干熄焦技术介绍

焦化厂干熄焦技术的发展许焕斌动力5343摘要：干法熄焦技术是一项有助于改善炼焦环境、提高焦炭质量、降低生产工序能耗的先进技术。

干熄焦技术是利用冷的惰性气体作载体，将热量传给干熄焦锅炉产生蒸汽的过程。

“干法熄焦”技术取代“湿法熄焦”技术可大幅节约能源、降低粉尘、提高焦炭质量。

因此其利用现状十分好，发展潜力巨大。

干熄焦起源于瑞士，随着全球范围内能源危机的加剧，进一步推动了干熄焦技术的发展，尤其是在节能和环境保护方面。

国外的部分国家的干熄焦技术已处于领先水平，如乌克兰、日本、德国等，我国近年来干熄焦技术也得到了迅猛发展。

然而，焦化厂干熄焦技术仍存在一些问题有待解决。

关键词：干熄焦技术，发展历程，存在问题Abstract:CokeDryQuenching(CDQ)isanadvancedtechnologywhichcanhelptoimprovetheco kemakingenvironment,increasethecokequalityandlowerthetotalenergyconsu mptionincokemakingprocess.CDQtechnologyusedcoldinertgasasthecarrierwh ichcantransfertheheattotheCDQboilertoproducesteam.Thequalityofcokecanbeimprovedwithareductionofdustwhiletheenergycanbesavedsignificantlyif wetcokequenchingisreplacedbydrycokequenching.Sothestatusoftheuseisver ygood,andithasastronggrowthpotential.CDQoriginedinSwitzerland.Theinte nsificationoftheworldwideenergycrisispushthedevelopmentofCDQtechnolog y,especiallyinenergy-savingandenvironmentalprotection.Manycountry'sCD Qtechnologyhasbeenattheadvancedlevel,suchasUkraine,Japan,Germany,andC hina'sCDQtechnologyinrecentyearshasbeeninhighdevelopment.However,ther earestillsomeissuesunsolvedinthecokingplantCDQtechnology.Keywords:CDQtechnology,developmentprocess,problems1.干熄焦技术概况1.1技术原理干法熄焦简称干熄焦，是相对于湿熄焦而言的采用惰性气体熄灭赤热焦炭的一种熄焦方法。

干熄焦安全技术由于干熄焦工艺的特殊性，要求干熄焦装置在安全上具有高度的可靠性。

同时要求干熄焦的操作、检修严格按规定进行，这样才能保证干熄焦系统的正常运行。

干熄焦系统有其独特的危险性：循环气体中含有H2、CO、CO2、N2等成分，这种气体有毒，且在一定条件下会发生爆炸；提升机作为大型的起重设备频繁运行，而且所提升的焦罐内装有1000℃左右的红焦；锅炉汽包压力很高，而且其内的蒸汽连续不断地往外输送；“γ”射线料位计释放出放射线；干熄焦系统产生粉尘等等。

因此，熟悉干熄焦的特点，掌握干熄焦的安全知识，对于每个干熄焦生产人员是非常重要的。

第一节干熄焦的安全特点干熄焦系统具有高温、高压、高空、有毒、有害、噪音和粉尘等特点，在正常的生产过程中，如果控制不当，都有可能对人身或设备造成伤害。

一、红焦装入系统的安全特点干熄焦正常生产过程中，提升机及装入装置都是自动运行的，现场没有人操作，每一步动作都由计算机的程序控制。

只有当计算机收到相关的信号后，才能发出启动和停止的各个动作指令，这就对现场各类传感器提出了严格的要求。

提升机、装入装置的每一个动作接点都是由现场的极限将信号传给计算机，再由计算机根据所收到的极限信号判断给出下一个动作指令，是否减速、是否停止等。

因此，现场各极限的安全可靠性决定了计算机能否给出正确的动作指令。

另外还应考虑提升机与装入装置交接点的极限的累加误差。

如果累加误差不能控制在设备允许的范围内，就有可能造成事故。

比如在装焦点，如果装入装置打开的停止点在极限允许的负误差最大值，而提升机走行到装入装置上部的停止点在其极限允许的正误差的最大值，按计算机设计的自动程序，下一步动作是可以自动运行的，但如果这两个误差的累加值超过了提升机与装入装置配合所允许的最大值，就会导致焦罐不能正常落在装入装置上，红焦不能顺利装入干熄炉，严重时甚至造成事故。

因此各极限的安装除要控制好自身的精度外，还要考虑到相关设备的条件，避免累加误差超标。

干熄焦工艺技术的优点干熄焦工艺技术是一种在焦炉内不添加水、减少煤气逃逸、提高产气效率的炼焦工艺。

这种工艺技术在煤炭炼焦产业中具有许多优点。

首先，干熄焦工艺技术能够显著提高焦炉的产气效率。

相较于传统的湿熄焦工艺，干熄焦工艺对煤炭的热值及挥发分利用率要求更高，使得炼焦过程中的煤气能够充分燃烧，从而提高了产气效率。

此外，通过优化焦炉内各个区域的温度和压力分布，干熄焦工艺还能进一步提高产气效率。

其次，干熄焦工艺技术降低了水资源的消耗。

传统的湿熄焦工艺需要大量的水作为冷却介质，不仅增加了焦炉系统的能耗，还对水资源造成了较大的压力。

而干熄焦工艺不需要添加水，不仅节约了水资源，还避免了焦炉结焦、爆炸等问题带来的安全隐患。

第三，干熄焦工艺技术降低了煤气的逃逸。

湿熄焦工艺中，炼焦煤在进入焦炉的过程中，会产生大量的煤气。

这些煤气在冷却过程中容易逃逸，导致能源的浪费和环境的污染。

而干熄焦工艺中，焦炉内的煤气能够得到有效的利用，可以用于提供热能或作为化工原料，避免了煤气的逃逸，提高了资源利用效率。

第四，干熄焦工艺技术改善了焦炭质量。

干熄焦工艺要求煤炭具有一定的挥发分和热值，使得焦炭产物中的含水量更低，焦炭强度更高，同时还能减少焦炭表面的结块和凝结，提高焦炭的利用价值。

此外，通过控制焦炉内的温度分布，还可以改善焦炭的均匀性，提高其热性能和机械性能。

第五，干熄焦工艺技术降低了焦炉维护成本。

传统的湿熄焦工艺需要进行大量的水冷却和维护工作，而干熄焦工艺在炉内不添加水，减少了水冷却系统的使用和维护频率，降低了设备的维护成本。

同时，干熄焦工艺技术通过改善炉内的温度和气流分布，降低了焦炉的磨损，延长了设备的使用寿命。

第六，干熄焦工艺技术减少了环境污染。

湿熄焦工艺中，通过焦炉煤气的冷却、净化和处理等环节，会产生大量的废水和废气。

而干熄焦工艺中不需要添加水，减少了废水的排放，降低了对水体环境的污染。

同时，通过优化焦炉内的燃烧过程和气流分布，干熄焦工艺还能减少气体的排放，改善大气环境质量。

干熄焦余热发电技术
干熄焦余热发电技术是一种利用干熄焦过程中产生的余热进行发电的技术。

其工艺流程如下：
1. 焦炉生产出的约1000摄氏度的赤热焦炭被运送入干熄炉。

2. 在干熄炉的冷却室内，赤热焦炭与循环风机鼓入的冷惰性气体进行热交换。

3. 惰性气体吸收红焦的显热，温度上升至800摄氏度左右。

4. 吸收了红焦热量的高温惰性气体通过干熄焦锅炉进行换热，产生中高压过热蒸汽。

5. 中高压过热蒸汽驱动汽轮发电机组发电。

6. 汽轮机还可产生低压蒸汽用于供热。

通过以上流程，干熄焦余热发电技术实现了对红焦显热的回收利用，同时产生了电能和热能，具有显著的节能和环保效益。

⼲熄焦⼯艺基本知识第⼀章⼲熄焦⼯艺基本知识第⼀节、⼲熄焦的发展历史⼲熄焦起源于瑞⼠，20世纪40年代许多发达国家开始研究开发⼲熄焦技术，采取的⽅式各异，⽽且⼀般规模较⼩，⽣产不稳定。

进⼈60年代，前苏联在⼲熄焦技术⽅⾯取得了突破进展，实现了连续稳定⽣产，获得专利发明权，并陆续在其国内多数⼤型焦化⼚建成⼲熄焦装置。

到⽬前为⽌，前苏联有40％的焦化⼚采⽤了⼲熄焦技术，单套处理量在50～70t／h。

但前苏联⼲熄焦装置在⾃动控制和环保措施⽅⾯起点并不⾼。

20世纪70年代的全球能源危机促使⼲熄焦技术得到了长⾜发展。

资源相对贫乏的⽇本，率先从苏联引进了⼲熄焦技术，并在装置的⼤型化、⾃动控制和环境保护⽅⾯进⾏改进。

到90年代中期，⽇本已建成⼲熄焦装置31套，其中单套处理能⼒在100 t／h 以上的装置有17套，⽇本新⽇铁和NKK等公司建成的⼲熄焦单套处理量可达到200 t／h以上；装焦⽅式采⽤了料钟布料，排焦采⽤了旋转密封阀连续排焦，接焦采⽤了旋转焦罐接焦等技术，使⽓料⽐⼤⼤降低，极⼤地降低了⼲熄焦装置的建设投资和装置的运⾏费⽤；在控制⽅⾯实现了计算机控制，做到了全⾃动⽆⼈操作；在除尘⽅⾯，采⽤了除尘地⾯站⽅式，避免了⼲熄焦装置可能带来的⼆次污染。

⽇本的⼲熄焦技术不仅在其国内被普遍采⽤，同时它将⼲熄焦技术输出到德国、中国、韩国等国家，其⼲熄焦技术已达到国际领先⽔平。

20世纪80年代，德国⼜发明了⽔冷壁式⼲熄焦装置，使⽓体循环系统更加优化，并降低了运⾏成本。

德国蒂森斯蒂尔奥托(TSoA)公司成功地将⽔冷栅和⽔冷壁置⼈⼲熄炉，并将⼲熄炉断⾯由圆形改成⽅形，同时在排焦和⼲熄炉供⽓⽅式上进⾏了较⼤改进，⼲熄炉内焦炭下降及⽓流上升，实现了均匀分布，⼤⼤提⾼了换热效率，使⽓料⽐降到了1000 m3／t焦以下，进⼀步降低了⼲熄焦装置的运⾏费⽤。

TSOA⼲熄焦技术在德国得到推⼴，同时该技术还输出到韩国和中国的台北。

⼲熄焦⼯艺发展⾄今，虽然出现了不同的形式，但基本⼯艺流程⼤同⼩异，只是在装焦、排焦、循环⽓体除尘等⽅⾯有所区别。

科技成果——干熄焦技术所属行业钢铁或焦炭技术开发单位中冶焦耐工程技术有限公司适用范围钢铁企业的炼焦工序成果简介钢铁联合企业中的炼焦工序以往多采用传统湿法熄焦技术，每熄灭1t红焦消耗0.45t水、严重污染环境、浪费热能。

取而代之的干法熄焦技术，可回收80%红焦显热，产生0.5t左右的蒸汽，不耗水及大大减轻对环境污染。

干熄焦是相对于用水熄灭红焦的湿熄焦而言的，流程是：将焦炉生产的1000℃高温红焦装入密闭的干熄炉中，与炉底部通入的冷惰性气体直接接触换热，焦炭被冷却；换热后的高温惰性气体通过余热锅炉生产蒸汽，并网或用于发电。

冷却后的惰性气体循环使用。

关键技术（1）回转焦罐接焦和料钟装置装焦一体化均匀布料技术；（2）循环气体炉前换热和十字环风道均匀供风降低气料比技术；（3）连续均匀快速排焦技术；（4）干熄焦系统控制一体化技术；（5）“一吊两罐”全自动运行提升机；（6）“两高一耐”循环风机；（7）干熄焦专用电机车；（8）通用一体化运焦设备；（9）干熄焦专用防腐防磨余热锅炉；（10）高效多管旋风除尘器；（11）干熄焦专用耐火材料。

主要技术指标国内某焦化厂干熄炉冷却能力3.84m3/t.h，干熄炉高径比H/D为0.9，气料比1200m3/t，焦炭显热回收率>80%，焦炭M40提高3%-8%，M10改善0.3%-0.8%，干熄焦率95%以上，发电量10000kWh。

对于100万t/a焦炭规模焦化厂，采用干熄焦技术，每年净节能4万tce，减排144-180t烟尘、1280-1600tSO2、10-17.5万tCO2，环境效益显著。

技术水平1、该技术是原国家经济贸易委员会：国家技术创新项目计划“干熄焦引进技术消化吸收”一条龙“开发和应用”（项目编号：[2000]543号）；2、该技术2005年获得全国冶金科技进步一等奖；2009年获国家科技进步二等奖。

典型案例该技术在原国家经济贸易委员会、发展与改革委员会和工业与信息化部的大力支持下，目前已在马钢一二三期、通钢一二期、鞍钢一二三期、武钢、太钢、唐钢、本钢二期、攀钢、淮北临焕焦化厂实施。

中国环境报/2002年/07月/10日/
干熄焦技术
适用范围:焦化企业
主要内容:干法熄焦是用循环惰性气体做热载体,由循环风机将冷的循环气体输入到红焦冷却室冷却,高温焦炭至250℃以下排出。

吸收焦炭显热后的循环热气导入废热锅炉回收热量产生蒸汽。

循环气体冷却、除尘后再经风机返回冷却室,如此循环冷却红焦。

投资及效益分析:按100×104吨/年焦计,投资2.4亿元人民币,回收期(在湿法熄焦基础上增加的投资)6～8年。

建成后可产蒸汽(按压力为4.6MPa)5.9×105吨/年。

此外,干法熄焦还提高了焦炭质量,其抗碎强度M40提高3～8%,耐磨强度M10提高0.3～0.8%,焦炭反应性和反应后强度也有不同程度的改善。

由于干法熄焦于密闭系统内完成熄焦过程,湿法熄焦过程中排放的酚、HCN、H2S、N H3基本消除,减少焦尘排放,节省熄焦用水。

第16卷第4期2006年10月 安徽冶金科技职业学院学报Journal of Anhui V ocational C ollege of Metallurgy and T echnology V ol.16.N o.4Oct.2006干熄焦———现代焦炉生产技术李冠军,李　军,毕良仁,张　红(马钢股份公司生产部　安徽马鞍山　243000)摘　要:分析了干熄焦的主要优点及对高炉生产的影响。

关键词:干熄焦;评价;应用中图分类号:T Q522116　文献标识码:A 文章编号:1672-9994(2006)04-0058-04收稿日期:2006-09-05作者简介:李冠军(1970-),男,马钢股份公司生产部,工程师。

从焦炉生产出来的焦炭,其温度约为1000℃,我们称之为红焦。

为了防止烧损和便于储运,必须尽快地将红焦熄灭,将其温度降至250℃以下,这一过程就是熄焦。

熄焦工艺有两种:湿熄焦与干熄焦。

湿熄焦指用大量的水,在短时间内直接洒向红焦,将其熄火降温。

干熄焦指将红焦装入密闭的干熄炉内,利用循环的经冷却的惰性气体,逐步置换红焦的热量而将其降温。

1　湿熄焦的工艺煤在炭化室炼成焦炭后,是不能直接送往高炉炼铁,必须将红焦温度降低。

一种熄焦方法是直接采用喷水将红焦温度降低到300℃以下,即通常所说的湿熄焦。

传统湿熄焦系统由带喷淋水装置的熄焦塔、熄焦泵房、熄焦水沉淀池以及各类配管组成,熄焦产生的蒸汽直接排放到大气中。

传统湿熄焦的优点是工艺较简单,装置占地面积小,基建投资较少,生产操作较方便,但污染环境、浪费资源。

2　干熄焦的工艺干法熄焦是目前国外较广泛应用的一项节能技术,其英文名称为C oke Dry Quenching ,简称C DQ 。

干熄焦工艺流程图见图1。

干熄焦的基本工艺流程是:从干熄炉的上部装入红焦,红焦受重力的作用而下行,其下行的速度受排出装置的限制。

闭路循环的惰性气体是干熄焦的载热体。

惰性气体在冷却室先与红焦接触,吸收其显热后温度升至800℃以上,然后通过废热锅炉进行热交换,使温度冷降到200℃以下,在循环风机的作用下,惰性气体重又回到冷却室进行循环。

焦化过程节能减排先进技术
1. 干熄焦技术：将炽热的焦炭在干熄炉中与惰性气体直接换热冷却，避免了传统湿法熄焦的水蒸汽排放和热能浪费。

2. 炼焦炉煤气回收利用技术：回收炼焦炉煤气，用于发电、供热或生产化工产品，减少能源浪费和温室气体排放。

3. 焦化废水处理与回用技术：采用先进的生物处理和膜分离技术，对焦化废水进行处理和回用，降低水资源消耗。

4. 焦炉烟气脱硫脱硝技术：采用脱硫脱硝装置，减少二氧化硫和氮氧化物的排放，改善环境质量。

5. 能源管理系统：通过实时监测和优化能源消耗，提高能源利用效率，降低能源成本。

这些技术的应用可以有效降低焦化过程的能源消耗和污染排放，实现节能减排的目标。

焦化厂
干熄焦主要技术参数与指标
公司已采实现全干熄。

干熄焦与湿熄焦相比，通过比对，干熄焦可使M40提高3—5%，M10降低0.5—0.8%，粒度更均匀，这样的粒度有利于高炉反应和降低焦比。

装满红焦的焦罐车由电机车牵引至提升井架底部。

提升机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶，通过带布料料钟的装入装置将焦炭装入到干熄炉内。

在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却至200℃以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送到焦处理系统。

循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉内，与红热的焦炭逆流换热。

自干熄炉排出的热循环气体的温度约为819℃，经一次除尘器除尘及引入空气将可燃组分燃烧一部分后进入干熄焦余热锅炉换热，温度降至173℃。

由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘
后，由循环风机加压，再经气体冷却器冷却至140℃后进入干熄炉循环使用。

一、二次除尘器分离出来的焦粉，由专门的输送设备将其收集在贮槽内，以备外运。

干熄焦装置的装料、排料、风机后的放散等处的烟尘均进入干熄焦地面除尘系统，进行除尘后放散。

表：主要技术参数与指标
通过配30—40%型煤可以提高堆比重，型煤的导热性比粉煤好，型煤先在高温下软化熔融，使胶质体流入粉煤，由于型煤的膨胀压力大，挤压周围的粉煤，均使整体煤料粘结性进一步改善，另外，由于制取型煤时所添加粘合剂，又对弱粘结性煤起到
改质作用。

配一定量型煤（30—40%），可以改善焦炭的冷、热态性能，也可以使焦炭质量逐步提高。

干熄焦方案干熄焦方案1. 简介干熄焦是一种常见的炼焦技术，用于控制炼焦过程中的火焰和燃烧反应，旨在提高焦炭品质和炉内温度分布的均匀性。

本文将介绍干熄焦的原理、技术指标、设备要求以及操作步骤。

2. 原理干熄焦的原理是通过向炼焦炉中注入氮气或其他非氧化性气体，有效地降低炉内氧浓度，从而减缓焦炭的燃烧速度。

同时，合理控制炉内温度分布，防止焦炭过热和过烧，提高焦炭的品质和产率。

3. 技术指标干熄焦的关键技术指标包括炉内温度分布、焦炭质量和产率等。

3.1 炉内温度分布干熄焦通过控制氮气的注入量和位置，调节炉内温度分布。

合理的炉内温度分布可以避免焦炭过热和焦炭中心部位的燃烧，从而保证焦炭的品质。

3.2 焦炭质量和产率干熄焦能够降低焦炭的燃烧速度，减少焦炭的损失和破碎率，提高焦炭的品质和产率。

4. 设备要求实施干熄焦方案需要一些特殊的设备。

4.1 氮气供应系统干熄焦需要大量的氮气供应，因此需要建设氮气供应系统，包括氮气压缩机、储氮罐、氮气输送管道等。

4.2 控制系统干熄焦的气体注入量和位置需要精确控制，所以需要配备相应的控制系统，包括气体流量计、温度传感器、控制阀等。

5. 操作步骤实施干熄焦方案的操作步骤如下：5.1 准备工作首先，需要检查氮气供应系统和控制系统的运行状态，确保设备正常运行。

5.2 设置参数根据炉内温度分布和焦炭质量要求，设置气体注入量和位置的参数。

5.3 开始注入氮气打开氮气供应系统，开始注入氮气。

根据实际情况调整氮气流量和注入位置，控制炉内氧浓度和温度分布。

5.4 监测和调整在注入氮气的过程中，需要实时监测炉内温度分布和焦炭质量，并根据监测结果进行调整，确保干熄焦效果达到预期。

5.5 停止操作当炉内温度达到设定值或者其他操作要求达到后，停止氮气注入操作，关闭氮气供应系统。

6. 结论干熄焦是一种有效的炼焦技术，可以控制焦炭的燃烧速度、提高焦炭品质和产率。

然而，干熄焦方案的实施需要配备相应的设备，并且操作步骤需要严格控制。