干熄焦工艺技术

鞍山华深控制系统有限公司工程部干熄焦介绍•一、干熄焦原理简述•二、干熄焦工艺流程•三、干熄焦主要设备鞍山华深控制系统有限公司工程部干熄焦原理简述干熄焦是采用惰性气体将红焦冷却的一种方法。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却室红焦层内，吸收红焦热量，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体经干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，循环使用。干熄焦在节能、环保和改善焦炭质量方面优于湿熄焦。鞍山华深控制系统有限公司工程部干熄焦装置具有工艺先进、环保、节能效益显著的特点，在钢铁联合企业中应用，可提高焦炭质量，降低入炉焦比，提高高炉生产能力，降低钢铁生产中的成本；又能从炽热的焦炭中回收热能产生蒸汽获得直接的经济效益。从环保的角度看，建设干熄焦装置，可以减少因湿法熄焦排放大气中的水蒸汽夹带的酚氰等有害物质和粉尘污染，大大提高周边地区空气质量。干熄焦优点鞍山华深控制系统有限公司工程部干熄焦工艺流程图鞍山华深控制系统有限公司工程部干熄焦控制系统干熄焦控制系统分为：一、红焦装入系统二、冷焦排出系统三、干熄炉及供气装置四、气体循环系统五、锅炉系统六、水处理系统鞍山华深控制系统有限公司工程部工艺简述一、红焦装入系统电机车牵引焦罐台车与拦焦车对位后，旋转焦罐开始旋转，旋转平稳后向推焦车发出推焦指令，接焦完毕后，旋转焦罐经减速位置停止在最初的停止位置上，完全停稳后，电机车牵引焦罐台车走行至干熄炉提升井架底部，经APS定位夹紧后，接空罐。随即满灌对位与提升，将装满红焦的焦罐提升至提升井架上极限，到达上极限后，提升机开始走行,达干熄炉上方时，装入装置也打开到位，提升机即开始卷下，焦罐落座后，提升机继续卷下，焦罐底门在重力作用下与吊杆继续下降，自动完成开门放焦动作。红焦落入装入装置料斗后，经分料板与料钟布料均匀地装入干熄炉。鞍山华深控制系统有限公司工程部干熄焦红焦装入设备由电机车、焦罐台车、旋转焦罐、APS定位装置、提升机、装入装置以及各极限感应器等设备组成，起着接焦、送焦及装焦等作用。电机车运行在焦侧的熄焦轨道上，用于牵引、制动焦罐台车，控制圆形旋转焦罐的旋转动作和完成接受红焦任务。旋转焦罐用来装运从炭化室中推出的红焦，并与其他设备配合，将红焦装入干熄炉内。焦罐在接焦过程中绕中心线旋转，均匀布料。焦罐台车由电机车牵引沿熄焦轨道运行，往返于焦炉与提升井架间运输焦罐。主要设备鞍山华深控制系统有限公司工程部APS对位装置确保焦罐车在提升井架下的准确对位及操作安全，主要由液压站及液压缸组成。提升机运行于提升井架和干熄炉顶轨道上，将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，与装入装置配合，将红焦装入干熄炉内。装焦完毕后又将空罐经提升、走行和下降落座在焦罐台车上。装入装置位于干熄炉顶部，与提升机配合将焦罐中的红焦装入干熄炉。它主要有两个功能，按指令开闭炉盖和把红焦经装入料斗装入干熄炉内。主要设备鞍山华深控制系统有限公司工程部电机车旋转焦罐焦罐台车APS定位装置焦罐台车润滑装置焦罐旋转定位装置焦罐底闸门焦罐承重底座焦罐旋转托盘焦罐定位凸销焦罐提升机提升机提升井架俯视图装入料斗装入装置集尘伸缩管道水封槽及水封盖装入装置集尘管装入装置水封罩水封盖平衡配重炉盖装入装置水封盖配重装入装置运行导轨执行机构装入装置电动缸装入装置干熄焦冷焦排出设备由排焦装置及运焦皮带两部分组成。排焦装置包括检修用平板闸门、电磁振动给料器、旋转密封阀、吹扫风机、自动润滑装置、排焦溜槽等设备。二、冷焦排出系统冷却后的焦炭由电磁振动给料器定量排出，送入旋转密封阀，通过旋转密封阀的旋转在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄漏的情况下，把焦炭连续地排出。连续定量排出的焦炭通过排焦溜槽送到带式输送机上输出。鞍山华深控制系统有限公司工程部平板闸门安装在干熄炉底部出口。正常生产时平板闸门完全打开。在年修或排焦装置需要检修时，关闭平板闸门防止干熄炉底部的焦炭落下。电磁振动给料器是焦炭定量排焦装置，通过改变励磁电流大小，来改变电磁振动给料器的振幅，从而改变焦炭的排出量。电磁振动给料器内设有振幅和温度检测器。旋转密封阀把振动给料器定量排出的焦炭在密闭状态下连续地排出。设有正反转，正常生产时正转，事故时反转。冷焦排出设备鞍山华深控制系统有限公司工程部排焦溜槽排焦溜槽是将旋转密封阀排出的焦炭送至皮带机的设备，以保证干熄焦装置的连续正常运转。排焦溜槽位于旋转密封阀下部，旋转密封阀连续排出的焦炭通过排焦溜槽中挡板的切换，排到指定的皮带机上。吹扫风机吹扫风机向电磁振动给料器、旋转密封阀不间断地吹入空气，以保证设备壳体内部正压，防止灰尘进入，延长设备使用寿命，同时降低电磁振动给料器线圈的温度，电磁振动给料器线圈的温度要求不高于设定值。当吹扫风机出现故障时，三通电磁切换阀自动切换到管道压缩空气或氮气给电磁振动给料器和旋转密封阀送风。冷焦排出设备鞍山华深控制系统有限公司工程部自动给脂泵自动润滑泵定时、定量地向旋转密封阀的轴承和密封环提供润滑脂。自动润滑的时间间隔由人工设定，该装置设有油位低下检测及换向检测等。自动给脂泵设现场单独操作、中央控制室单独操作和中控室PLC连动操作三种操作方式。冷焦排出设备鞍山华深控制系统有限公司工程部运焦皮带由干熄炉冷却段冷却后的焦炭经平板闸门、电磁振动给料器、旋转密封阀及排焦溜槽排至运焦皮带上，由运焦皮带将冷焦运走。运焦皮带机上设有电子皮带秤、高温辐射计及超温洒水装置。电子皮带秤对焦炭进行连续称量，称量值与设定值的偏差值前馈给电磁振动给料器，将排焦量控制在稳定的设定值范围。当高温辐射计检测到排出的焦炭温度超过设定的排焦温度上上限时，喷水装置启动，喷水降温，以防烧坏皮带机。皮带机机头机尾落料点设吸尘点，为安全正常运行还设有皮带纠偏装置及拉绳开关。冷焦排出设备鞍山华深控制系统有限公司工程部平板闸门焦粉收集溜槽电磁振动给料器旋转密封阀密封气体管道三、干熄炉干熄炉是干熄焦的主体设备，不同处理能力的干熄焦操作单元选择不同规格的干熄炉。鞍山华深控制系统有限公司工程部圆型干熄炉由预存段、斜道区及冷却段组成。干熄炉结构如图1所示。干熄炉为圆形截面竖式槽体，外壳用钢板及型钢制作，内衬隔热耐磨材料，干熄炉顶设置环形水封槽。干熄炉上部为预存段，中间是斜道区，下部为冷却段。预存段的外围是汇集36个斜道气流的环形气道，它沿圆周方向分两半汇合通向一次除尘器。预存段设有料位计、压力测量装置、测温装置及放散装置。环形气道设有空气导入装置、循环气体旁通装置、气流调整装置。冷却段设有温度测量孔、干燥时的排水汽孔、人孔及烘炉孔。冷却段下部壳体上有两个进气口，冷却段底部安装有供气装置。预存段用于接受间歇装入的红焦，具有缓冲功能，可补偿生产的波动；在冷却段，红焦与低温循环气体进行热交换，经降温冷却后排出；斜道区位于预存段与冷却段之间，从干熄炉底部供气装置进入的低温循环气体吸收红焦的显热后经斜道及环形气道排出，并流经干熄焦锅炉进行热交换。干熄炉结构鞍山华深控制系统有限公司工程部十字风道预存段冷却段料钟空气导入管空气导入调节阀调节板斜道供气装置上部伞面上锥斗进风口人孔去一次除尘器旁通管流量调节阀旁通管手动蝶阀去除尘装置图1干熄炉结构图水封槽下锥斗干熄炉结构鞍山华深控制系统有限公司工程部主要技术规格干熄焦装置干熄炉的主要技术规格为：预存室有效容积320m3允许最大中断供焦时间1h预存室直径～8040mm装料孔直径～3100mm冷却室总容积580m3冷却室有效容积420m3冷却室直径～9000mm干熄炉总高度（含供气装置）～25900mm公称处理能力130.35t/h排焦最大处理能力145t/h入干熄炉冷循环气体量～180000m3/h入炉循环气体的吨焦气料比～1250m3/tJ鞍山华深控制系统有限公司工程部干熄焦焦炭冷却原理在干熄炉冷却室，焦炭向下流动，循环气体向上流动，焦炭通过与循环气体进行热交换而冷却。焦炭的冷却时间主要取决于气流与焦炭的对流传热和焦块内部的热传导，冷却速度则主要取决于循环气体的温度和流速，以及焦块的温度和外形表面积等。进入干熄炉的循环气体的温度主要由干熄焦锅炉的省煤器决定。省煤器入口的除盐、除氧水温度为104℃左右，出省煤器的循环气体温度可降为约160℃，由循环风机加压后再经过热管式换热器进一步降温至约130℃后进入干熄炉与焦炭逆流传热，干熄炉排出的焦炭可冷却至200℃以下。离开1000℃左右红焦的循环气体可升温至900～950℃，进入环形烟道汇集后流出干熄炉。鞍山华深控制系统有限公司工程部鞍山华深控制系统有限公司工程部通过调节循环风机入口挡板来调节干熄炉内中央与周边的进风比例，使排焦温度趋于一致。由于气体循环系统负压段会漏进少量空气，O2通过红焦层就会与焦炭进行反应，生成CO2，CO2在焦炭层高温区又会还原成CO，随着循环次数的增多，循环气体里的CO浓度越来越高。焦炭热解生成的H2、CO、CH4等也都是易燃易爆成分，因此干熄焦运行中要控制循环气体中可燃成分浓度在爆炸极限以下。一般采取两种措施进行控制：一、连续地往气体循环系统充入N2，对可燃气体进行稀释，再放散掉相应量的循环气体；二、连续往升温至900～950℃的循环气体中通入适量的空气来燃烧掉增长的可燃成分，经锅炉冷却后再放散掉相应量的循环气体。干熄焦焦炭冷却原理循环风机为气体循环提供动力并根据工矿调整转速调节循环风量。一次除尘器利用重力除尘原理将循环气体中的大颗粒焦粉进行分离，减少循环气体对锅炉炉管（主要是二次过热器管道）产生的冲刷磨损，达到保护锅炉炉管的目的。鞍山华深控制系统有限公司工程部干熄焦气体循环设备由循环风机、给水预热器、干熄炉、一次除尘器、锅炉和二次除尘器等组成。四、气体循环设备1DC紧急放散阀以备锅炉爆管时紧急放散蒸汽。一次除尘器底部设有灰斗，用来收集焦粉。灰斗与4根水冷套管相连，水冷套管与贮灰斗相连。水冷套管上部设有料位计，达料位后水冷套管下部的排灰格式阀将焦粉排出至贮灰斗，贮灰斗上部设有料位计，达到料位后贮灰斗下部的排灰格式阀向刮板机排出焦粉。二次除尘器采用立式多管旋风分离除尘，将循环气体系统中的小颗粒焦粉进行分离，达到保护气体循环风机的目的。贮灰斗设有上下两个料位计，料位达到上限，贮灰斗出口排灰格式阀向贮灰斗下面的刮板机排出焦粉，料位达到下限时停止排出焦粉（防止负压进入空气）。鞍山华深控制系统有限公司工程部气体循环设备焦粉收集装置二次除尘器贮灰斗排出的焦粉由刮板机收集，经斗式提升机送入预除尘器后进入焦粉仓。焦粉经排灰格式阀及排灰闸门进入加湿搅拌机，经加湿搅拌处理的焦粉由汽车外运。鞍山华深控制系统有限公司工程部气体循环设备二次除尘器循环风机一次除尘器来自干熄炉的气体至刮板机粉焦收集1637738至锅炉的气体2541—一次除尘器；2—气体紧急放散口；3—高温膨胀节；4—灰斗；5—水冷却套管（4个）；6—贮灰斗；7—格式排灰阀；8—重力除尘挡板图1一次除尘器及附属结构图鞍山华深控制系统有限公司工程部一次除尘器鞍山华深控制系统有限公司工程部二次除尘器1—防爆口2—内套筒3—旋风子4—外套筒5—贮灰斗6—格式排灰阀图2二次除尘器结构图6至刮板机粉焦收集11来自锅炉的气体至气体循环风机5234ABC干熄焦锅炉的工作原理是利用吸收了红焦热量的高温循环气体与除盐除氧纯水进行热交换，产生额定参数（温度和压力）和品质的蒸汽，并输送给热用户的一种受压、受热的设备。干熄焦锅炉是余热锅炉。干熄焦锅炉的工艺流程干熄焦锅炉干熄焦系统的重要组成部分。惰性循环气体在干熄炉中冷却红焦后，吸收了红焦热量的高温循环气体经一次除尘器除去粗颗粒焦粉后进入锅炉，锅炉吸热产生蒸汽，被冷却的惰性循环气体经二次除尘器除去细颗粒的焦粉，再由循环风机鼓入干熄炉继续循环冷却红焦。鞍山华深控制系统有限公司工程部五、干熄焦锅炉锅炉本体烟气系统流程吸收了红焦热量的循环烟气从干熄焦冷却室出来，经一次除尘器去除粗颗粒焦粉后从锅炉入口进入，垂直往下先后经过二次过热器、一次过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、省煤器，最后从干