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我国焦化技术在境外的应用
信息来源:世界金属导报2016-01-19B02      时间:2016-01-19 16:44:57


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目前,全球钢铁年产能23亿吨,其中中国钢铁产能约占一半。有专家预计,在2050年,世界钢材年需求量会达到20-30亿吨,新兴经济体和发展中国家将是钢铁业发展的动力中心。而我国钢铁行业规模扩张的时代已经结束,未来将以装备升级与技术改造为主流。目前,我国冶金焦炭产能6.3亿吨,炼焦设备使用率仅为75.7%。随着国内焦化产能的过剩,其对焦化设计工程市场的需求日趋减少。

近几年,面对国内焦化设计工程市场的低迷和国际巨大市场空间,我国焦耐设计单位及时调整战略,从国内转向国外,推动我国焦化技术走向国际市场。下面重点介绍一些近期已完成和在建的大型重点海外项目。

1 印度TATA JSR 153万吨/年焦化项目

2009年9月,我国某企业与印度TATA公司签订合同,以EP(设计 供货 技术服务)方式承担JSR焦化项目—新建4×44孔(10号炉组和11号炉组)5m捣固焦炉,年产焦炭(干基全焦)153万吨,主要包括备煤和焦处理系统、焦炉、湿熄焦、焦炉煤气净化和全厂辅助设施。其炼焦基本工艺参数见表1。

本项目炉体设计采用我国自主研发的JNDK50炉型,其主要炉体尺寸见表2。

JNDK50型捣固焦炉是双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入的复合型焦炉。焦炉结构合理、紧凑,具有加热均匀和较高加热效率等优点。采用提供废气循环量和焦炉煤气高燃烧点,来确保焦炉炭化室纵向均匀加热。同时,由于采用废气循环,废气中的NOX也大幅降低。

采用双U型导烟车、捣固装煤推焦机(SCP机,主要设备从德国KOCH进口,其余部件由国内制造厂生产组装)、拦焦机、电机车、熄焦车和液压交换机。为确保安全,大部分焦炉机械的操作是通过可编辑逻辑控制(PLC)联锁完成。

采用高压氨水、单集气管和导烟车来控制装煤逸散物;设置地面除尘站处理推焦烟尘;采用空冷刀边炉门控制持续性逸散物。

与焦炉配套的煤气净化装置的处理能力为:88000Nm3/h(包括从硫回收单元的尾气回兑到吸煤气管道),其采用氨硫联合洗涤工艺,各系统和单元包括:

◆鼓风冷凝系统:鼓风机采用电机和变频变速驱动;

◆NH3/H2S洗涤系统:包括NH3/H2S洗涤单元和脱酸蒸氨单元;

◆硫回收单元:采用克劳斯炉和克劳斯反应器以及废热锅炉;

◆洗萘单元:采用洗萘塔、脱萘塔和再生器;

◆焦油氨水分离系统:采用焦油氨水分离槽;

◆剩余氨水过滤系统:采用碳钢材质的过滤器。

2010年3月开始现场施工;10号焦组于2012年8月27日烘炉,当年12月28日出焦投产;11号焦组于2014年1月21日烘炉,5月1日出焦投产;煤气净化装置于2014年1月全部投产。

2 台塑集团越南河静钢铁298万吨/年焦炉项目

2012年8月17日,我国某企业与台塑化学纤维股份有限公司和台塑河静钢铁兴业责任有限公司签订合同,以EP方式承担台塑河静钢铁兴业责任有限公司的焦炉项目。该项目主要包括建造4×60孔7m顶装焦炉(年焦炭产能298万吨)及其辅助设施的设计、供货、培训和现场技术服务。

该项目建设的JNX3-70-2型7m焦炉是我国自主研发的大型顶装焦炉,本项目炼焦基本工艺参数见表3。焦炉炉体主要尺寸见表4。

JNX3-70-2型是蓄热室分格、贫煤气及空气下调、空气与贫煤气分段供入、双联火道废气循环、焦炉煤气下喷的复热下调式焦炉。其在立火道隔墙中设置贫煤气道与空气道。高向加热分为三段,第三段出口断面可通过调节砖进行调节,以改变立火道高向温度分布,从而适应生产要求,大大降低燃烧废气中NOX含量。

蓄热室采用分格结构,并设置可调篦子砖。为使燃烧室长向的气流分布均匀,可通过对设置在小烟道顶部的调节砖对各分格蓄热室的煤气量和空气量进行调节;在斜道出口则按照计算的尺寸预先放置调节砖并在生产中不再进行调整 。

炭化室墙壁厚度为95mm,可以提高炭化室结焦速度和降低立火道温度,有利于降低燃烧废气中NOX的含量,减少对大气的污染。

焦炉机械全部由国内制造,配备有:装煤车3台、推焦车3台、拦焦车4台(2台操作2台备用)、电机车3台(2台操作1台备用)、无驱动焦罐车6台、无驱动熄焦车3台(定点接焦)。

JNX3-70-2型焦炉采用高压氨水喷射配合除尘装煤车及干式除尘地面站来实现装煤烟尘的治理。采用干式除尘地面站来实现出焦烟尘的治理。拦焦机上设有大型集尘罩,将出焦时产生的烟气通过集尘罩、集尘干管抽吸到地面站进行净化处理。

先采用湿法熄焦,预留干熄焦位置。

目前,该工程1号焦炉等待烘炉;2号焦炉已经完成筑炉;3号和4号焦炉已完成土建基础和顶板,等待筑炉大棚。

3 印度JSW DCPL 300万吨/年焦化项目

2014年8月,我国某企业与印度JSW达成协议,以EP方式承担DCPL钢厂300万吨/年焦化工程,包括新建4×62孔6.25m捣固焦炉、干熄焦(2×190t/h)以及相应的煤气净化车间(最大煤气处理量为145288m3/h)的全部设计和供货。

为DCPL钢厂建设的JNDX3-6.25-12型捣固焦炉是我国自主研发的世界最高的大型捣固焦炉。本项目炼焦基本工艺参数见表5。JNDX3-6.25-12型焦炉炉体主要尺寸如表6所示。

JNDX3-6.25-12型捣固焦炉是双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入、多段加热的复热式焦炉。其高炉煤气和空气蓄热室全部与对应立火道隔墙气道相通,高炉煤气和空气均分段供入立火道,实现分段不完全燃烧,以达到高向加热的均匀性和降低NOx生成。

采用装煤捣固推焦机(SCP机,主要设备从德国KOCH进口,其余部件由国内制造厂生产组装)、双U型管导烟车、拦焦机、电机车(包括干法和湿法)、熄焦车和液压交换机。

采用高压氨水、单集气管和导烟车控制装煤逸散物;设置地面除尘站处理推焦烟尘;采用空冷刀边炉门控制持续性逸散物。

为4×62孔捣固焦炉配套建设2×190t/h干熄焦装置(新型斜道技术)。干熄焦装置的基本工艺参数见表7。

为焦炉配套建设的煤气净化装置的煤气处理量为185000Nm3/h,采用氨硫联合洗涤工艺,主要包括外线、鼓风冷凝系统、H2S/NH3洗涤系统(包括H2S/ NH3洗涤单元和脱酸蒸氨单元)、硫回收单元、粗苯蒸馏单元、焦油氨水分离系统、剩余氨水过滤系统及油库单元。

为处理炼焦过程中产生的焦化污水,配套建设采用A-A-O工艺的焦化污水生化处理装置,污水处理前后的指标见表8。此项目的土建施工和设备发货正在进行中。

4 印度JSW DCPL 1×140t/h干熄焦项目

2015年3月12日,我国某单位与印度JSW签订合同,以EP方式,为该公司两座5.5m捣固焦炉配套建设1套140t/h干熄焦装置。

印度JSW DCPL钢厂设计干熄焦装置的特点是:

◆采用矮胖型干熄炉,降低建设投资和运行成本;

◆采用高效、长寿的径向换热管式给水预热装置,降低入炉循环气体的温度、提高干熄炉冷却效率,更多回收余热;

◆采用新型斜道技术,既有效防止焦炭上浮,又有利于延长斜道区砌体的使用寿命;

◆全新的环道结构设计,避免环形气道倒塌;

◆全新的无上部挡墙一次除尘器,结构更为合理,使用寿命长;

◆总结多年的设计、工程经验,对21项工艺和设备设计进行改进和优化。

经过焦化工作者多年孜孜不倦地研发、优化和改进,我国已经从世界焦炭生产大国跨越为焦化技术强国,在焦炉大型化、捣固炼焦、干熄焦、焦化环保、余热回收利用等方面有自己独特的技术和装备。(李国志 周慧敏 李任远 郑文华)


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