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1.干熄焦副省煤器技術(shù)特點(diǎn)
以某廠干熄焦裝置處理能力140t/h為例。
干熄焦裝置額定處理能力140t/h,采用帶橫移的旋轉(zhuǎn)焦罐及高溫高壓自然循環(huán)余熱鍋爐,產(chǎn)生蒸汽大到80.5t/h,實(shí)際71.87t/h,主蒸汽調(diào)節(jié)閥后壓力9.5MPa,溫度540℃。配置1套25MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組用來(lái)發(fā)電和供熱。
干熄焦年處理105.3萬(wàn)t/a(年運(yùn)行時(shí)間按345天計(jì)算),溫度1000±50℃焦炭。主要產(chǎn)品產(chǎn)量:蒸汽37.26萬(wàn)t/a,壓力1.2MPa,溫度過(guò)熱;發(fā)電125.33×106 kWh/a;除塵焦粉2.1萬(wàn)t/a。主要技術(shù)特點(diǎn)如下:
1)干熄槽(冷卻段)采用矮胖型。
2) 爐頂設(shè)料鐘式布料器。
3) 在冷卻段與循環(huán)風(fēng)機(jī)之間設(shè)置給水預(yù)熱器,使干熄爐入口處的循環(huán)氣體溫度由約170℃降至≤130℃。
4) 采用連續(xù)排料的電磁振動(dòng)給料器與旋轉(zhuǎn)密封閥組合的排出裝置。
5) 爐頂水封設(shè)壓縮空氣吹掃管。
6) 電機(jī)車采用APS強(qiáng)制對(duì)位裝置,使焦罐車在提升塔下的對(duì)位修正范圍控制在±100mm,對(duì)位精度達(dá)±10mm。
7) 余熱鍋爐采用膜式水冷壁,全懸掛形式。高溫高壓自然循環(huán)。
8) 提升機(jī)使用PLC控制。
9) 干熄槽設(shè)有2個(gè)料位計(jì),高料位采用電容式料位計(jì),同時(shí)采用雷達(dá)微波料位計(jì)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。
10) 裝入裝置漏斗后部設(shè)有尾焦收集裝置。
11) 采用帶橫移的旋轉(zhuǎn)焦罐。
12) 根據(jù)干熄槽各部位的操作溫度和工作特點(diǎn),采用性能不同的耐火材料。
2.生產(chǎn)操作技術(shù)要求以下:
1) 旋轉(zhuǎn)焦罐內(nèi)只能接一爐焦炭(約21.4t),靜置時(shí)間不超過(guò)30min,焦罐內(nèi)不得裝入爐頭焦、余煤、鐵器等。
2) 干熄爐預(yù)存段壓力保持在0~-100Pa,爐內(nèi)料位控制在常用料位(下限料位與上限料位之間),排焦溫度小于200℃。
3) 嚴(yán)格控制干熄爐入口處循環(huán)氣體的溫度在115~130℃之間,在鍋爐入口處溫度不高于970℃,工況正常時(shí)不得低于680℃。
4) 通過(guò)導(dǎo)入空氣(鍋爐入口溫度在600~970℃時(shí))以及向循環(huán)氣體通入N2(鍋爐入口溫度600℃以下或970℃以上時(shí)),及時(shí)調(diào)控循環(huán)氣體含量,使其符合工藝要求。要求CO<6百分點(diǎn),h2<3,o2<1,co2≤15,n2>75。
5) 按設(shè)備運(yùn)行情況及時(shí)調(diào)控純水箱、除氧器、汽包的水位。除鹽水罐水位:0±100 mm(根據(jù)實(shí)際工況確定零點(diǎn));除氧器水位:0±100mm;汽包水位:0±50mm。
6) 認(rèn)真分析鍋爐水質(zhì)及時(shí)調(diào)控使水質(zhì)達(dá)標(biāo),主蒸汽品質(zhì)合格。
7) 嚴(yán)格控制好副省煤器的入口水溫不低于60℃,除氧器入口水溫不高于85℃。
8) 控制除氧器壓力保持在0.02MPa以上,確保除氧效果。
9) 控制外部管網(wǎng)輸入的壓縮空氣、儀表用壓縮空氣及N2壓力在0.4MPa以上,低壓蒸汽壓力在0.6MPa以上。
10) 根據(jù)工況及時(shí)調(diào)整循環(huán)風(fēng)量的大小,保證鍋爐順利運(yùn)行。
11) 鍋爐入口氣體壓力,控制范圍-800~-200Pa。
12) 二次過(guò)熱器入口溫度540℃以下,且不低于飽和溫度±10℃。
13) 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥后出口蒸汽溫度540±10℃,壓力9.5±0.2MPa。
14) 鍋爐給水溫度104℃。
3.干熄焦工藝技術(shù)效益分析
1) 改善焦炭質(zhì)量。與濕法熄焦相比,采用干法熄焦可以提高焦炭M40 3~4,M10降低0.3~0.8,反應(yīng)后強(qiáng)度CSR提高3~5,焦炭反應(yīng)性CRI降低1~5。焦炭冷強(qiáng)度提高的原因,一方面,由于紅焦在干熄爐預(yù)存室向干熄焦槽下移過(guò)程中緩慢冷卻,避免了濕熄焦過(guò)程中內(nèi)應(yīng)力驟增的問(wèn)題,減少了焦炭大量微裂紋的產(chǎn)生;另一方面,由于焦炭在干熄槽內(nèi)自上而下運(yùn)動(dòng),并進(jìn)行碰撞和摩擦,使焦炭得到了充分的機(jī)械“整?!弊饔?。有研究認(rèn)為,CDQ焦炭的總表面積,特別是微孔的表面積顯著小于濕法熄焦的焦炭,從而使CDQ焦炭的CO2反應(yīng)性指標(biāo)CRI比濕熄焦焦炭低,而反應(yīng)后強(qiáng)度CSR也相應(yīng)提高。因此,焦炭微孔數(shù)量的減少和微孔表面積的降低是CDQ焦炭強(qiáng)度和熱反應(yīng)性能提高的主要原因。
2) 回收紅焦顯熱。出爐的紅焦顯熱約占焦?fàn)t能耗40,這部分能量相當(dāng)于煉焦煤能量5。如回收和利用,可顯著降低產(chǎn)品成本,并達(dá)到節(jié)能降耗的效果。采用干熄焦可回收80的紅焦顯熱,平均每干熄1t焦炭可回收3.9MPa、450℃的蒸汽0.45~0.6t。
3) 減少環(huán)境污染。干熄焦產(chǎn)生的蒸汽可用于發(fā)電,可以避免生產(chǎn)相同數(shù)量蒸汽的鍋爐燃煤對(duì)大氣的污染,尤其可減少SO2、H2S的排放。另外,在保持焦炭質(zhì)量的前提下,采用干熄焦工藝可以增加弱粘結(jié)性煤用量、減少焦、肥煤配入量10~20,緩解緊張的煉焦煤。
4) 節(jié)能降耗效果顯著。某企業(yè)140t/h CDQ裝置實(shí)際運(yùn)行產(chǎn)生的效益如下:每年可產(chǎn)生0.95MPa蒸汽40萬(wàn)t,年發(fā)電量2700萬(wàn)kWh,二者年創(chuàng)效益3700萬(wàn)元。降低焦化工序能耗40kgce/t焦,向大氣排放污染物減少36.96萬(wàn)t,改善了焦化周邊環(huán)境。焦炭質(zhì)量經(jīng)實(shí)測(cè)對(duì)比M40提高4,M10降低0.9;焦炭熱性能CSR提高5.7,CRI降低3.4。
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