干法熄焦

采用惰性气体熄灭赤热焦炭的熄焦方法

采用惰性气体熄灭赤热焦炭的熄焦方法。干法熄焦能回收利用红焦的显热，改善焦炭的质量，减轻熄焦操作对环境的污染。

发展概况

最早的干熄焦装置是1917年瑞士舒尔查公司在丘里赫市炼焦制气厂采用的。30年代起，瑞士、德国、英国、法国、比利时、日本和苏联等许多国家，也都采用过构造各异的干熄焦装置。干法熄焦装置经历了罐室式、多室式、地下槽式、地上槽式的发展过程。在初期，各种装置的处理能力都比较小，发生蒸汽不稳定，加上投资大等因素，这一技术长期未得到发展。60年代初，苏联在切列波维茨钢铁厂建造了带预存室的地上槽式干熄焦工业试验装置，解决了过去干熄焦装置发生蒸汽不稳定的问题，实现了连续而稳定的热交换操作，为焦化工业广泛采用干熄焦技术奠定了基础。1963～1965年，该厂建造了处理能力为52～56t/h的生产装置。这种带预存室的地上槽式干熄焦工业装置已得到世界公认。日本于1973年引进了苏联的干熄焦技术，并在大型化、自动化和环境保护措施等方面有所发展，形成了自己的特点。到80年代末期，日本已建设了单槽处理能力为56～200t/h的多种规模的干熄焦装置。80年代，除苏联式的干熄焦装置以外，还开发了联邦德国卡尔·斯蒂尔公司的水冷壁式干熄焦装置，日本东邦煤气公司和三菱重工开发的环形床式（环形炉箅式）干熄焦装置、联邦德国萨茨吉特厂建立的干熄焦与煤预热（见煤预热工艺）联合的半工业装置等。到1987年，苏联已投产了97个干熄焦槽，年熄焦量达2000万t以上，回收的能量相当于120万t标准煤;日本投产了30套干熄焦槽，年处理焦炭近2000万t，相当于日本高炉焦产量的约55%，此外，联邦德国、巴西和罗马尼亚等也都投产了干熄焦装置。这项技术在世界上已得到广泛采用。1985年，中国上海宝山钢铁总厂采用了日本干熄焦装置，（图1）其生产能力为4×75t/h。同年，上海浦东煤气厂采用了苏联的地上槽式干熄焦装置。

原理

以冷惰性气体（通常为氮气）冷却红焦。吸收了红焦热量的惰性气体作为二次能源，在热交换设备（通常是余热锅炉）中给出热量而重新变冷，冷的惰性气体再去冷却红焦。在热交换过程中，焦炭的冷却速度除与焦炭块度有关外，主要取决于惰性气体的温度和惰性气体穿过焦炭层的速度。

流程

干熄焦装置的结构形式虽有不同，但工艺流程基本是一致的。（图2）成熟的红焦从炭化室中推入焦罐，装有红焦的焦罐用焦罐车运至提升塔，由提升机提升到干熄槽顶。红焦装入干熄槽，在冷却室中与冷惰性气体进行逆流热交换，冷却到250℃以下。冷却的焦炭由干熄槽底部排焦设备排至胶带输送机送往用户。冷惰性气体由循环风机送入干熄槽，与红焦换热后，温度升至800℃左右。热惰性气体经过一次除尘器，除去气体中夹带的粗粒焦粉后进入余热锅炉，锅炉出口处的气体温度降到200℃以下，再经二次除尘器，除去气体中细粒焦粉，然后用循环风机送回干熄槽循环使用。

干熄焦过程中的焦炭量和热量平衡，与干熄焦操作条件有很大关系。当惰性气体量为1500m3/t焦炭和进入干熄槽的惰性气体的含氧量小于0.2%时，焦炭量平衡如表1所示。

设备

干熄焦的主要设备包括运焦设备、装焦设备、干熄槽、排焦设备、集尘设备、粉焦贮运设备、惰性气体循环设备和余热锅炉。

运焦设备包括焦罐、焦罐台车、运载车、电机车和提升机等。焦罐由型钢和钢板制成，内衬耐热铸铁板。罐底设对开闸门，罐两侧有吊杆和导向辊轮，以保证在提吊过程中闸门紧闭，提升平稳。装焦设备是一个移动台车。台车由电动缸传动，车上装有开关干熄槽水封盖的机构和往干熄槽内装入红焦的接焦漏斗。

干熄槽为竖式圆筒，外壳用钢板制成，内衬隔热砖和高强度粘土砖。底部锥段与供气装置合为一体，锥段内衬耐磨板。槽体上部为预存室，其容积一般能容纳约1.5小时的焦炭产量。槽体下部是冷却室，一般熄焦时间约2小时。

槽体底部锥段安装有供气装置，由中央风帽和周边风环组成，惰性气体分两路进入冷却室。在预存室和冷却室之间为斜道，热惰性气体经过斜道汇集于环形气道，借助每个斜道口的调节装置，沿冷却室径向均匀分布。排焦设备多采用间歇排焦方式。用交替开闭的阀门控制排焦量，并防止槽内惰性气体流失，一般每小时排焦30余次。80年代以来，还采用以电磁振动给料器和回转密封阀组成的连续排焦设备。集尘设备的作用是防止装焦、排焦和运焦时的粉尘扩散。主要设备有集尘机、通风机和排焦粉装置等。集尘设备有湿式和干式两种。

惰性气体循环设备主要有循环风机和一、二次除尘器。循环风机为离心式的。80年代以来，采用可调速电动机来改变循环风机流量，以节约电耗。苏联采用一台大风机和一台小风机并联，以适应气量变化。一次除尘器又叫重力沉降槽。沉降槽用钢板作外壳，内衬以粘土砖。在槽内设一挡墙，气体撞击挡墙而折流，使焦粉沉降下来。一次除尘器在负压下操作，惰性气体温度约800℃，除尘效率近50%。二次除尘器为旋风式分离器，用钢板作外壳，内衬耐磨板。它在负压下操作，惰性气体温度在200℃以下，除尘效率达85～90%。也有采用多管旋风除尘器作二次除尘器的，除尘效率可达96%。一、二次除尘器和环境焦尘装置收集的焦粉，可直接装车外运，或用水喷洒后外运，也可采用气力或水力输送。余热锅炉大多采用立式强制水循环型式。余热锅炉的外壳用钢板制成，内衬以耐火材料或用水冷壁板，锅炉水管采用光面、小直径的薄壁蛇管组合，呈横向错列布置。锅炉在负压下工作。其产汽率与干熄焦装置的操作有极密切的关系，一般蒸汽产量约为450～510kg/t焦。

产生的蒸汽有三种利用方式：（1）用于发电;（2）蒸汽经发电机降压后，再并入蒸汽管网; （3）并入蒸汽管网，直接使用。

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