煤调湿技术的应用优点

炼焦新技术 — 煤调湿技术

我国现有焦炉生产能力较大，占世界第一位，炼焦煤水分偏高，而且优质炼焦煤日益短缺，围绕现有焦炉和炼焦生产工艺，开发提高焦炭质量和利用炼焦余热的新工艺、新技术是适应企业发展，提高企业经济效益的有效途径。煤调湿技术可降低入炉煤水分，降低炼焦耗热量，增加入炉煤堆密度，提高焦炭质量。近几年来，煤调湿技术在国内外炼焦行业异军突起，得到了广泛的应用，究其原因是煤调湿技术具有其独特的优越性：可使焦炭和化工产品增产11%，提高经济效益；焦炉加热用燃料降低，减少耗热量；焦炭质量得到提高；充分利用了焦炉余热，取得了明显的经济和社会效益。

一、煤调湿（Coal Moisture Control ,简称 “ CMC ” ）技术简述

煤调湿技术是通过直接或间接加热来降低并稳定控制入炉煤的水分，该技术不追求最大限度地去除入炉煤的水分，而只把水分稳定在相对低的水平，既可达到增加效益的目的，又不因水分过低而引起焦炉和回收系统操作的困难，使入炉煤密度增大、焦炭及化工产品增产、焦炉加热用煤气量减少、焦炭质量提高和焦炉操作稳定等效果。

二、煤调湿的基本原理

利用外界热能将入炉煤在焦炉外干燥，控制入炉煤的水分，从而控制炼焦耗热量、改善焦炉操作、提高焦炭产量或扩大弱粘结性煤的用量。

三、工艺流程及发展

煤调湿技术通过直接或间接加热来降低并稳定控制入炉煤水分，并不追求最大限度地去

除入炉煤气的水分，而只是把水分稳定在相对较低的水平，就可以达到增加效益的目的，又

不会因水分过低而引起焦炉和回收系统操作困难。煤调湿技术于20世纪80年代初在日本开始

应用，历经了3 种工艺技术的变革：第一代是热媒油干燥方式；第二代是蒸汽干燥方式；第

三代是最新一代的流化床装置，设有热风炉，采用焦炉烟道废气或焦炉煤气对其进行加热的

干燥方式。

1、第一代煤调湿技术

第一代CMC是热煤油干燥方式，其工艺见下图。

热媒油式煤调湿工艺流程图

利用热油回收焦炉上升管煤气显热和焦炉烟道气的余热，温度升高到195℃的热油通过干燥

炼焦工序中煤调湿技术的发展与应用

摘要：煤调湿技术是炼焦过程中煤预处理的一种技术方法，其特点是工艺相对简单，节能减排，提高生产效率和焦炭质量。简要介绍了煤调湿技术的优点和缺点。

关键词：炼焦；煤调湿；技术发展；节能减排

随着铁生产技术的迅速发展，高炉的建模，炼焦比的增加和炼焦比的下降，随着炼焦质量要求的提高，炼焦在高炉中的作用变得更加重要。然而,由于缺乏高质量的煤炭和炼焦木炭进口价格很高,必须从用炼焦节省的资源来扩大优质煤中所占比例和炼焦木炭粘在较低的混合物炼焦、新工艺和新技术炼焦厂应运而生。

一、煤调湿技术概况

煤调湿技术(CMC)是在上个世纪发展起来的。利用焦化的余热，将煤的含水率调整为目标值。CMC目前在美国、德国、法国和其他13个国家广泛使用。其中13个是最先进的。在世界之巅。到目前为止，CMC已经经过了三代人的发展。第一代干燥导电油。传热油吸收焦炉废气和焦炉煤气的敏感热量。第二代是蒸汽干的。热源是由干焦蒸汽产生的低压蒸汽，蒸汽是间接加热的，用于在多管干燥器中干燥煤。第三代流化床。利用焦炉废气在流化床上的热能，直接将煤转化为混合物。第三代CMC流化床干燥技术短，设备不足，结构简单。它们具有以下优点:投资经济、运营成本低、维护方便、面积小、效率高。

二、煤调湿技术对炼焦过程节能减排、增产降耗的作用效果及原理

1、减少总焦炭消耗。每减少1%的含水率，炼焦的热消耗就会减少62MJ/t(干煤)。采用煤炭调湿技术后，将燃煤水分从10%降至6%，炼焦消费热度约248mj/t(干煤)，8.48公斤标煤/t(干煤)。。炼焦能源消耗的减少主要是由于炉中煤的含水率降低，从而节省了大量的水分加热和蒸发潜热。

2、提高焦炉生产能力。从实际意义上讲，煤的含水率从10%下降到6%。在5%的情况下，焦炉的生产能力增加了大约7-11%，这可能取决于窑的类型、窑的条件和操作条件。焦炭产量的增加是由于调湿后炼焦时间的减少和炉内煤的积累密度的增加。

煤调湿（Coal Moisture Control，简称“CMC”）的基本原理是

利用外界热能将入炉煤在焦炉外干燥，控制入炉煤的水分，从而控制

炼焦耗热量、改善焦炉操作、提高焦炭产量或扩大弱粘结性煤用量的

技术。

随着国内炼焦行业的快速发展，主炼焦煤即焦煤越来越紧缺，因

此增大弱粘结煤的配比势在必行。而CMC技术从工艺以及实际操作经

验上，可以解决此问题。CMC具有以下主要优点：

（1）入炉煤堆密度增加

据测算，每降低1%的水分，堆密度相应增加1.0～1.5%，从而达

到在炭化室有效容积不变的情况下，可以多装煤，从而达到增产的效

果。按水分降低4%计，可增产4～6%。

（2）焦炉结焦时间缩短

每降低1%的水分可以缩短结焦时间为0.5～1.0%，据此可以增加

每天的出焦孔数。因此也能增加焦炭产量。

（3）每降低1%的水分焦炭强度可以增加0.15～0.2%，在保持原

来的焦炭强度条件下，可以增加弱粘结煤的配煤比例。一般情况下，

可以增加5～8%的弱粘煤，具体数值要根据生产过程中对煤种进行试

验确定。

（4）由于入炉煤水分的降低，可以降低炼焦耗热量，每降低1%

的水分可以节省41.8～83.6MJ/t-煤的能源。

（5）由于入炉煤总水分的降低，剩余氨水量降低，可以减少焦

化污水的处理量。

CMC工艺流程 本流程是基于新日铁研发的最新CMC技术，即利用焦炉烟道废

气的余热，通过流动床对入炉煤进行有控制的干燥。具有节能显著、

设备简化等特点。

从粉碎机后胶带输送机运出的湿煤，经卸料器从胶带机上卸下，

通过卸料溜槽、异物分离筛，将大块的煤或杂物除掉，然后将湿煤送

入湿煤漏斗中，电磁振动给料机均匀地将煤送给流化床干燥机，在干

燥机内，湿煤的水分降至7%，其中80～90%的干煤（主要是粗颗粒

煤）通过旋转阀被直接送至胶带输送机上，其余10～20%的干煤（主

要是细煤粉）随干燥废气送至布袋除尘器，从布袋除尘器收集下来的

粉煤，其水分约2%，为抑制扬尘，用混碾机将粉煤和焦油（可含焦

二、企业研究开发项目情况表（近3年执行的项目，按单一项目填报）

项目编号；RD ...

项目名称

煤调湿

起止时间

2008.4.15

技术领域

炼焦

本项目研发人数

6

技术来源

自主研发

研发经费

总预算

（万元）

2000

研发经费近3年总

支出

（万元）

1650

其中 第一年 420

第二年 380

第三年 850

立项目的

及组织

实施方式

（限400字）

针对领域科技前沿，定位企业所需，由总经理组织牵头，技术部成立专项组开发

技术核心

及创新点

（限400字） “煤调湿”是“装炉煤水分控制工艺”的简称，是将炼焦煤料在装炉前去除一部分水分，保持装炉煤水分稳定在6%左右。

相比第一代的热媒油干燥方式，第二代的蒸汽干燥方式及第三代的刮板式流化床方式的煤调湿工艺，大连重矿设备制造有限公司自主开发的“双层单体振动流化及多级瀑流流化”，更智能、更节能环保、单位时间处理能力更高。

主要技术优点如下；

1. 节能；新工艺的热源充分采用焦炉烟道气的余热，在不增加热源的条件下处理湿煤达到要求的湿度。

2. 清洁环保；煤调湿后含有较低的水分，在大距离输送和装煤过程中，细粉煤会“飞扬”，新工艺在调湿煤出口设有自动调节装置能有效控制细煤粉飞扬。

3. 智能；新工艺的调湿煤处理能力可大幅度调节，煤含水量自动检测调节，烟道气引入温度，调湿通过速度，出口湿度监测均连锁自动调节。

取得的

阶段性成果

（限400字）