CN110655932A - 一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于干熄焦工程技术领域，特别是一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，其特征是：至少包括干熄炉、一次除尘器、余热锅炉、二次除尘器、循环风机、副省煤器、CO2脱除单元、循环气体引出管、流量调节阀和止回阀；干熄焦循环气体经过干熄炉与热焦炭换热后，流出干熄炉的循环气体CO2含量升高，循环气体经过一次除尘器除去大颗粒焦粉，然后进入余热锅炉进行换热，换热后的循环气体再进入二次除尘器进一步脱除细颗粒焦粉，然后经循环风机升压后，进入副省煤器再次降温；由副省煤器冷却后的循环气体在重新进入干熄炉下端的入口在干熄炉内重新进行热交换。它降低循环气体内CO2的含量，可以减少焦炭的溶损反应，有效降低焦炭烧损率，从而增加干熄焦收益。
Description
技术领域
本发明属于干熄焦工程技术领域，特别是一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法。
背景技术
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段红焦层，吸收红焦热量，冷却后焦炭从干熄炉底部排出，吸收了红焦热量的惰性气体经干熄炉环形烟道进入干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，用于发电或并网，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。
干熄焦循环惰性气体在循环冷却过程中，可燃成分CO、H2等浓度逐渐上升，为确保干熄焦系统安全稳定运行，一般都采取向循环气体中连续导入空气的措施，降低循环气体可燃成分和补充循环气体量损失。过量的空气在环形烟道内和一次除尘器内会与循环气体中的焦粉发生反应，造成焦炭烧损。
在干熄炉中的烧损主要是焦炭与水汽、二氧化碳发生溶损反应。有研究表明，水汽与焦炭的溶损反应起始温度及焦炭与二氧化碳的起始反应温度约为750℃左右。
干熄焦系统在正常工作运行中由上述两大方面的原因造成焦炭烧损。尤其是随着干熄焦大型化，干熄炉也越变越高，循环气体在干熄炉内停留时间更长，烧损现象更严重。虽然烧损会增加系统热量，多产蒸汽，多发电，但是由于目前国内市场焦炭价格已经高达2000元/t左右，由烧损而多发的电带来的经济收益远远小于烧损焦炭损失的收益。烧损越多代表焦化企业收益损失越多，因此，控制低烧损率已经是干熄焦行业迫在眉睫需解决的一个难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，以达到降低干熄焦系统中焦炭烧损率。
本发明的技术目的是这样实现的，一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，其特征是：至少包括干熄炉、一次除尘器、余热锅炉、二次除尘器、循环风机、副省煤器、CO2脱除单元、循环气体引出管、流量调节阀和止回阀；
干熄焦循环气体经过干熄炉与热焦炭换热后，流出干熄炉的循环气体CO2含量升高，循环气体经过一次除尘器除去大颗粒焦粉，然后进入余热锅炉进行换热，换热后的循环气体再进入二次除尘器进一步脱除细颗粒焦粉，然后经循环风机升压后，进入副省煤器再次降温；
由副省煤器冷却后的循环气体在重新进入干熄炉下端的入口在干熄炉内重新进行热交换；
副省煤器上面包括一根循环气体引出管，循环气体引出管将部分循环气体引入到CO2脱除单元进行CO2的脱除，经过CO2脱除后的循环气体在循环风机入口前重新经副省煤器进入干熄炉；
CO2通过干熄炉红焦区时与焦炭发生反应被还原成CO，焦炭与CO2的起始反应温度为750℃左右，因冷却室斜道1/2处向上部位焦炭温度高于其起始反应温度，保证焦炭在干熄炉内与CO2充足反应。
所述的副省煤器的循环气体引入到CO2脱除单元，占循环气体总量的比例控制在10～25%，其余75-90%的循环气体分三路，一路从干熄炉底部循环气体进入口进入干熄炉，一路直接连接到气体放散管，一路由副省煤器旁通管路进入干熄炉；占循环气体总量的比例控制在10～25%是依据兼顾干熄焦系统运行成本和保证干熄焦系统的稳定运行为考量。
占干熄焦循环气体总量10～25%的循环气体通过循环气体引出管进入到CO2脱除单元，经过CO2脱除单元脱除循环气体内的CO2，然后再从循环风机入口前的管道上接入干熄炉。
所述的CO2脱除单元入口管道上设置流量调节阀，可以实时调节气体量；出口管道设有止回阀，防止事故状态下气体逆向流动。
所述的循环气体引出管引出的循环气体是经过循环风机升压，升压后的循环气体压力一般在+6～7kPa。
本发明的优点是：本发明一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，通过降低循环气体内CO2的含量，在干熄焦系统安全运行范围内可将循环气体内CO/CO2比例降为1或小于1时，可有效控制焦炭烧损率，并使之维持在较低的水平。
附图说明
图1是本发明实施例流程示意图。
图中，1.干熄炉；2.一次除尘器；3.余热锅炉； 4.二次除尘器；5.循环风机；6. 副省煤器；7.CO2脱除单元；8. 循环气体引出管；9. 流量调节阀；10. 止回阀。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，至少包括干熄炉1、一次除尘器2、余热锅炉3、二次除尘器4、循环风机5、副省煤器6、CO2脱除单元7、循环气体引出管8、流量调节阀9和止回阀10；
干熄焦循环气体经过干熄炉1与热焦炭换热后，流出干熄炉1的循环气体CO2含量升高，循环气体经过一次除尘器2除去大颗粒焦粉，然后进入余热锅炉3进行换热，换热后的循环气体再进入二次除尘器4进一步脱除细颗粒焦粉，然后经循环风机5升压后，进入副省煤器6再次降温；
由副省煤器6冷却后的循环气体在重新进入干熄炉1下端的入口在干熄炉1内重新进行热交换。
副省煤器6上面包括一根循环气体引出管8，循环气体引出管8将部分循环气体引入到CO2脱除单元7进行CO2的脱除，经过CO2脱除后的循环气体在循环风机5入口前重新经副省煤器6进入干熄炉1。
CO2通过干熄炉红焦区时与焦炭发生反应被还原成CO，焦炭与CO2的起始反应温度为750℃左右，因冷却室斜道1/2处向上部位焦炭温度已经高于其起始反应温度，即大量的焦炭在干熄炉内与CO2有充足的反应时间。循环气体内CO2含量越高，焦炭烧损率会越大。因此，降低循环气体内的CO2含量，可以有效降低焦炭烧损率。
副省煤器6的循环气体引入到CO2脱除单元7，占循环气体总量的比例控制在10～25%，其余75-90%的循环气体分三路，一路从干熄炉底部循环气体进入口进入干熄炉1，一路直接连接到气体放散管，一路由副省煤器旁通管路进入干熄炉1。占循环气体总量的比例控制在10～25%是依据兼顾干熄焦系统运行成本和保证干熄焦系统的稳定运行为考量。
占干熄焦循环气体总量10～25%的循环气体通过循环气体引出管8进入到CO2脱除单元7，经过CO2脱除单元7脱除循环气体内的CO2，然后再从循环风机5入口前的管道上接入整个干熄焦循环气体系统，实现降低整个循环气体内CO2的含量。
循环气体引出管8上设置一流量调节阀9，根据实时检测到的CO2含量控制联锁流量调节阀9的开度，控制进入CO2脱除单元7的循环气体量，保证将因导入空气而燃烧产生的CO2脱除，这样就也会保证在运行过程中有效控制循环气体中CO2总含量，减少焦炭的烧损。
在干熄焦系统安全运行范围内可将循环气体内CO/CO2比例降为1或小于1时，可有效控制焦炭烧损率，并使之维持在较低的水平。
循环气体引出管8引出的循环气体是经过循环风机5升压，升压后的循环气体压力一般在+6～7kPa。而循环风机5进口前为负压段，循环气体通过+6～7kPa和负压形成的压差保证CO2脱除单元7的循环气体实现自循环。因此，经CO2脱除单元7的循环气体无需额外增加动力设备。
CO2脱除单元7入口管道上设置流量调节阀9，可以实时调节气体量；出口管道设有止回阀10，防止事故状态下气体逆向流动。
CO2脱除单元7不需要对CO2脱除精度有过高要求，其目的是为了降低整个循环气体系统内的CO2的含量，因此可以选用物理吸附法脱除CO2。此方法对温度和压力的要求较低，设备投资较少，主要吸附剂可选用分子筛、活性炭和硅胶等。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (5)
1.一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，其特征是：至少包括干熄炉（1）、一次除尘器（2）、余热锅炉（3）、二次除尘器（4）、循环风机（5）、副省煤器（6）、CO2脱除单元（7）、循环气体引出管（8）、流量调节阀（9）和止回阀（10）；
干熄焦循环气体经过干熄炉(1)与热焦炭换热后，流出干熄炉(1)的循环气体CO2含量升高，循环气体经过一次除尘器(2)除去大颗粒焦粉，然后进入余热锅炉(3)进行换热，换热后的循环气体再进入二次除尘器(4)进一步脱除细颗粒焦粉，然后经循环风机(5)升压后，进入副省煤器(6)再次降温；
由副省煤器(6)冷却后的循环气体在重新进入干熄炉(1)下端的入口在干熄炉(1)内重新进行热交换；
副省煤器(6)上面包括一根循环气体引出管(8)，循环气体引出管(8)将部分循环气体引入到CO2脱除单元(7)进行CO2的脱除，经过CO2脱除后的循环气体在循环风机(5)入口前重新经副省煤器(6)进入干熄炉(1)；
CO2通过干熄炉红焦区时与焦炭发生反应被还原成CO，焦炭与CO2的起始反应温度为750℃左右，因冷却室斜道1/2处向上部位焦炭温度高于其起始反应温度，保证焦炭在干熄炉内与CO2充足反应。
2.根据权利要求1所述的一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，其特征是：所述的副省煤器（6）的循环气体引入到CO2脱除单元（7），占循环气体总量的比例控制在10～25%，其余75-90%的循环气体分三路，一路从干熄炉底部循环气体进入口进入干熄炉（1），一路直接连接到气体放散管，一路由副省煤器旁通管路进入干熄炉（1）；占循环气体总量的比例控制在10～25%是依据兼顾干熄焦系统运行成本和保证干熄焦系统的稳定运行为考量。
3.根据权利要求2所述的一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，其特征是：占干熄焦循环气体总量10～25%的循环气体通过循环气体引出管（8）进入到CO2脱除单元（7），经过CO2脱除单元（7）脱除循环气体内的CO2，然后再从循环风机（5）入口前的管道上接入干熄炉（1）。
4.根据权利要求1所述的一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，其特征是：所述的CO2脱除单元（7）入口管道上设置流量调节阀（9），可以实时调节气体量；出口管道设有止回阀（10），防止事故状态下气体逆向流动。
5.根据权利要求1所述的一种有效降低大型化干熄焦烧损率的方法，其特征是：所述的循环气体引出管（8）引出的循环气体是经过循环风机（5）升压，升压后的循环气体压力一般在+6～7kPa。
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