蔡清凤 (福建省三钢集团原燃料采购公司燃料科,福建 三明 365000)
煤调湿技术,简称CMC,通过预热处理煤达到有效利用的目的.是近年来新兴的技术,发张前景可观。我国作为煤炭消费和生产大国,全球60%的煤炭由中国消费,位居世界第一。在煤炭利用过程中,会产生工业“三废”,废水、废气、废渣。极大危害了我国环境安全,所以发展煤调湿技术,我国势在必行。该技术已在日本焦化行业推广应用,技术较为纯熟,国内也在积极实验,并进行产业化发展,取得长足发展。
煤调湿技术作用效果明显,降低了煤炭使用量,提高煤炭利用率,增加产业效益,其基本原理为预热调湿,间接增加煤炭填充量,缩短炼焦时间,合理利用热能,减少损耗。煤炭中含水就会增加耗热,并产生有毒气体一氧化碳,这成为焦化行业头疼之事,该技术很好解决了这个问题,既减少了焦炉散热,又缩短了炼焦时间。根据国外经验来看,当煤炭中含水量降至5%-6%,效果最好。尽管焦炉的情况不一,操作程序不相同,但效果是毋容置疑的。该技术经过几个发展阶段,自1950年左右起,煤炭大国开始进行试验,其中日本和俄罗斯做得最好。根据日本的产业发展,大致作一下简述。煤炭经预热后,水分散失,体积缩小,实际生产中,明显提高了煤炭填充量,但煤炭焦化时膨胀,产生巨大压力,损害焦炉,带来安全问题。故设备要求苛刻严格。干燥机作为此技术的核心设备,要求更高更严格。日本第一代技术,以多管回旋式干燥机预热调湿,热载体是导热油。将湿煤加入到装置,热蒸汽或热油自行加热,蒸去水分,之后回炉炼焦。其中焦炉回收利用,采用热质交换系统,提高效率。但因其设备庞大,维修费用高,操作性差,已被淘汰。第二代技术与第一技术类似,只是在加热介质方面进行了改进,采用低压高温蒸汽除湿,简化了流程,他被淘汰原因与第一大技术一样。当今实用的第三代技术是1996年开发的直接换热型调试技术,湿煤进入流化床,交换热质,效率高,操作简单。
煤调湿技术国内起步较晚,但太钢、济钢、宝钢等均已涉猎,并对其进行了技术革新。中科院与利物浦环保公司合作开发出了新型调湿技术,注重分级功能和调湿效果。其中碎煤工艺实现只对大块煤作用,节能减排。这项复合床煤调湿技术整体来讲还是流化床范畴,然而作为新一代技术,无论从安全性,操作性,还是高效性,都有无可比拟的技术优势。就国内CMC可喜发展来看,以太钢为例做以下说明。第一:硬件设备上革新,奠定基础。采用新型特殊复合材料,双相不锈钢等优良材质加工制作煤粉机,干燥机等。干燥及管材拥有自主研发知识产权,基本实现国有化。解决了对外依赖进口,对内价格浮高的难题。产品具有耐磨,耐高低温,耐酸碱腐蚀的优良特点。干燥机制造太钢基本可以自己独立完成。第二:调湿控制系统优化升级。考虑到水分稳定及蒸汽温度、压力不可预测性,运用信息化技术,实施网上监控,无人化操作。研发了专利蒸汽调节控制结构,提高了安全性能。增设温度检测联锁装置、蒸汽微量调节系统,氮气双阀门保护新装置等。第三:焦炉气综合利用,增设副产业链甲醇制造链,进而增加企业效益。该系统注重分级,炼焦过程炉气,依次经过凝液回收装置,将煤炭蒸出的水分冷凝,利用热能。水分进入储罐、闪蒸罐等。合理分派去向,达到回收减排降耗的目的。其后还可从焦炉气中依次分出甲醇、苯、甲苯、小颗粒焦炭等。鉴于煤炭资源日益紧缺,特别是优质粘性煤缺口巨大,此技术的应用也为适当增加弱粘性煤提供可能。此时添加的弱粘性煤量高于国际值,有效节约了煤炭资源。
煤调湿技术近年受到国家的高度重视,它对于国内焦化产业优化结构,技术革新,促进国民经济具有重要意义。虽然,在该项领域已取得长足发展,但仍与国外有所差距。毕竟起步较晚,发展缓慢,没有可借鉴的现有典范,只能参照国外,大致进行试验并改进。引进国外技术不仅代价高并且依赖性强,短期来看利大于弊,从长远看弊远大于利。在设备制造精细程度上还有欠缺,工艺流程熟练度有待提高,技术先进程度略逊一筹。但我们应当立足将来,具有长远目光,我们发展空间巨大。我国应当加快思想理念转变,不能执着于当前技术瓶颈,还要继往开来,积极进取,走在世纪前列,这对于我国这个煤炭大国具有划时代的意义。太钢的成功典范是激发我国再创佳绩的长久动力,可持续发展战略这项国策会继续执行,煤调湿技术发展前景极好,相信不久就会有巨大飞跃。
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