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煤焦化技术
中冶焦耐第四代热回收炼焦技术的优势与应用
作者:化小北 来源:煤化工信息网 浏览次数:1280次 更新时间:2023-05-17

2023420日上午1158分,中冶焦耐设计的河南安钢周口钢铁有限责任公司168万吨热回收焦炉工程顺利出焦投产。这是中冶焦耐自主研发的第四代热回收炼焦技术的一次成功示范和应用,标志着中冶焦耐正引领着热回收炼焦技术向更高层次进一步迈进。


▲ 第四代热回收焦炉

中国最早的热回收焦炉便是由中冶焦耐设计,并于20027月在山西侯马建成投产。20多年来,热回收焦炉在中国经历了长时间的生存挣扎,也经历了技术上的完善与提升。

热回收焦炉的技术优势

1.1、工艺特点及环保优势

热回收焦炉区别于传统的化产回收焦炉(顶装和捣固),在产品种类、原料煤、工艺特点和污染物排放等方面都与化产回收焦炉有着显著的区别。

据统计,目前化产回收焦炉焦炭产量占世界焦炭总产量的95%以上,而热回收焦炉焦炭产量在5%左右。虽然化产回收焦炉仍以其资源综合利用好、技术成熟完善而固守其主流炼焦工艺地位。但伴随着”双碳“目标的提出与环保法规的日趋严格,热回收焦炉凭借其低碳绿色环保的优势正得到越来越多企业的认可。

热回收炼焦工艺流程

1.2、二氧化碳减排优势

在生产相同电力的情况下,热回收焦炉的二氧化碳排放量比燃煤电厂更低。以年产200万吨焦炭的热回收焦炉为例:每年生产200万吨焦炭且发电量达20亿千瓦时,其二氧化碳年排放量在125万吨左右;相比于生产相同电量的燃煤电厂,其二氧化碳年排放量在169万吨左右,比热回收焦炉多排放44万吨,相当于热回收焦炉在生产20亿千瓦时电力的同时,负碳生产了200万吨焦炭!

而如果采用化产回收焦炉来生产200万吨焦炭,则还将额外多排放二氧化碳26.2万吨(采用焦炉煤气加热时)或123万吨(采用高炉煤气加热时)。

1.3、能量综合利用优势

化产回收焦炉与热回收焦炉在加热方式上存在区别:化产回收焦炉采用对煤进行隔绝空气加热的方式,煤气火焰隔着硅砖砌筑的炉墙对煤料进行加热;而热回收焦炉加热和成焦是在同一个空间内完成,加热火焰直接与煤料的表面接触进行加热,其热能利用率更高。

1.4、焦炭质量与生产成本优势

与化产回收焦炉相比,相同的配煤,热回收焦炉能生产更高质量的焦炭。在相同的焦炭质量前提下,卧式热回收焦炉可以利用更多的弱粘结煤和无烟煤炼焦,在拓宽煤炭资源的同时,还可以降低炼焦成本。

1.5、资源综合利用优势

中国热回收焦炉的最大特点就是捣固装煤,加上热回收焦炉本身的结构特点,炼焦过程中煤的膨胀压力不会对炉墙产生破坏性影响,因而极大程度的扩大了炼焦煤资源。

目前,中国大多数热回收焦炉均可配入3040%的无烟煤炼焦,采用热回收炼焦技术,生产相同产量的焦炭,可以节约3040%的优质炼焦煤;而配入的无烟煤,原本也是用来发电的,它们在热回收焦炉炭化室内燃烧而不是在燃煤锅炉内燃烧实现了同样的发电目的。

热回收焦炉的技术发展

20多年来,热回收焦炉经历了四代炉型的变更、改善和发展。目前,中冶焦耐自主研发的第四代JNHR4.2型清洁卧式捣固热回收焦炉已经发展到了世界先进水平。

四代热回收焦炉的区别

中冶焦耐的第四代JNHR4.2型清洁卧式捣固热回收焦炉具有工艺完善、技术可靠、配套设备运行稳定等优点,是中冶焦耐在传统焦炉领域(顶装、捣固焦炉)外的又一技术实力展现。第四代热回收焦炉全流程负压操作,没有无组织排放,没有酚氰污水产生,所有污染物的排放均可满足目前最严苛的环保要求。

同时,第四代热回收焦炉针对热回收炼焦的焦炭特性开发的干熄焦装置,确保了焦炭的冷却效果;采用与热回收锅炉相同参数配置的锅炉,产生的蒸汽与与余热锅炉蒸汽并网发电。

另一方面,第四代热回收焦炉在炉体结构、炉门密封、一二次风门布局、焦炉机械功能等设计上别具匠心,有效解决了炉体局部高温事故、焦炭烧损率高、炉温调节困难、焦炉机械操作效率低等问题,实现了炼焦生产智能化操作。

 

热回收炼焦是一项焦电联合生产工艺,生产过程中不产生酚氰污水和危险废弃物,无有毒有害气体的无组织排放,与生产相同焦炭和电力的其他工艺相比,还可以大幅度减少二氧化碳排放,是公认的环保友好型焦炭生产工艺。

生产企业应根据其自身原料煤的来源及对产品的需求来选择适合于自身的焦炭生产工艺。总体上看,热回收焦炉适合于对焦炭和电力或蒸汽有同时需求的联合生产企业,同时也适用于有减碳需求的钢铁联合企业对现有焦化厂和自备电厂进行整合改造。

随着周口热回收焦炉项目的顺利投产,标志着中冶焦耐重回热回收焦炉技术领域,在传统焦炉总产能占据绝对优势的今天,中冶焦耐紧跟时代发展,精诚所至,以打造该样板工程为契机,积极开拓国内外热回收焦炉市场,为中冶焦耐实现建设一流的国际化工程公司的美好愿景开辟新赛道,注入新动能。