装入焦炭粒径偏析以及装入焦炭的料位高差,避免干熄炉内的循环气体流速不均匀,起到减少循环气体量的目的。
(3)在冷却段与循环风机之间设置给水预热器,使干熄炉入口处的循环气体温度由约170℃降至130℃以下,在同等处理能力的前提下减少循环气体量。
(4)采用连续排料的电磁振动给料器与旋转密封阀组合的排出装置。设备外型小,维护量小,又可稳定炉内压力,使焦炭下落均匀。
(5)炉顶水封增设压缩空气吹扫管,防止水封槽中焦粉堆积。
(6)电机车采用aps强制对位装置,使焦罐车在提升塔下的对位修正范围控制在±100mm,对位精度达±10mm。
(7)余热锅炉采用膜式水冷壁,使热效率有明显提高。采用高温高压自然循环锅炉,节省强制循环泵的能耗,系统较为简单,减少了循环泵的故障点,比中温中压发电量提高约10%,是国内采用的高温高压自然循环锅炉。
(8)提升机使用plc控制,增强了控制效果。
(9)干熄槽设有2个料位计,超高料位采用电容式料位计,上料位采用伽玛射线料位计,料位指示更准确。
(10)装入装置漏斗后部设有尾焦收集装置。
(11)采用旋转焦罐,既可保证焦罐内焦炭分布均匀,又减少了焦罐本身重量及维护工作量。
(12)根据焦炭粒度的实际情况,对干熄槽斜烟道、环形烟道等关键部位进行优化设计,确保干熄焦装置的稳定运行。
(13)根据干熄槽各部位的操作温度和工作特点及新日铁的实践经验,采用性能不同的耐火材料。
(14)1dc采用重力沉降方式。由于采用重力沉降方式,没有隔墙,故架构紧凑,而且不需要维修。
据统计,中国年产焦炭已达2.542亿t,按产汽率0.45计算,可回收蒸汽1.1439亿t,若用于发电,年发电量可达116.7亿kwh,价值58亿元。其他潜在效益则更大。可见干熄焦技术在国内将有很大的市场潜力。济钢已将该技术向柳钢焦化厂、黑龙江化工公司、新疆八一钢铁厂等单位进行了推广。

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