(完整版)干熄焦余热发电系统工艺

干法熄焦是目前国外较广泛应用的一项节能技术，其英文名称为CokeDryQuenching,简称CDQ。干熄焦技术是利用冷的惰性气体(燃烧后的废气)，在干熄炉中与赤热红焦换热从而冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽，被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。干熄焦锅炉产生的蒸汽或并入厂内蒸汽管网或送去发电。一、干熄焦工艺流程介绍由焦炉生产的温度约为1000℃的赤热焦炭排出装入焦罐车中，焦罐经牵引、提升移送至熄槽上部，从加焦口将焦炭放入干熄槽预存室，预存一定时间后下行至熄焦室，并与逆流的惰性循环气体N2进行热交换，冷却后的焦炭经排焦装置从排焦口排出，再经皮带转运至筛焦楼筛焦、储存，供炼钢（炼铁）用。（1000℃）（250℃）（800℃）余热锅炉二者在逆向运动中，焦炭逐渐被冷却到250℃以下，然后由炉底的卸料装置排出；同时，惰性气体（或废烟气）被加热到800℃左右，从干熄炉斜道口经过一次除尘器后进入干熄焦锅炉；在锅炉中，水被热气流加热产生蒸汽，同时气体被冷却到200℃左右，再经二次除尘由循环风机重新送入干熄炉内循环使用。干熄焦的优点1、吸收红焦的热量，节约能源传统的熄焦方法采用喷水降温，红焦显热浪费很大。因为每炼1公斤焦耗热约750～800千卡，而湿熄焦浪费的热量可达355千卡。干熄焦避免了上述的缺点，它吸收红焦的80%左右的热量使之产生蒸汽。干熄每吨焦炭可产生420～450Kg，450℃，4.6Mpa的中压蒸汽（蒸汽压力根据各厂实际而定）实际上还要高一些。干熄焦的优点2、改善焦炭的质量焦炭在干熄炉的预存室里有一个再炼焦的过程，再加上它随着排焦均匀的下降和缓慢的冷却,因此焦炭裂纹较少，强度较好。再则干熄焦炭与焦粉容易分离也减轻筛分的困难，焦粉又可作为烧结的重要原料。（对照表见下表）干熄焦的优点干法熄焦与湿法熄焦焦炭质量的对比M(%)A(%)V(%)S(%)M40(%)M10(%)粒级分布,％CRI(%)＞80mm80~60mm60~40mm40~25mm＜25mmMSMm湿熄3.210.50.90.5371.08.211.836.041.18.72.453.431.0干熄0.310.40.40.5277.17.68.534.944.89.52.352.821.6干熄焦的优点3、改善了环境，减少污染在湿熄焦中，熄焦用的水主要来自于化工车间的冷却水，其中含有大量的酚，氰等有害物质。湿法熄焦产生的蒸汽及残留在焦内的酚，氰，硫化物等腐蚀性介质，侵蚀周围建筑物，并能扩散到几公里外的范围，有害物质超过环境标准的好几倍造成大面积的空气污染。干熄焦主要由红焦装入设备、提升机、干熄炉、冷焦排出设备、电机车及焦罐台车、焦罐、一次除尘器、二次除尘器、干熄焦锅炉单元、循环风机、除尘地面站、水处理单位、自动控制部分、发电部分等组成。二、干熄焦主要设备简介1、红焦装入设备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。1.1电机车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送红焦的任务。电机车主要由车体、走行装置、制动装置、气路系统、空调系统及电气系统组成。1.2旋转焦罐旋转焦罐用来装运从炭化室中推出的红焦，并与其它设备配合，将红焦装入干熄炉内。电机车焦罐台车、旋转焦罐1.3提升机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，与装入装置相配合，将红焦装入干熄炉内。装完红焦后又将空罐经提升、走行和下降落座在焦罐台车上。1.4装入装置装入装置位于干熄炉的顶部，与提升机配合将焦罐中的红焦装入干熄炉。2、冷焦排出设备干熄焦冷焦排出设备由排焦装置及运焦皮带组成。排焦装置位于干熄炉底部，将冷却后的焦炭定量、连续和密封地排出到皮带机上。排焦装置由平板闸门、电磁振动给料器、旋转密封阀、台车、排焦溜槽、自动润滑装置、吹扫风机、除尘管道和检修吊车等设备组成，排焦装置周围设有四处CO报警器。旋转密封阀振动筛3、干熄炉干熄炉的结构有圆型与方型之分，干熄炉的结构一般为圆型。圆型干熄炉由预存段、斜道区及冷却段组成。施工中的干熄炉施工中的干熄炉4、气体循环设备干熄焦气体循环设备由循环风机、给水预热器、一次除尘器、锅炉和二次除尘器等组成。4.1一次除尘器（简称１DC）当循环气体从干熄炉环形烟道出来后，因流速较大会携带出来大约10-12g/Nm3的焦粉，为使锅炉炉管不受循环气体内焦粉磨损，因此在干熄炉出口与锅炉入口之间设立了一次除尘器，一次除尘器采用重力沉降槽形式，一般能除去粒度为6mm以下的焦粉.其原理：利用气流在折流过程中由于流速的降低（1米/秒）以及与档墙的撞击使焦粉分离出来。当炉内热的循环气体沿水平方向流入槽内遇到正面的挡墙折流向下流动，越过墙面后气流又向上反流，析出焦粉后再沿水平方向流动进入锅炉4.2二次除尘器（简称2DC）2DC是细长型的旋风分离器，入口流速一般控制在15-25米/秒范围之内，当流速10米/秒时。则由于离心力太小，不能足以分离细焦粉，速度太大则阻力及磨损亦大使除尘的电耗增大，当气体流速在5-25米/秒时，50微米以上的焦粉能离析出，实际上焦粉粒度一般在0.25mm以上，设置2DC的目的是为了保护循环风机的叶片、壳体不被焦粉摩损。进2DC的焦粉含量一般在6g/Nm3左右，出为1g/Nm3，外壳采用钢板制成的圆锥体，主要除去3mm以下的焦粉。4.2二次除尘器（简称2DC）工作原理：含尘气体与旋风除尘器外壳呈切线方向急速地进入进气管，在除尘器内气体产生螺旋线的向下旋转运动。悬浮的尘粒在离心力的作用下甩向旋风除尘器壁，由于摩擦作用使尘粒速度消失而落到排尘口。在圆锥顶部的中心气流被脱去灰尘，并沿旋风除尘器的中心线围绕中心管向上运动而形成一股上旋气流。这样，含尘气体在旋风除尘器中沿其器壁螺旋线向上旋转运动，而含尘气体在经中心管时同样是在螺旋线的运动过程中向下排出灰尘。4.3循环气体成份分析仪控制循环气体内的可燃成份，连续测定CO、H2、O2浓度，以保证安全生产。该自动分析仪安装在1DC下面的平台，测点安装在正压段进干熄炉的循环管道上，因含尘量相对较低只有1g/Nm3左右。CO采用红外线分析仪，O2采用磁氧式分析仪，H2采用热传导分析仪。分析数据在中央操作室的电脑画面上显示。干熄炉的安全操作主要是控制循环气体中的可燃成分的浓度。炉内有1000℃的红焦，当CO、H2的含量超过爆炸极限时就有发生爆炸的危险，控制指标：H2:0～2O2:0～1CO:3～5CO2:12～18三、干熄焦锅炉结构示意图1—锅筒2—减温器3—强制循环泵4—省煤器5—鳍片管蒸发器6—光管蒸发器7—一次过热器8—二次过热器锅炉干熄炉循环风机二次除尘器一次除尘器给水预热器二次过热器光管蒸发器鳍片管蒸发器省煤器一次过热器干熄焦锅炉系统图干熄焦锅炉汽水流程示意图