CN106544047A - 基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺 - Google Patents

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玉晖
蒋豪
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Abstract

本发明公开了一种基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，技术方案包括将炼焦煤经破碎机破碎后送入流化床流化、干燥、分级，分离出粗煤粒和细煤粉，所述粗煤粒送入焦炉炼焦后得到红焦，红焦经过干熄炉熄焦后得到冷焦，所述冷焦送入换热器与循环烟气进一步换热降温后从换热器底部排出；由换热器上部排出的循环烟气经消爆燃烧器燃烧消耗掉氧气和部分焦尘后，送入流化床干燥器对破碎后炼焦煤干燥，然后进入沉降室或旋风除尘器除尘、除水器除水后回送入所述换热器内与冷焦换热。本发明工艺简单、能有效回收焦炭低温余热、对炼焦煤有效干燥，且大幅减少烟尘排放，对环境友好。

Description

基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺
技术领域
本发明涉及一种煤化工领域，具体的说是一种基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺。
背景技术
干熄焦技术是指采用惰性气体将红焦冷却的一种熄焦方法：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红焦，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，吸收显热的高温惰性气体经一次除尘除去粗颗粒粉焦进入余热锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽用于发电。冷却后的惰性气体经二次除尘除去细颗粒粉焦，再由循环风机加压，经给水预热器冷却至约130℃后，重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭系统内循环使用。
根据《6m焦炉热平衡计算与节能降耗分析》吨炼焦煤入炉后，荒煤气中水汽消耗和带出的热量占总能耗的21.12％，红焦带出热量占总能耗的37.3％。经干熄炉冷却后的冷焦温度一般在150-200℃，由干熄炉的旋转密封阀排出进入运焦皮带，该温度的冷焦含有的低温余热未能进一步利用(显热损失约0.2GJ/t-焦)，同时对运焦皮带还会造成一定的热损伤。
另一方面，入炉炼焦煤中含有10％左右的水分，进入炭化室炼焦过程中，该水分最终以荒煤气形态离开焦炉，消耗热能约0.585GJ/t-煤。为了降低能耗，减少焦化废水产生，开发了很多煤调湿技术，如国外采用过的Precarbon法、Simcar法、Coa l tek法等。国内少数焦化厂采用煤调湿工艺(CMC)将水分控制在6～8％之间，其选择理由是煤料在这个水分范围内的扬尘量可控，还因为焦炉废气的热量仅能干燥到该数值。绝大多数焦化厂的入炉煤水分主要依靠控制进厂原料煤的水分，并经过煤场堆积混匀形成较为稳定的炼焦煤水分进行入炉炼焦，实际操作过程中几乎没有控制水分的手段。并且，在炼焦煤干燥过程中，若在炼焦煤破碎前干燥，虽然能够降低粉尘量，但是干燥效果有限，煤含水量仅能控制在7～8％；若在破碎后进行干燥，则破碎后的炼焦煤在干燥时会产生大量粉尘(水份含量控制越低，则粉尘量越大)，这些粉尘与烟气混合后被简单处理后排放，对环境造成严重影响，是PM2.5的主要贡献者之一。
现有的炼焦煤预热干燥去湿除利用了部分焦炉烟气余热外，均需补充燃料提供热烟气，同时干燥炼焦煤后的烟气外排产生新的颗粒物排放源。
上述问题均存在于炼焦的多个工序中，希望得到合理解决。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、能有效回收冷焦余热、对炼焦煤有效干燥，延长设备使用寿命，且大幅减少烟气排放，对环境友好的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺。
本发明技术方案包括将炼焦煤经破碎机破碎后送入流化床流化、干燥、分级，分离出粗煤粒和细煤粉，所述粗煤粒送入焦炉炼焦后得到红焦，红焦经过干熄炉熄焦后得到冷焦，所述冷焦送入换热器与循环烟气进一步换热降温后从换热器底部排出；由换热器上部排出的循环烟气经消爆燃烧器燃烧消耗掉氧气和部分焦尘后，送入流化床干燥器对破碎后炼焦煤干燥，然后进入沉降室或旋风除尘器除尘、除水器除水后回送入所述换热器内与冷焦换热。
所述炼焦煤先经环形干燥机预干燥后再送入破碎机破碎，所述环形干燥机中的干燥介质来自焦炉水平烟道的焦炉烟气。
经沉降室或旋风除尘器除尘得到的粉煤送入高炉喷吹煤库或压球系统。
控制由干熄炉排出的冷焦温度，以调整出换热器循环烟气温度，进而控制出流化床炼焦煤的含水量。
控制出干熄炉排出的冷焦温度大于200℃，优选不超过250℃，以提高出换热器的循环烟气温度为180-230℃，进而控制出流化床干燥后的炼焦煤中水含量下降至3wt％以下。
经环形干燥机预干燥后的炼焦煤中水含量较原有水含量下降15％-25％。
出所述换热器的焦炭温度低于100℃。
所述除水器内的除水剂为石灰粉末。
除水后的石灰粉末送往烧结厂作为烧结配矿原料。
发明人对现有炼焦煤的干燥工序和干熄焦技术进行深入研究，作出了如下改进：(1)充分利用了焦炭的显热，将出干熄炉的冷焦在换热器中与循环烟气换热，然后通过加热后的循环烟气对破碎后的炼焦煤进行干燥，使冷焦的显热得到有效回收；由于出干熄炉的冷焦余热得到进一步的回收，焦炭温度进一步降低，从而减少了运焦皮带的热损伤，延长了设备使用寿命。(2)循环烟气送入流化床对破碎后炼焦煤进行干燥，可以提高干燥效率，产生的含尘烟气经除尘、除水后循环进入换热器中换热，不存在出流化床干燥器的含尘烟气的排放，彻底解决了PM2.5的排放问题，对环境友好；(3)炼焦煤破碎后干燥，干燥效果好，使得煤的水含量大幅下降，从而解决了背景技术中所述的煤含水量高带来的种种问题，减少了废水排放；(4)为了有效控制煤的含水量降至3％以下，发明人克服了传统希望出炉的焦碳温度更低的偏见，将出干熄炉的冷焦温度控制得更高即200℃以上，这样一方面可以减小干熄炉的负荷，另一方面，可以获得更高温度的循环烟气，有利于提高流化床干燥器的干燥效果，使炼焦煤出流化床干燥器中的水含量降低3％以下，甚至更低。
本发明工艺简单、延长了设备的使用寿命，有效利用了出干熄炉的冷焦的余热，回收干熄焦后的冷焦显热约0.2GJ/t-焦；大大降低了外排的烟气量，减少PM2.5的排放，对环境友好；提高了炼焦煤的干燥效果和效率，煤含水量降至3％以下，干燥热能来自系统余热，进一步的节能降耗。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明工艺作进一步解释说明：炼焦煤(水含量为10wt％)先在环形干燥机中被来自焦炉水平烟道的焦炉烟气进行干燥，水含量下降至7-8wt％，然后经破碎机破碎至3mm以下，破碎后的炼焦煤送入流化床中进行流化、干燥、分级，被循环烟气干燥至水含量3wt％以下，并分离出的粗煤粒(粒径为0.3－3mm)和细煤粉(粒径＜0.3mm)，所述粗煤粒送入焦炉炼焦后得到红焦，红焦送入干熄炉被循环惰性气体熄焦冷却后得到温度大于200℃的冷焦，所述冷焦送入换热器与循环烟气进一步换热降温得到低于100℃的焦炭；出换热器的循环烟气温度为180-230℃，经消爆燃烧器燃烧消耗掉氧气和部分焦尘后送入流化床对破碎后炼焦煤进行流化、干燥、分级，出流化床的循环烟气含有大量细煤粉(粒径＜0.3mm)，经沉降室或旋风除尘器除尘分离出粉煤，再送入除水器除水，然后再经沉降室或旋风除尘器除去含湿吸水剂后回送入换热器与冷焦换热，经沉降室或旋风除尘器分离出的粉煤送入压球系统或高炉喷吹煤库。来自所述环形干燥机、破碎机、以及压球系统或高炉喷吹煤库的烟气送入除尘器除尘后达标排放。所述除水器的吸水剂为石灰粉末，除水后的含湿吸水剂送往烧结厂作为烧结配矿原料。
以年产焦110万吨焦的2座55孔的6m焦炉生产为例，采用本发明工艺后，回收干熄焦后的焦炭显热0.2GJ/t-焦以上，炼焦煤进焦炉前水含量降至3％以下，减少70％以上的焦化废水产生量。

Claims (9)

1.一种基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，包括将炼焦煤经破碎机破碎后送入流化床流化、干燥、分级，分离出粗煤粒和细煤粉，所述粗煤粒送入焦炉炼焦后得到红焦，红焦经过干熄炉熄焦后得到冷焦，其特征在于，所述冷焦送入换热器与循环烟气进一步换热降温后从换热器底部排出；由换热器上部排出的循环烟气经消爆燃烧器燃烧消耗掉氧气和部分焦尘后，送入流化床干燥器对破碎后炼焦煤干燥，然后进入沉降室或旋风除尘器除尘、除水器除水后回送入所述换热器内与冷焦换热。
2.如权利要求1所述的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，其特征在于，所述炼焦煤先经环形干燥机预干燥后再送入破碎机破碎，所述环形干燥机中的干燥介质来自焦炉水平烟道的焦炉烟气。
3.如权利要求1或2所述的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，其特征在于，经沉降室或旋风除尘器除尘得到的粉煤送入高炉喷吹煤库或压球系统。
4.如权利要求1所述的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，其特征在于，控制由干熄炉排出的冷焦温度，以调整出换热器循环烟气温度，进而控制出流化床炼焦煤的含水量。
5.如权利要求1和4所述的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，其特征在于，控制出干熄炉排出的冷焦温度大于200℃，小于250℃，以提高出换热器的循环烟气温度为180-230℃，进而控制出流化床干燥后炼焦煤的水含量下降至3wt％以下。
6.如权利要求2所述的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，其特征在于，所述经环形干燥机预干燥后炼焦煤的水含量较原有水含量下降15％-25％。
7.如权利要求1所述的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，其特征在于，出所述换热器的焦炭温度低于100℃。
8.如权利要求1所述的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，其特征在于，除水器内的除水剂为石灰粉末。
9.如权利要求8所述的基于干熄冷焦余热利用的炼焦煤流化干燥分级工艺，其特征在于，除水后的石灰粉末送往烧结厂作为烧结配矿原料。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203639416U (zh) * 2013-12-20 2014-06-11 清华大学 一种低阶煤流化床提质利用系统
CN103965922A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 神华集团有限责任公司 一种半焦干熄方法、半焦产品及煤热解系统
CN105907413A (zh) * 2016-05-04 2016-08-31 无锡亿恩科技股份有限公司 低阶粉煤的低温干馏工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103965922A (zh) * 2013-01-31 2014-08-06 神华集团有限责任公司 一种半焦干熄方法、半焦产品及煤热解系统
CN203639416U (zh) * 2013-12-20 2014-06-11 清华大学 一种低阶煤流化床提质利用系统
CN105907413A (zh) * 2016-05-04 2016-08-31 无锡亿恩科技股份有限公司 低阶粉煤的低温干馏工艺

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
上海辞书出版社发行所: "《热工技术词典》", 30 June 1991, 上海辞书出版社 *
南京化工学校等: "《化工热力学过程》", 31 March 1996, 化学工业出版社 *
沈阳药学院等: "《制药化工过程及设备》", 31 December 1980, 化学工业出版社 *
郝长江等: "《干燥设备选型及采购指南》", 30 November 2004, 中国石化出版社 *

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