項目背景 >>>
煉焦過程中,從炭化室推出的紅焦,溫度在 1000℃左右,濕熄焦時直接通過大量噴水熄滅,紅焦所含的顯熱相當于煉焦生產消耗總熱量的 35%~45%。濕法熄焦使紅焦顯熱從水變成蒸汽散失而白白浪費掉,且大量水蒸汽直接進入大氣,其中包含大量的粉塵、酚類、氰化物、硫化物等有毒、有害氣體,嚴重污染大氣及周圍環境,同時腐蝕設備。因為噴水紅焦急劇冷卻,焦炭內部結構產生很大的熱應力,網狀裂紋較多,容易碎裂成小塊,大大降低了焦炭的質量。
干熄焦工藝介紹 >>>
焦炭從焦爐炭化室推到由電機車拖掛的焦罐臺車上的焦罐里,送到干熄焦裝置提升井架底部,提升機將焦罐提升并橫移至干熄爐爐頂,通過裝入裝置裝入干熄爐內。裝焦完畢焦罐被運送到提升井前,這時裝焦漏斗自動走開,干熄爐裝焦口蓋上蓋子,隨后空焦罐放到焦罐臺車上。
紅焦炭從干熄爐上部進入,經預存室到冷卻室,與惰性氣體進行熱交換,焦炭被冷卻至200℃以下,經排焦裝置卸到皮帶輸送機上,然后送往篩貯焦系統。
循環風機將冷卻焦炭的惰性氣體從干熄爐底部的鼓風裝置鼓入干熄爐內,在冷卻段經過與熱焦炭換熱變為熱氣體后匯入一次除塵器。自干熄爐排出的熱循環氣體的溫度約為 900~9 50℃,經一次除塵器除塵后進入干熄焦余熱鍋爐換熱,溫度降至 160℃。鍋爐出來的循環氣體經多管旋風二次除塵器除塵后,由循環風機加壓,再經副省煤器換熱冷卻至 130℃左右后進入干熄爐循環使用。
余熱鍋爐產生的蒸汽進入汽輪發電機組,所發電力并入公司電網,凝結水回供余熱鍋爐。汽輪發電機組檢修時,余熱鍋爐降低負荷后蒸汽放散。工藝系統圖如下:
2.1 紅焦裝入系統
電機車牽引焦罐臺車與攔焦車對位后,旋轉焦罐開始旋轉,旋轉平穩后向推焦車發出推焦指令,接焦完畢后,旋轉焦罐經減速位置停止在最初的停止位置上,完全停穩后,電機車牽引焦罐臺車走行至干熄爐提升井架底部,經 APS 定位夾緊后,接空罐。隨即滿灌對位與提升,將裝滿紅焦的焦罐提升至提升井架上極限,到達上極限后,提升機開始走行,達干熄爐上方時,裝入裝置也打開到位,提升機即開始卷下,焦罐落座后,提升機繼續卷下,焦罐底門在重力作用下與吊桿繼續下降,自動完成開門放焦動作。紅焦落入裝入裝置料斗后,經分料板與料鐘布料均勻地裝入干熄爐。
2.2 冷焦排出系統
冷卻后的焦炭由電磁振動給料器定量排出,送入旋轉密封閥,通過旋轉密封閥的旋轉在封住干熄爐內循環氣體不向爐外泄漏的情況下,把焦炭連續地排出。連續定量排出的焦炭通過排焦溜槽送到帶式輸送機上輸出。
干熄焦冷焦排出設備由排焦裝置及運焦皮帶兩部分組成。排焦裝置包括檢修用平板閘門、電磁振動給料器、旋轉密封閥、吹掃風機、自動潤滑裝置、排焦溜槽等設備。
2.3 干熄爐系統
圓型干熄爐由預存段、斜道區及冷卻段組成。干熄爐結構如圖 1 所示。干熄爐為圓形截面豎式槽體,外殼用鋼板及型鋼制作,內襯隔熱耐磨材料,干熄爐頂設置環形水封槽。干熄爐上部為預存段,中間是斜道區,下部為冷卻段。預存段的外圍是匯集 36 個斜道氣流的環形氣道,它沿圓周方向分兩半匯合通向一次除塵器。預存段設有料位計、壓力測量裝置、測溫裝置及放散裝置。環形氣道設有空氣導入裝置、循環氣體旁通裝置、氣流調整裝置。冷卻段設有溫度測量孔、干燥時的排水汽孔、人孔及烘爐孔。冷卻段下部殼體上有兩個進氣口,冷卻段底部安裝有供氣裝置。
預存段用于接受間歇裝入的紅焦,具有緩沖功能,可補償生產的波動;在冷卻段,紅焦與低溫循環氣體進行熱交換,經降溫冷卻后排出;斜道區位于預存段與冷卻段之間,從干熄爐底部供氣裝置進入的低溫循環氣體吸收紅焦的顯熱后經斜道及環形氣道排出,并流經干熄焦鍋爐進行熱交換。
2.4 氣體循環系統
干熄焦氣體循環設備由循環風機、給水預熱器、干熄爐、一次除塵器、鍋爐和二次除塵器等組成。
循環風機為氣體循環提供動力并根據工礦調整轉速調節循環風量。
一次除塵器利用重力除塵原理將循環氣體中的大顆粒焦粉進行分離,減少循環氣體對鍋爐爐管(主要是二次過熱器管道)產生的沖刷磨損,達到保護鍋爐爐管的目的。
1DC 緊急放散閥以備鍋爐爆管時緊急放散蒸汽。一次除塵器底部設有灰斗,用來收集焦粉。灰斗與 4 根水冷套管相連,水冷套管與貯灰斗相連。水冷套管上部設有料位計,達料位后水冷套管下部的排灰格式閥將焦粉排出至貯灰斗,貯灰斗上部設有料位計,達到料位后貯灰斗下部的排灰格式閥向刮板機排出焦粉。
2.5 鍋爐系統
鍋爐汽包爐水可分為強制循環部分和自然循環部分。
自然循環部分: 汽包爐水經汽包下降管進入膜式水冷壁,爐水吸熱汽化成汽水混合物經膜式水冷壁上升管返回汽包。
強制循環部分:汽包爐水由汽包下降管經強制循環泵送入鰭片管蒸發器與光管蒸發器, 爐水吸熱汽化成汽水混合物經蒸發器上升管返回汽包。
這兩部分產生的汽水混合物在汽包中進行汽水分離,飽和蒸汽由汽包上部導出,經一次過熱器升溫后,進入減溫器噴水減溫,然后進入二次過熱器繼續升溫,從二次過熱器引出的蒸汽即為外供主蒸汽。
2.6 汽輪機發電系統
蒸汽母管的過熱蒸汽,進電動隔離閥、主汽門、調節閥進入汽輪機膨脹做功后,排至凝汽器。乏汽在凝汽器中凝結成水后,匯入熱水井,然后由凝結水泵分別進入給水裝置。循環冷卻水泵將水池中冷卻水打入凝汽器后,再排往冷卻塔進行冷卻,經過冷卻的水最后回到水池循環利用。發電機冷卻介質為空氣,冷卻方式為閉式循環通風冷卻。
本汽輪機熱力系統主要由主蒸汽系統、軸封系統、疏水系統、凝結水系統、真空系統和循環水系統等組成。
干熄焦裝置主要技術特點 >>>
(1) 采用旋轉焦罐,既可使焦罐內焦炭分布均勻,又減少了焦罐本身的重量及維護工作量。
(2) 在干熄爐頂設置料鐘布料器,克服由于裝入焦炭粒徑偏析以及料位高差,使干熄爐內的循環氣體流速不均勻等弊端,起到減少循環氣體量的目的。
(3) 采用連續排料的振動給料器與旋轉密封閥組合的排焦裝置。設備外型小,維護量小,又可穩定爐內壓力,使焦炭下落均勻。
(4) 在干熄爐鼓風裝置與主循環風機之間設置鍋爐副省煤器,使干熄爐入口處的循環氣體溫度降至 130℃左右,確保排焦溫度≤200℃。
(5) 在干熄爐頂部水封槽設置兩路水源,避免一路水源故障后燒壞水封槽。
(6) 焦罐臺車采用 APS 強制對位裝置,使焦罐車的對位修正范圍控制在 100mm,對位精度達 10mm。
(7) 提升機提升及走行采用變頻器調速。
(8) 干熄焦裝置采用了較完善的密封除塵措施:裝焦、排焦、放散口含塵氣體均進入除塵系統達標后排放。
(9) 為配合干熄爐頂間斷裝焦,環境除塵風機采用高壓變頻調速裝置,裝焦時風機高速運轉、其余時間低速運轉,以達到節能目的。
(10) 根據干熄爐各部位的工藝特點,采用不同性能的耐火材料。在耐火材料選取上除保證耐材一般理化指標外,還須兼顧耐材的高溫耐磨性、高溫抗折性及熱震穩定性,特別是在冷卻室、斜風道、爐口等關鍵部位。
(11) 鼓風裝置中心風、邊風配置合理而且可調,確保干熄爐出口處焦炭冷卻強度。
(12) 在干熄爐環形煙道上部設置空氣導入裝置,以平衡循環氣體中 CO、H2 等可燃氣體成分,控制為 CO<6%,H2<3%。
(13) 控制循環氣體中 O2 含量,O2 含量不大于 1%。
(14) 在預存室設置高低極限料位顯示、報警,并采用雷達料位計連續測量爐內料位, 以保證干熄爐的正常穩定運行。
(15) 一次除塵器采用錯臺無擋墻結構的重力沉降方式,增強了一次除塵器除塵效果。
(16) 采用全自然循環余熱鍋爐,降低了設備投資及運行成本。
(17) 干熄焦系統故障檢修及定期檢修時,采用濕熄焦作為備用。
現場照片 >>>