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煉焦?fàn)t廢氣余熱利用及其除塵脫硫技術(shù)改造

文檔作者：孫銀輝肖志敏文檔來源：神華包頭礦業(yè)有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年04月11日
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No．12， 2014
煤炭加工與綜合利用
COAL PROCESSING＆COMPREHENSIVE UTILIZATION 41
煉焦?fàn)t廢氣余熱利用及其除塵脫硫技術(shù)改造
孫銀輝， 肖志敏
(神華包頭礦業(yè)有限責(zé)任公司水泉選煤廠，內(nèi)蒙古包頭014100)
摘要：將煉焦?fàn)t廢氣余熱通過余熱鍋爐的利用，每年可節(jié)約標(biāo)煤6 092 t；采用氧化鎂法
脫硫技術(shù)，脫硫效率為95％ 以上，SO 排放小于30 mg／m ；粉塵、so：達(dá)標(biāo)排放，實現(xiàn)了良好
的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。 ’
關(guān)鍵詞：煉焦?fàn)t：廢氣；余熱利用；袋式除塵；脫硫；技術(shù)措施
中圖分類號：TQ520．6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005—8397(2014)12—0041-02
焦化企業(yè)能耗占產(chǎn)品成本比例較大，節(jié)能降
耗顯得尤其重要。很多企業(yè)將焦?fàn)t煤氣燃燒后產(chǎn)
生的煙氣直接排放到空中，不僅浪費(fèi)能源，而且
污染環(huán)境。余熱鍋爐將煙氣的余熱回收產(chǎn)生蒸汽，
可用于化工生產(chǎn)、取暖、制冷、并網(wǎng)、發(fā)電等各
種用途。近年來， 隨著節(jié)能環(huán)保意識和技術(shù)水平
提高，焦化廠焦?fàn)t廢氣余熱利用發(fā)展迅速，而除
塵脫硫作為應(yīng)用研究的重點(diǎn)，廢氣余熱不僅要得
到利用，還必須保證除塵脫硫設(shè)施不影響焦?fàn)t工
況。
1 工藝流程
備煤車間送來的配煤裝入煤塔，裝煤車從煤
塔取煤，經(jīng)計量后裝入炭化室內(nèi)。煤料在炭化室
內(nèi)經(jīng)過一個結(jié)焦周期的高溫干餾，制成焦炭并產(chǎn)
生荒煤氣；炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，用推焦車推
出，經(jīng)攔焦車導(dǎo)入熄焦車內(nèi)，并由電機(jī)車牽引熄
焦車到熄焦塔內(nèi)進(jìn)行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸
至涼焦臺上，冷卻一定時間后送往篩焦工段，經(jīng)
篩分按級別貯存待運(yùn)；煤在炭化室干餾過程中產(chǎn)
生的荒煤氣匯集到炭化室頂部，經(jīng)過上升管、橋
管進(jìn)入集氣管，約800℃左右的荒煤氣在橋管內(nèi)
被氨水噴灑冷卻至80℃左右，荒煤氣中的焦油
收稿日期：2014．1 1-13
作者簡介：孫銀輝(1979一)，男，內(nèi)蒙古通遼人，2001年
畢業(yè)于包頭鋼鐵學(xué)院煤炭綜合利用專業(yè)，神華包頭礦業(yè)有限責(zé)任
公司水泉選煤廠助理工程師，注冊安全工程師。
等同時被冷凝下來，煤氣和冷凝下來的焦油等同
氨水一起經(jīng)過吸煤氣管送入煤氣凈化車間。
焦?fàn)t加熱用的焦?fàn)t煤氣， 由外部管道引入。焦
爐煤氣經(jīng)預(yù)熱后送到焦?fàn)t地下室，通過下噴管把煤
氣送入燃燒室立火道底部，與由廢氣交換開閉器
進(jìn)入的空氣匯合、燃燒。燃燒后的廢氣經(jīng)過立火道
頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)蓄熱室、
格子磚把廢氣的部分顯熱回收后，經(jīng)過小煙道、廢
氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪， 排入大
氣。其中，經(jīng)總煙道進(jìn)入煙囪的熱煙氣溫度仍較高，
有較大的余熱回收價值。焦炭加熱系統(tǒng)利用煤炭焦
化過程中產(chǎn)生的煤氣，經(jīng)過凈化后用于燃燒加熱。
燃燒后的煙氣通過煙囪的自然吸力排出。以單座焦?fàn)t
煙氣量為50 000 m3／h(3．2 m搗固焦?fàn)t二座)為例，
排煙溫度約250~350℃，原始SO，質(zhì)量濃度300～
550 mg／m ，大量熱量被直接排入大氣，而且廢氣
中含有粉塵、SO，、氮氧化物等污染物， 既影響操
作區(qū)環(huán)境，又污染大氣。
2 改造方案
為了達(dá)到節(jié)能降耗和減排的目的，設(shè)置一套
余熱鍋爐和一套除塵脫硫系統(tǒng)，先對廢氣進(jìn)行余
熱利用，再進(jìn)行除塵脫硫， 以達(dá)到《煉焦工業(yè)污
染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 16171-2012的新排放標(biāo)準(zhǔn)
中2015年的要求。焦?fàn)t煙氣經(jīng)余熱利用和袋式
除塵器凈化后， 由增壓風(fēng)機(jī)引入吸收塔。煙氣在
塔內(nèi)與噴嘴噴出的霧化脫硫液逆向?qū)α鹘佑|，形
42 煤炭加工與綜合利用 2014年第12期
成良好的霧化吸收區(qū)，完成煙氣的脫硫吸收。經(jīng)
脫硫后的煙氣通過塔頂?shù)某F器，除霧后直接從
塔頂煙囪排放。
用罐車將氧化鎂運(yùn)至脫硫島內(nèi)， 通過氣力
輸送放到氧化鎂儲罐中備用。氧化鎂儲罐卸下氧
化鎂經(jīng)過硝化后，通過氧化鎂漿液泵輸送到循環(huán)
水泵進(jìn)口，進(jìn)入吸收塔進(jìn)行脫硫。循環(huán)水泵從塔
釜內(nèi)將脫硫液打到塔內(nèi)(同時加入氧化鎂漿液)，
吸收二氧化硫后，流回吸收塔塔釜。為保證脫硫
液對二氧化硫的吸收能力，根據(jù)脫硫液的pH變
化狀況調(diào)整氧化鎂漿液量，進(jìn)而實現(xiàn)給定的脫硫
效率。同時，渣漿泵將塔釜內(nèi)的硫酸鎂排出，送
入脫水系統(tǒng)。
3 改后設(shè)備及接口
焦?fàn)t廢氣余熱利用及除塵脫硫主要工藝設(shè)備
是廢氣余熱鍋爐、袋式除塵器、脫硫塔各一臺。
廢氣余熱鍋爐余熱來源為焦?fàn)t煙道氣，煙氣溫度
250～350℃ 。煙氣量l5萬nl3／h； 袋式除塵器煙
氣系統(tǒng)設(shè)計負(fù)壓一8 kPa，設(shè)計正壓6 kPa，有在
線清灰、離線清灰兩個功能。袋式除塵器設(shè)有旁
路，旁路閥的開、閉不影響鍋爐的正常運(yùn)行，并
保證在焦?fàn)t滿負(fù)荷下，煙氣切換到布袋旁路時，
布袋阻力不得大于1 000 Pa。整個袋式除塵器的
煙氣阻力正常運(yùn)行時不大于1 500 Pa，最大阻力
保證不大于1 800 Pa。設(shè)有報警及煙氣旁路系統(tǒng)，
當(dāng)煙溫度高于180℃或低于露點(diǎn)溫度時能自動旁
路；脫硫塔采用生氧化鎂作為基本脫硫劑，MgO
質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于85％，篩分325目，酸不溶物小
于5％。補(bǔ)水量約為9．2 II13m，最大流量100 m ／h，
水壓不小于0．3 1VlPa，水中懸浮物質(zhì)量濃度不大于
200 mg／L，水質(zhì)Cr離子質(zhì)量濃度不大于50~tg／L。
為與現(xiàn)有焦化廠能源介質(zhì)接口配套，確保整
個系統(tǒng)正常運(yùn)行：
(1)采用工業(yè)水及回用水，Cl一質(zhì)量濃度小于
300mg／L，水源引至工藝水池外1 m處進(jìn)行接口；
(2)余熱鍋爐用除鹽水懸浮物質(zhì)量濃度不大
于20 mg／L，總硬度不大于3 mmol／L，pH大于7，
引至余熱鍋爐水箱外1 m處接口；
(3)壓縮空氣壓力0．5～0．7 MPa， 引至袋式
除塵器外1 m處接口；
(4)電源電壓等級380 V、220 V。供電變壓
器室引出，配套雙電源切換裝置及電纜引至脫硫
系統(tǒng)配電柜內(nèi)。
(5)蒸汽(余熱鍋爐生產(chǎn))壓力0．5~o．7 MPa。
從余熱鍋爐蒸汽出口法蘭引至別處進(jìn)行利用。
(6)脫硫劑配套罐車打入氧化鎂儲罐。
4 節(jié)能分析
利用焦化爐煙道廢熱煙氣的余熱產(chǎn)生0．7／VIPa
的飽和蒸汽，可以為溴化鋰蒸汽制冷提供蒸汽，
可以做焦油深加工用，也可供生活取暖或熱電廠
除氧器用，不需要消耗任何化石燃料。按額定
蒸發(fā)量5．0 t／h，時間8 640 h計算，年產(chǎn)蒸汽
量5．0 t／h×8 640 h=4．32×104 t，每年可節(jié)約標(biāo)煤
量約6 092 t，減少了溫室氣體和酸性氣體的排
放，符合國家倡導(dǎo)的節(jié)能減排政策，可申報節(jié)能
減排資金。按年節(jié)約標(biāo)煤6 092 t／a計算，按國家
標(biāo)準(zhǔn)節(jié)約1 t標(biāo)煤獎勵300元計， 國家一次獎勵：
6 092 t／a×300元／t=l82萬元，因此具有突出的環(huán)
保節(jié)能效益。
5 結(jié)論
隨著近幾年低溫余熱回收技術(shù)的突飛猛進(jìn)，
焦化行業(yè)的余熱回收項目造價大幅度降低， 同時
余熱回收效率大幅度提高。焦?fàn)t廢氣余熱的高效
直接工藝?yán)?，降低了焦化工序能耗，為焦化?
藝過程余熱、余能分布式高效網(wǎng)化利用提供了重
要示范，受到國內(nèi)焦化界技術(shù)專家的高度關(guān)注和
評價。
參考文獻(xiàn)
【1】中國金屬學(xué)會．2013年干熄焦技術(shù)交流研討會論文集【M】．
北京：冶金工業(yè)出版社，2013．
【2] 張紅育．焦化廠焦?fàn)t余熱利用生產(chǎn)實踐[J]_科技與企業(yè)，
2011 (16)：29．32．
[3】張海英，王慧平，介清濤，等．焦?fàn)t廢氣余熱利用的探索及
應(yīng)用實踐[J1．工業(yè)安全與環(huán)保，2012(1)：88—90．

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