本發明涉及一種煤化工領域,具體的說是一種干熄焦系統循環氣體低溫余熱利用方法。
背景技術:
在干熄焦系統,冷卻焦炭的循環惰性氣體,在干熄爐冷卻段與紅焦進行熱交換后溫度升高,并經環形煙道排出干熄爐;高溫循環氣體經過一次除塵器分離粗顆粒焦粉后進入干熄焦鍋爐進行熱交換,鍋爐產生蒸汽,溫度降至約160℃的低溫循環氣體由鍋爐出來,經過二次除塵器進一步分離細顆粒焦粉后,由循環風機送入給水預熱器冷卻至約130℃,再進入干熄爐對焦炭冷卻循環使用,出干熄爐的冷焦溫度一般控制在150-200℃,隨這些冷焦帶走的低溫顯熱(約0.2GJ/t-焦)最后散失到環境中。
若能夠在該氣體進入干熄爐前進一步降低入爐溫度,不僅可以回收其低溫余熱,還可降低出干熄爐的冷焦溫度,減緩冷焦對輸送皮帶的熱侵蝕。
技術實現要素:
本發明的目的是為了解決上述技術問題,提供一種工藝簡單、能有效回收循環惰性氣體余熱、對煉焦煤有效干燥,延長設備使用壽命、降低生產和投資成本、大幅減少煙塵排放,對環境友好的干熄焦系統循環氣體低溫余熱利用方法。
技術方案包括將紅焦送入干熄爐被循環惰性氣體冷卻后得到冷焦,出干熄爐的循環惰性氣體經余熱鍋爐回收顯熱后送入球加熱器對蓄熱球進行加熱,然后回送到干熄爐內對紅焦進行冷卻;將煉焦煤和來自球加熱器加熱后的蓄熱球經球-煤配料斗送入球-煤回轉窯內,通過蓄熱球對煉焦煤進行干燥破碎,然后經煤-球分離器分離出蓄熱球和破碎后煉焦煤,蓄熱球回送到球加熱器再一次加熱,破碎后煉焦煤經煤分級篩分離出粗煤料、細煤料和粉煤,所述細煤料送入焦爐煉焦。
所述煉焦煤經環形干燥機預干燥后再與來自球加熱器加熱后的蓄熱球一起送入球-煤配料斗,所述環形干燥機中的干燥介質為來自焦爐水平煙道的焦爐煙氣。
經所述煤分級篩分離出的粉煤送入高爐噴吹煤庫或壓球系統。
控制出余熱鍋爐的循環惰性氣體溫度,進而控制出球-煤回轉窯干燥后的煉焦煤的水分含量。
控制出余熱鍋爐的循環惰性氣體溫度為180-230℃,進而控制出球-煤回轉窯干燥后的配合煤中水含量下降至3wt%以下。
所述經環形干燥機預干燥后的煉焦煤的水分含量較原水分含量下降15-25%。
所述蓄熱球為鋼球或者碳素材料球或者改性后具有優良導熱性的有機材料制成的球。
來自干熄爐的裝焦煙塵和來自煤-球分離器、煤分離篩以及高爐噴吹煤庫或壓球系統的含塵氣體一起送入球-煤回轉窯帶走濕氣后經除塵器除塵后達標排放。
經所述煤分級篩分離出的粗煤料經球-煤配料斗返回球-煤回轉窯內。
發明人對現有煉焦煤的干燥工序和干熄焦技術進行深入研究,作出了如下改進:(1)充分利用經余熱鍋爐換熱后的循環惰性氣體的低溫余熱,將其送入球加熱器中對蓄熱球進行加熱再回送到干熄爐內冷卻紅焦,加熱后的蓄熱球在球-煤回轉窯中對煉焦煤進行干燥并同步破碎,使循環惰性氣體的低溫余熱得到有效回收,其溫度進一步降低,從而可以更為高效的冷卻紅焦,提高冷卻效率。(2)煉焦煤在球-煤回轉窯中被同步破碎干燥,干燥效果好,使得煤的水含量大幅下降,減少了焦化廢水的產生量;(3)為了進一步減少煙塵排放,將球-煤分離篩和煤分離篩以及壓球系統或高爐噴吹煤庫等操作單元產生的揚塵,以及干熄爐頂的裝焦煙塵引入球-煤回轉窯中將窯中的濕氣帶出,同時這些含塵氣體進入濕度較大的回轉窯內,有利于微塵的凝并團聚,可改善后期的除塵效果,減少PM2.5的排放,對環境友好。
優選控制出余出鍋爐的循環惰性氣體溫度為180-230℃,在此溫度下對蓄熱球進行加熱,即能有效回收循環惰性氣體中的余熱,又能保證蓄熱球在球-煤回轉窯中對煉焦煤的有效干燥,使出窯煉焦煤中的水分含量降到3wt%以下。
本發明工藝簡單、延長了設備的使用壽命,有效利用了出余熱鍋爐的循環惰性氣體的余熱,回收顯熱約0.2GJ/t-焦;利用蓄熱球在球-煤回轉窯中對煉焦煤同步破碎干燥,節能降耗;大大降低了外排的煙塵量,減少PM2.5的排放,對環境友好;提高了煉焦煤的干燥效果和效率,煤含水量降至3%以下,干燥熱能來自系統低溫余熱,進一步的節能降耗。
附圖說明
圖1為本發明工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明工藝作進一步解釋說明:煉焦煤(水含量10wt%)先在環形干燥機中被來自焦爐水平煙道的焦爐煙氣進行干燥,水含量下降至7-8wt%,然后來自球加熱器加熱后蓄熱球(溫度為160-210℃)經球-煤配料斗送入球-煤回轉窯進行干燥破碎,煉焦煤被蓄熱球破碎同時并換熱干燥,煉焦煤中的水含量降至3wt%以下,干燥后煉焦煤和蓄熱球一起經球-煤分離篩分離出蓄熱球和煉焦煤,蓄熱球回送到球加熱器,煉焦煤再經煤分級篩分離出粗煤料(粒徑>3mm)、細煤料(直徑為0.3-3mm)和粉煤(粒徑<0.3mm),所述粗煤料經球-煤配料斗返回到球-煤回轉窯內;所述細煤料送入焦爐煉焦后得到紅焦,紅焦送入干熄爐被循環惰性氣體熄焦后得到冷焦,出所述干熄爐的循環惰性氣體經余熱鍋爐回收顯熱后溫度為180-230℃,再送入球加熱器對蓄熱球進行換熱后回送干熄爐內冷卻紅焦;所述粉煤送入壓球系統或高爐噴吹煤庫。來自所述球-煤分離篩、煤分離篩和壓球系統或高爐噴吹煤庫的含塵氣體送入球-煤回轉窯帶走干燥的濕氣,然后和出環形干燥機的濕煙氣一起送入除塵器除塵后達標排放。
以年產焦110萬噸焦的2座55孔的6m焦爐生產為例,采用本發明工藝后,回收干熄焦系統余熱0.2GJ/t-焦以上,煉焦煤進煉焦爐前水含量降至3%以下,減少70%以上的焦化廢水產生量。