焦化厂节能降耗技术的应用探讨

杨明燕

(山西焦化集团有限公司，山西 洪洞 041606)

近年来，环境保护问题不断升温，逐渐成为国家高度重视的议题。解决好我公司生产系统不达标问题，是我公司刻不容缓的一项重要工作，也是国家环保政策的迫切要求。山西焦化集团有限公司作为山西省炼焦大户，对山西省乃至全国的经济发展具有很大的促进作用。针对炼焦工艺中包括煤气、焦油、苯等物质能源，我公司已经采取相应的工艺措施进行回收，但这只占焦化工艺总体能源的很小一部分，因此还有很大一部分能源被白白浪费，这对自然资源造成了很大浪费。因此，节能降耗技术在焦化工艺中的应用是很有必要的。

1 炼焦工艺中资源浪费问题

我公司炼焦工艺主要是将煤隔绝空气高温干馏生产焦炭，并将炼焦过程中产生的荒煤气进行净化，同时附产焦油、硫酸铵、粗苯、硫磺、净煤气5种主要化工产品。同时，很多煤气、焦油、苯等物质不能被回收利用，而是被浪费在大气层中，这种资源浪费不仅带来了我国经济损失，同时也给环境带来威胁。

1.1 炼焦过程中的能源的浪费

炼焦工艺中，回炉煤气产生的烟气，含有大量的热量以及有害物质，这些热量被浪费，造成了很多不必要的煤炭损失。

1.2 湿熄焦的水能源耗费

我公司先前采用的是传统湿法熄焦技术，即将出炉的红焦用喷水的方式熄焦。湿熄焦时，推焦车将焦饼从机侧向焦侧推出，通过拦焦车将焦炭倒入熄焦车内，在熄焦塔下，经喷淋将红焦熄灭后送焦台，晾焦20 min～30 min后，由皮带送至筛焦楼。

这种熄焦方式不但使红焦携带的显热无法回收，造成能源严重浪费，而且在熄焦过程中产生大量的含酚、氰、氨、硫化物的废水、废气，废气中的粉尘、化学污染物，可漂移至数十里外，大气污染非常严重。

1.3 其他环节的能源耗损

在炼焦过程中，在焦化工艺的生产过程中其他环节的能源损耗，同样会造成很多能源的损耗，分析其原因，人为因素在其中起到很大的影响作用，同时对炼焦炉的不合理性使用也会对能源造成损失。

2 焦化工艺中节能降耗技术的应用

2.1 脱硫脱硝工艺

氮氧化物、硫氧化物是空气污染的主要来源之一。烟气脱硫脱硝技术是应用于多氮氧化物、硫氧化物生成工艺的一项烟气净化技术。为此，公司6座焦炉新建了5套(2#、3#焦炉共用一套)焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收装置。该装置于2017年9月投入运行，将炼焦回炉煤气产生的烟气进入脱硫脱硝装置：1#～5#装置依次经中低温SCR脱硝、余热回收、半干法脱硫、除尘后回送至焦炉烟囱。6#装置依次经半干法脱硫、除尘、中低温SCR脱硝、余热回收后经验风机回送至焦炉烟囱。

经过脱硫脱硝装置，目前，我公司焦炉烟囱烟气、氮氧化物、二氧化硫达到特别地区排放标准[ρ(二氧化硫)≦30 mg/m3、ρ(氮氧化物)≦150 mg/m3、ρ(颗粒物)≦15 mg/m3]。

2.2 干熄焦技术及发电

近年来，由于能源危机的冲击及环保意识的增强，我公司积极响应国家号召，采用干法熄焦。从炭化室推出的红焦通过拦焦车倒入圆形旋转焦罐，由提升机挂着装有红焦的焦罐进入干熄炉。干熄焦后，焦炭经振动给料器、旋转密封阀、排焦馏槽排出，由皮带输送至筛焦楼。冷却焦炭后的高温循环气体，经环形烟道汇集排至干熄炉，经一次除尘器分离粗颗粒焦粉，进入干熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，低温循环气由锅炉出来，经二次除尘器进一步分离细颗粒焦粉后，由循环风机送至热管换热器进一步冷却，再进入干熄炉循环使用。此外，焦炉配套干熄焦装置的蒸汽将送往我公司回收系统汽轮机进行发电，节能效果显著。

我公司5#、6#焦炉配套有干熄能力为150 t/h干熄焦装置和额定产蒸汽能力为79 t/h的余热锅炉装置及3 MW/h汽轮发电机组。3#、4#焦炉配套有干熄焦能力140 t/h干熄焦装置和额定产蒸汽能力为81 t/h余热锅炉及20 MW/h汽轮发电机组。1#、2#焦炉拟建设干熄能力为125 t/h干熄焦交装置和额定产蒸汽能力为70 t/h余热锅炉。

干法熄焦降低了对环境的污染，且将红焦的显热回收利用，节能效果明显，焦炭质量得到改善，焦炭产率得到提高，进一步优化了焦炉生产。

2.3 供热首站及相关采暖改造

我公司在2019年8月开始新建供热首站及相关采暖改造项目，该项目计划将焦化厂回收系统供汽车间旁原有的120 t/h除盐水厂房进行改造，建设一台3+3 MW背压汽轮发电机组及一座换热站，利用回收系统2#汽机抽出的250 ℃、0.5 MPa(a)低压蒸汽直接进入新背压机组发电，并利用乏汽进入汽水换热器加热采暖循环水，将采暖水从50 ℃加热到95 ℃。同时，设置一台减温减压装置作为背压机的补充备用，在2#汽机或被压机组检修期间，利用来自原管网的400 ℃、0.5 MPa(a)低压蒸汽经过减温减压后送入汽水换热器，加热采暖水。

本项目属热电联产项目，所以对环境来说相当于减少了发电厂在同样发电量条件下的有害物(包括粉尘、SOX、NOX及CO2等)的排放，减轻了对环境的污染；同时，无其他污染物排放，也降低了对环境的热污染，可带来明显的环境效益。

3 结语

综上所述，对于焦化企业来说，炼焦过程中，会产生大量的热量和多种化学产品。加大焦化产品的回收率和热量的使用率，不仅能提高我国焦化企业的环保水平，还对企业的生产经营、产品成本管控等产生很好的效果，进而增加盈利能力。因此，更应该响应国家、省市号召，贯彻绿色环保理念，不断钻研开发全新的节能降耗技术，加强人员素质和专业技能培训，将其应用到焦化产品回收中，降低炼焦过程中能源损耗，进而推动我省乃至我国焦化工业走上一个新台阶，还能促进我省和我国环保事业的发展。