鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),能源消耗量約占全 國工業(yè)總能耗的 15%,廢水和固體廢棄物排放量分別占工業(yè) 排放總量的 14%和 17%,是節(jié)能減排的重點行業(yè)。當(dāng)前,鋼 鐵行業(yè)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)和新的發(fā)展機遇,傳統(tǒng)的粗放型發(fā) 展模式已難以為繼,迫切要求行業(yè)企業(yè)以節(jié)能減排為抓手, 積極轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,利用高新技術(shù)改造、提升行業(yè)技術(shù)管理 水平,走科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染 少的新型工業(yè)化道路。
在鋼鐵工業(yè)中,鐵前工序耗能量(含燒結(jié)、焦化、煉鐵) 占全行業(yè)耗能量 70%以上,是節(jié)能降耗的重點。干熄焦是一 項采用循環(huán)惰性氣體冷卻焦炭回收余熱資源的節(jié)能技術(shù)。該 技術(shù)可節(jié)約用水,減少大氣污染物排放,能夠回收大量紅焦 顯熱并產(chǎn)生中高壓蒸汽,有效提高能源利用效率,同時提高 焦炭質(zhì)量,降低煉鐵工序能耗,最終實現(xiàn)企業(yè)的節(jié)能減排。 本方案計劃用 4 年時間(2010~2013 年),在條件成熟的大 中型鋼鐵企業(yè)及大中型獨立焦化企業(yè)中推廣干熄焦技術(shù),預(yù) 期在大中型鋼鐵企業(yè)干熄焦率達 90%以上,全焦化行業(yè)干熄 焦率達 40%以上,最終形成 318 萬噸標準煤的節(jié)能能力,將 為企業(yè)在日益激烈的市場競爭中進一步降低生產(chǎn)成本、實現(xiàn) 節(jié)能降耗發(fā)揮積極作用。
一、技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
(一)干熄焦技術(shù)概況
在煉焦生產(chǎn)中,高溫紅焦冷卻有兩種熄焦工藝:一種是 傳統(tǒng)的采用水熄滅熾熱紅焦的工藝,簡稱濕熄焦,另一種是 采用循環(huán)惰性氣體與紅焦進行熱交換冷卻焦炭,簡稱干熄焦。傳統(tǒng)濕法熄焦采用水直接熄滅熾熱紅焦,不但熱能不能 回收,而且噸焦產(chǎn)生 0.3~0.4 噸水蒸汽夾帶大量煙塵及少量 硫化物等有害物質(zhì)放散,既嚴重污染大氣及周圍環(huán)境,同時 還大量耗水。干熄焦生產(chǎn)過程中消耗的能源介質(zhì)有焦炭(燒損)、水、 電、蒸汽、壓縮空氣、氮氣等,回收的能源介質(zhì)是蒸汽或電 力。回收減自身消耗后,每噸干熄焦凈回收能量 35~45 千 克標準煤。采用干熄焦技術(shù)優(yōu)點包括:
1.有利于回收利用余熱資源
采用干熄焦技術(shù)可回收 80~86%的紅焦顯熱,每處理 1噸紅焦可回收 3.8~9.8MPa 中高壓蒸汽 0.5~0.6 噸;
2.有利于提高焦炭質(zhì)量
采用干熄焦技術(shù)可使焦炭強度 M40 提高 3~5 個百分點,M10 改善 0.3~0.5 個百分點,CSR 提高 2~4 個百分點,CRI降低 2~4 個百分點,并降低焦炭水分,使焦炭塊度更加均勻,從而在煉鐵生產(chǎn)過程中綜合焦比下降,噸鐵節(jié)約標煤 8~15 千克。
3.有利于減少大氣污染物排放
采用干熄焦技術(shù)可少排放 80%的大氣污染物,噸焦可少排放大氣污染物 65~70 克。
4.有利于節(jié)約熄焦用水
采用干熄焦每噸焦炭可節(jié)約 0.4~0.5 噸熄焦用水。
我國干熄焦技術(shù)是 1986 年寶鋼一期工程從日本引進開始應(yīng)用的,隨后上海浦東煤氣廠、濟鋼、首鋼等又引進了俄 羅斯、烏克蘭、日本的干熄焦技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,原國家經(jīng) 貿(mào)委與原國家冶金局組織鞍山焦耐院等有關(guān)單位成立開發(fā) 干熄焦技術(shù)一條龍協(xié)作組,對引進技術(shù)進行改進和創(chuàng)新,開 發(fā)了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的干熄焦技術(shù)。2004 年隨著采用 我國自主研發(fā)的干熄焦技術(shù)與設(shè)備的示范工程—馬鋼和通 鋼干熄焦裝置的順利投產(chǎn),標志著我國實現(xiàn)了干熄焦技術(shù)與 設(shè)備的國產(chǎn)化,以后又實現(xiàn)了設(shè)備的大型化和系列化。目前, 我國已能自主設(shè)計、制造和建設(shè) 50~200t/h 各種規(guī)模的干熄 焦裝置,干熄焦技術(shù)日趨成熟。
?。ǘ?yīng)用現(xiàn)狀
近年來,國家出臺了一系列推廣應(yīng)用干熄焦技術(shù)的鼓勵 措施:
一是制訂了一系列政策。2005 年《焦化行業(yè)準入條件》中規(guī)定新建或改擴建焦爐,原則上要同步配套建設(shè)干熄焦裝 置;2008 年新修訂的《焦化行業(yè)準入條件》中規(guī)定鋼鐵企業(yè) 新建焦爐要同步配套建設(shè)干熄焦裝置并配套建設(shè)相應(yīng)除塵 裝置;《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》(2007 年)鼓勵類目錄中有 干法熄焦技術(shù)應(yīng)用;《國家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》(2005 年)中 規(guī)定焦爐必須同步配套干熄焦裝置并匹配收塵裝置。
二是在資金上予以支持。2001~2006 年干熄焦項目引入 國債貼息項目中,2007 年以來干熄焦項目進入國家財政補貼 項目中。2008 年我國大中型鋼鐵企業(yè)焦炭產(chǎn)量約 10000 萬噸,已 投產(chǎn)干熄焦裝置 62 套,采用干熄焦的焦炭產(chǎn)量達 5676 萬噸, 約占 56.7%。
截至 2008 年底,我國已投產(chǎn)干熄焦裝置 66 套,干熄焦 炭產(chǎn)量 5936 萬噸,約占 2008 年全國焦炭總產(chǎn)量的 18.3%, 居世界第一。
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一是已建成的干熄焦項目尚未達到預(yù)期節(jié)能效果。目前,國內(nèi)已建成的干熄焦項目存在焦炭燒損大,產(chǎn)出蒸汽少 等問題,尚未達到預(yù)期的節(jié)能效果,有待進一步提高操作水平,加強管理,提高干熄焦的節(jié)能量。
二是環(huán)保治理設(shè)施有待改善。干熄焦粉塵含量較大,在排料和轉(zhuǎn)運過程中產(chǎn)生的微粉塵污染環(huán)境,有待采取更加有效的除塵措施予以解決。
三是搗固焦爐采用干熄焦技術(shù)尚需攻關(guān)。為合理利用煤炭資源,我國將把大型搗固焦爐作為今后焦爐發(fā)展方向之一。搗固焦爐生產(chǎn)的焦炭,體積密度大,密閉氣孔多,采用 循環(huán)氣體冷卻難度大,采用干熄焦技術(shù)尚需攻關(guān)。






