干熄焦技术在安钢的应用

安钢集团公司焦化厂邱洪森李笑芳崔学增

干熄焦技术在安钢的应用

安钢集团公司焦化厂邱洪森李笑芳崔学增

随着世界性能源短缺加剧以及环保法规日趋严格，绿色经济和循环经济将是今后生产型企业管理的发展方向。节能、环保是目前冶金行业必须面对的两大课题，作为焦化工业重大节能环保技术的干法熄焦技术，正在成为焦化工艺中一个不可缺少的环节。国家产业政策要求，新建4.3m以上焦炉必须配备与之能力相适应的干熄焦装置。

一、干熄焦技术发展概况

干熄焦技术起源于欧洲，20世纪60年代，前苏联在干熄焦技术上取得了突破性进展，日本率先从前苏联引进了干熄焦技术，并在装置大型化、自动控制和环境保护方面进行了有效改进。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其他国家。德国TSOA公司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。目前具有代表性的是德国TSOA公司技术和日本新日铁技术，使干熄焦技术及其应用达到了较先进的水平。自20世纪80年代宝钢从日本引入干熄焦至今，我国先后引入了多套不同工艺的干熄焦装置。近年来我国在消化吸收外来技术的基础上，设计投产了多套干熄焦装置，整体运行状况良好，经济效益可观。

二、干熄焦技术工艺简介

干熄焦技术工艺流程主要是：从焦炉推出的红焦温度为950℃～1050℃，通过运载车送往干熄焦容器内。干熄焦容器上密封的设备，由循环风机鼓入冷惰性气体，与红焦直接进行热交换，可将其冷却到250℃以下。冷却后的焦炭送往焦炭库。从干熄焦容器内出来的惰性气体温度为850℃左右，经过一次除尘气体含尘量要小于（6g/m3）进入余热锅炉换热。换热后的惰性气体温度可降到200℃以下。从余热锅炉出来的惰性气体要进行二次除尘（气体含尘量要小于lg/m3），再由循环风机送入干熄焦容器内进行循环使用。

采用湿法熄焦，熄焦的蒸汽含有大量酚，氰化物，硫化物和粉尘，会扩散到大气中。这些污染物占炼焦过程对外排放水污染物的1/3。采用干法熄焦，基本上解决了这个问题，对环境没有污染。

首先，干法熄焦可回收80%的红焦显热，平均每熄1吨焦炭可回收3.9MPa、450℃的蒸汽0.45～0.6t。由于出炉的红焦显热约占焦炉能耗的35%～40%，这部分能量相当于炼焦煤能量的5%。干熄焦的能源几乎可占钢铁企业可回收的二次能源总量的一半左右。如将其回收和利用，可大大降低冶金产品成本，起到节能降耗的作用。其次，由于干熄焦能够产生蒸汽并可进一步用于发电，避免了生产相同数量蒸汽的锅炉因燃煤对大气造成污染，尤其减少了二氧化碳、二氧化硫向大气的排放。据测算，一个年产100万t焦炭的焦化厂，采用干熄焦每年可以减少8万～10万t动力煤燃烧向大气排放的各种污染物。同时，在保持原焦炭质量不变的条件下，采用干熄焦可以降低强黏结性的焦、肥煤配入量10%～20%，有利于保护资源并降低焦炭成本。

三、干熄焦技术应用

干熄焦还可以改善焦炭质量，同湿法熄焦相比，使焦炭M40提高了3%～8%，Ml0降低了0.3%～0.8%，且焦炭的热反应性（CSR、CIR）均有所改善。焦炭M40提高1%，炼铁焦比则下降5千克/吨，产量则提高4%。以安钢焦化厂140t/h干熄焦为例，年处理焦炭110万t，投资总额控制在16000万元，干熄焦的经济效益及投资偿还期如下。

1.干熄焦直接经济效益。干熄焦年产蒸汽66万t，蒸汽压力3.82MPa、蒸汽温度450℃，可用于发电或其他工业、民用设施，扣除干熄焦自身消耗。每年因生产蒸汽产生直接经济效益约为2300万元。

2.干熄焦延伸经济效益。高炉采用干熄焦的焦炭生产，其焦比可降低2%，全年因节约焦炭而产生的效益约890万元。高炉采用干熄焦的焦炭可提高炼铁产量约1%，全年因提高炼铁产量产生的经济效益约为690万元，总延伸效益为1580万元。

3.干熄焦全年总经济效益。前二者之和为3880万元。

4.干熄焦投入的费用。干熄焦的年折旧费按5%计，年维修费按2%计，操作人员工资及其他费用每年约100万元，共计1220万元。

5.干熄焦投资偿还期。投资偿还期约为16000/（3880-1220）= 6年。

四、存在的问题和建议

目前，干熄焦技术在我国的推广不甚理想，原因有以下几点。

1.规格单一各企业引进后均未进行有组织的协调和整合。

2.工程投资高引进技术后国内没有专业制造厂介入，设备未能实现国产化。

3.能源价格不合理。我国能源价格一直处于比较低的状态，使干熄焦节能效益不明显，投资回收期长。

4.没有考虑干熄焦的延伸效益。干熄焦对焦炭质量的提高未能在炼铁工序中体现出来。

目前，河南省焦炭年生产能力约为2200万t，如果全部采用干熄焦技术，每年将节省动力煤170万～210万t，二氧化碳排放量减少210万～360万t，年创经济效益6～8亿元以上。同时由于干熄焦项目的巨大节能和减排潜力，还可以把干熄焦项目与清洁发展机制结合起来，通过出售二氧化碳减排指标，获得额外的收益。煤化工产业，已列入河南省“十二五”规划，作为一项支柱产业，必将会得到快速发展，干熄焦技术的应用也将会开辟出一片新天地。