焦化厂工艺技术评价Word文档下载推荐.docx
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1台1250kW/台
（2）运焦系统：
带运机电机23台总功率为633.5kW
双层圆振动筛6台总功率为135kW
（3）煤备系统：
火车卸煤系统：
螺旋卸车机（500t/h）4台总功率324kW
带运机（500t/h）7台套总功率1121kW
汽车带煤系统
带运机（500t/h）8台套总功率383.5kW
配煤系统
圆盘给料机48个总功率1889.1kW
反击锺式粉碎机（500t/h）3台总功率2275kW
（4）煤气净化系统：
鼓冷系统：
横管初冷器1FE017935台FN=5200m2
电捕焦油器3台DN5200
煤气鼓风机（D1250-210，Q=1250m3/min）3台
机械化氨水澄清槽4台VN=300m3
循环氨水泵350S75（附电机）3台Q=1440m3/h
焦油泵EHG125-80-200A2台Q=150m3/h
硫铵系统：
喷淋式饱和器1F118023台DN4200
大母液循环泵EHG300-250-4003台Q=800m3/h
小母液循环泵EHG80-50-1603台Q=46m3/h
硫铵离心机HY800-N（附主电机）3台Q=5.5t/h
振动流化床干燥机TGZZ20X801台Q=8-10t/h
热风机2台Q=10314-20628m3/h
终冷洗苯系统：
终冷塔2台DN5600
洗苯塔2台DN4000
脱苯塔1台DN2800/3000
管式加热炉1台7MW-2.45MPa-φ140/φ168
循环水系统：
煤气净化循环水泵600S75B5台Q=2618m3/h
低温水泵350S75B3台Q=1100m3/h
制冷循环水泵500S353台Q=2020m3/h
蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机SXZ4-523（智能型）4台5230kW
四、能源消耗与能源成本
1、能源消耗与回收
表-12010年月能源消耗与回收
序号
能源介质
单位
折算系数
单耗
单位折算能耗（千克标煤/吨焦）
计量情况
占总能耗的占比（%）
能源消耗
1
洗精煤
T
1.001
1.268
1268.83
皮带称
89.910
2
工业新水
m3
0.11
0.825
0.091
电磁流量计
0.006
3
循环水
0.155
0.017
0.001
4
软水
0.008
0.001
机械表
0.000
5
电
kWh
0.404
33.105
13.375
电表
0.948
6
蒸汽
GJ
34
0.224
7.63
孔板
0.541
7
焦炉煤气
0.747
25.399
1.800
8
高炉煤气
2.533
86.128
6.103
9
转炉煤气
0.258
8.778
分配
0.622
10
压缩空气
0.04
17.957
0.718
开氏流量计
0.051
11
氮气
0.1
2.568
0.257
0.018
能源回收
12
焦炭回收
970
1.000
76.06
13
煤气回收
7.468
253.895
19.91
14
焦油回收
1300
0.030
39.557
磅称（外销）
3.10
15
轻苯回收
1430
11.893
0.93
上表显示：
煤气消耗是7.63米焦炉动力介质消耗的最主要组成部分
电量消耗在7.63米焦炉能源消耗中占有重要位置
煤气回收量是除焦炭外的主要能源回收产品
2、能源消耗与成本构成
表-2能源动力消耗与成本
单位：
吨焦
吨焦耗量
吨焦耗标煤（Kg）
占总能耗的比例（%）
成本（元）
占能源成本比例（%）
0.091
0.064
3.13
3.087
0.017
0.012
0.08
0.076
0.04
0.043
33.11
13.375
9.393
15.23
14.999
7.630
5.358
4.17
4.111
25.399
17.837
33.62
33.110
86.128
60.486
35.46
34.930
8.778
6.165
7.46
7.346
17.96
0.718
0.504
1.44
1.415
0.257
0.180
0.90
0.885
煤气是构成能源成本的主要成分，也是构成能源消耗的主要成分
电量消耗是能源成本和能源消耗的重要构成成分
蒸汽消耗是能源成本和能源消耗的次要构成成分
水、工业气体对能源成本的影响较小
3、能流示意图
4、目前余能余热利用情况
●焦炭红焦显热回收：
目前，我厂建设有两座150吨干熄炉，主要是通过循环氮气将焦炉生产的950-1000℃红热焦炭冷却至160-180℃，氮气带出的热量用于锅炉生产蒸汽，每小时可生产120吨左右9.8MPa、540℃的高压主蒸汽，高压主蒸汽用于发电。
由于主蒸汽压力过高，发电机组在开停工、检修时都要关闭双重阀门，蒸汽放散，影响红焦显热回收率下降。
（详细情况见干熄焦工艺技术评价）
●煤气冷却过程中的热量回收：
我厂进入初冷器前的焦炉煤气温度为80-86℃，横管冷却器中煤气与水进行间接冷却，煤气冷却至22-23℃后供鼓风机，冷却水带走热量。
高温段冷却水出口温度可达55-60℃，冷却水量达2200-2400吨/小时，目前冬季用于居民采暖，夏季（45-60℃）通过凉水架冷却。
中温段冷却水温度低于40℃，全部通过凉水架方式冷却，余能未利用。
低温段冷却水温度更低，夏季需经过制冷机冷却，冬季可通过凉水架方式冷却，余能未利用。
●蒸汽冷凝冷却水热量回收：
我厂蒸汽使用量较大，主要包括双效溴化锂制冷机（4台，6吨/小时·
台），夏季制冷机使用量为3-4台，蒸汽使用量达18-24吨/小时，蒸汽使用后的冷凝水温度为80℃左右，目前做为软化水回收，收集后与脱硫制酸工序、煤调湿工序蒸汽冷凝冷却水汇合后入公司管网（约35-50吨/小时）。
五、能源消耗与回收对标
1、能源消耗对标
国内目前建设有7.63米焦炉的厂家主要有首钢京唐、马钢、武钢、沙钢等，结合7.63米焦炉运行与装备情况，我们选择与太钢焦化厂工艺相同、装备水平相近的首钢京唐、马钢做为对标单位进行对比。
表-37.63米焦炉能源消耗对标结果
单位：
介质
单位
1-10月份能源消耗
马钢对标
首钢对标
新水
M3/t
0.83
0.894
0.35
0.16
未计量
0.01
1.43
kWh/t
48.28
69.013
65.44
GJ/t
0.23
0.633
0.47
0.75
1.019
1.86
2.53
2.518
0.97
0.26
无
空气
21.77
10.266
9.71
17.40
15.399
13.00
上表显示：
我厂煤气消耗与马钢相比基本持平，但高于首钢京唐0.71GJ/t焦。
我厂电量消耗低于对标单位水平，低于首钢京唐17.16kWh/t焦，低于马钢20.83kWh/t焦。
蒸汽消耗低于首钢京唐、马钢。
我厂水的消耗低于对标单位水平，低于马钢0.054m3/t焦，低于首钢京唐0.59m3/t焦。
我厂空气、氮气消耗均明显高于对标单位水平。
2、能源回收对标
为保证数据的可比性，我们同样选择首钢京唐、马钢做为对标单位进行能源回收情况对比
吨干煤
表-47.63米焦炉能源回收对标
1-10月份能源回收
首钢京唐
马钢
焦油
%
2.40
2.71
2.69
煤气
350
343
349
粗苯
0.66
0.85
0.86
我厂焦油、粗苯产率明显低于首钢京唐和马钢两个单位
我厂焦炉煤气回收量基本与两个对标单位相同
3、对标差距原因分析
●煤气消耗：
高于首钢京唐，低于马钢水平。
（1）由于加热方式不同，我厂炼焦煤气消耗高于首钢京唐。
首钢京唐现有四座7.63米焦炉，其中有两座焦炉采用了焦炉煤气加热方式，另外两座焦炉采用混合煤气加热方式。
采用焦炉煤气加热时由于提供同样热值所产生的废气量少（仅为高炉煤气的72.11%），废气带走的热量少，煤气消耗量较低。
我厂采用高炉煤气加热是为利用高炉煤气，减少高炉煤气放散，同时将高热值的焦炉煤气供轧钢系统使用，但是高炉煤气中不可燃成分（如N2、CO2）比例大，提供同样热量时产生的废气量多。
（2）煤气使用方式造成的偏差。
首钢京唐、马钢在焦炉加热中都不使用转炉煤气，我公司转炉煤气直接掺入高炉煤气管管网，并且掺入量不稳定，造成高炉煤气热值波动，转炉煤气高热值的特点在焦炉中不能得到发挥；
同时，转炉煤气无单独计量，采取按高炉煤气使用比例分摊的方式结算，存在一定的偏差。
●空气消耗：
明显高于对标单位水平。
空气消耗量偏高与我厂除尘系统反吹、空气炮设置较多有很大关系，对标单位在运焦皮带通廊设置除尘、煤罐系统设置空气炮较少，空气消耗量偏低。
冬季煤塔采用空气管吹扫管道以代替蒸汽保温，降低了蒸汽消耗，虽然空气消耗增加，成本反而有所降低。
●化产品（焦油、粗苯）的回收低。
（1）受装入煤配煤结构影响，我厂化产品收率低于对标单位；
（2）我厂焦炉加热水平高度低于首钢，导致炉顶空间温度偏高，煤气成分发生变化。
目前我厂炉顶空间温度介于860-870℃间，炉顶空间温度的上升，导致煤气在炉顶停留时间内部分化工产品分解，尤其是稠环化合物的分解，煤气中氢含量增加，煤气热值相对下降，煤气发生量增加。
这部分原因是由于焦炉设计所造成的，无法更改。
（3）煤气系统阻力变化导致回收率下降。
受鼓风机后煤气中萘含量较大影响，终冷塔、洗苯塔阻力上升快，吹扫频繁，吹扫过程中由于煤气终冷温度偏高，塔后煤气含苯量高于正常生产状态，粗苯回收率下降。
六、生产工艺评价
1、与上下工序间的衔接：
（1）原料供应影响：
●来煤方式的影响。
原料煤的供应主要通过汽车和火车两种方式进入大煤罐贮存，由于现场条件限制，汽车来煤方式中输送皮带长、皮带通廊环绕多、现场可逆皮带多，输送煤时开车台数多，电耗增加。
●来煤批量的影响。
由于汽车来煤的煤种较多，皮带通廊长，尤其是P2皮带通廊长800米，主动轮电机功率大。
倒换煤种时，为保证煤种间不混乱，需要皮带上煤全部入罐后方可带另一种煤，存在部分皮带空转现象。
●原料煤水分的影响。
来煤中水分大，高于入厂煤水分要求，高水分原料通过皮带输送，增加皮带输送负荷，电能消耗增加。
同时来煤水分高增加炼焦煤气用量。
（2）原料质量对煤气回收量的影响：
目前原料煤中小于0.5mm的煤量比例较大，原料煤粉碎后更小，在装煤过程中由于热浮力的作用，部分煤粒进入上升管、Proven中，煤粒与氨水、焦油分离不好，容易混入循环氨水中堵塞Proven喷嘴，影响焦炉煤气回收。
（3）蒸汽压力对化产品收率的影响
能源动力总厂供焦化厂低压蒸汽压力过低（0.25MPa以下）时，蒸汽量不足，脱苯塔加热用蒸汽量过少，富油温度偏低，脱苯塔底部温度低，导致贫油含苯量升高（0.2g/m3以上），洗苯塔内苯的分压差减小，洗苯塔后煤气中的苯含量升高，粗苯产率下降，减少了能源回收。
2、工序内部运行评价
（1）工序中的物料影响
●煤和焦炭在取样、制样后剩余试样不能及时送回皮带系统，容易与现场垃圾混合，损失能源。
●煤样杜绝收集后统一做低品质的瘦煤使用，高品低用。
●化验室煤样、焦炭试样及时回收，杜绝煤样入垃圾现象。
●粗苯、焦油等化产品化验后及时回收，化产品试样放置过程中存在挥发现象。
（2）工序中的煤气消耗影响
●停用转炉煤气，减少煤气消耗。
转炉煤气掺入高炉煤气的掺入量不稳定，掺入量大时煤气热值高，保证煤气完全燃烧所需要的空气量也大，但是焦炉进风口属于人工调节，掺入转炉煤气量大时反而会因为煤气燃烧不完全造成大烟囱冒黑烟，转炉煤气高热值的特点也没有发挥出来，炼焦耗煤气量增加，煤气浪费。
●焦炉处理石墨时间过长。
受装入煤结构影响，焦炉炉墙、上升管石墨形成较快，焦炉操作中铲石墨时间长，炉温降低幅度较大，导致煤气消耗增加。
（3）工序中的电能消耗影响
●停用P2皮带除尘减少电能消耗。
P2皮带主要输送入厂汽车煤，入厂原料煤水分约为10%以上，输送过程中基本无粉尘，P2皮带除尘投用后，年产除尘量约3吨，除尘使用电机为75KW，电能消耗较大。
●均匀火车受煤坑下料。
火车受煤坑下料通过振动器下料，不均匀，下料过小时，皮带输送形成“大马拉小车”现象，增加电能消耗，相对来说，汽车受煤坑采取叶轮给煤机下煤比较均匀。
（4）工序中的蒸汽消耗影响
●改善皮带通廊封闭材料，减少蒸汽消耗。
焦化厂皮带通廊较多，皮带通廊封闭采用单层彩钢板，由于彩钢板散热较快，夏季皮带通廊内温度高，冬季皮带通廊内温度低，为满足生产要求，保温蒸汽用量较大。
●集中检修减少蒸汽消耗。
现场蒸汽管道多，阀门、阀门垫吹、焊缝砂眼等出现的可能性大，及时停蒸汽处理会造成蒸汽管道中汽体放散，蒸汽损失。
（5）工序中的热能利用影响
剩余氨水温度可达80℃，目前产量达50-60吨/小时，通过蒸氨塔去除氨气后的蒸氨废水排入污水处理工序，蒸氨废水温度可达90-95℃，目前通过水冷却方式降低温度以防止破坏污水处理工序的生物酶，冷却过程中的热量未能加以利用。
（6）工序中能源回收影响
●焦炉晾炉时间过长，影响煤气回收量。
受配煤结构影响，炼焦过程中炉墙、上升管石墨的形成严重，焦炉出炉前提前4-5炉开始晾炉，虽然晾炉时焦炭处于结焦末期，但是上升管仍有煤气燃烧，降低了煤气回收量。
●煤气中化产品含量偏高。
初冷器后煤气中焦油含量较高，鼓风机中焦油含量较多，同时终冷塔阻力上升快，吹扫出的物质中含有萘渣；
夏季终冷塔后煤气温度（28℃左右）高，塔后煤气含苯量偏高。
3、能源介质种类与替代物
（1）使用空气代替氮气。
焦炉Proven铊杆调节、上升管盖打开全部采用了气缸，目前采用仪表压缩空气（-38℃的无油无水空气）代替氮气。
（2）使用循环水代替工业新水。
我厂采用生物酶法处理生化污水，为防止COD超标，一般采用工业新水污水COD进行调节。
我厂污水处理工序调节池用水、药剂稀释用水等全部用循环水代替工业新水。
4、余能余热利用潜力
（1）蒸汽冷凝冷却水热量未回收：
夏季制冷机使用量达18-24吨/小时，蒸汽冷凝水温度为80℃左右，做为软化水汇入公司管网，输送过程中温度高，管道产生跳动，影响运行安全，同时热量未回收，输送过程中冷凝水温度高于外界温度，散热造成热能浪费。
（2）蒸氨废水热量未回收：
蒸氨塔排出的蒸氨废水温度可达90℃，废水量达50-55吨/小时，为保证污水处理工序生物酶的温度需求，目前采取水间接冷却的方式降温，冷却过程中热量损失而且造成冷却水的挥发损失，浪费能源。
（3）夏季煤气初冷器高温段冷却水热量未回收：
冬季冷却煤气的热量用于居民采暖，夏季煤气初冷器高温段冷却水（水量2200-2400吨/小时，温度55-60℃）没有利用，目前通过凉水架冷却，冷却过程中会挥发部分水，将热量放散，浪费了热量和新水。
（4）上升管煤气带走的热量未利用。
荒煤气经过上升管时，由于煤气温度高（850℃以上），大气温度低（50-60℃），煤气热量放散较多。
回收上升管煤气热量产生蒸汽的方法以前冶金行业使用过，但是，上升管加热水时相当于锅炉，检修、安全问题较多，由于回收热量的技术原因，目前焦炉生产不回收。
（5）蒸汽减压过程中的压差能量未回收：
由于公司无法保供我厂低压蒸汽压力，我厂粗苯、蒸氨、油库保温等工序（使用量为10-15吨/小时）冬季使用中压蒸汽减压后代替低压蒸汽；
皮带通廊保温（主要是P系统皮带和Y系统皮带）由于距离较长，必须使用0.45-0.6MPa的低压蒸汽，其使用量为5-6吨/小时，但公司低压蒸汽管网压力不能满足要求，采用中压蒸汽减压方式保供。
目前中压蒸汽减压的压差能量未回收。
七、建议和改进措施：
（一）对工序外部的建议
1、原料煤供应：
提高火车来煤量，提高汽车来煤批量，减少煤种切换，提高皮带系统利用率。
2、原料煤质量：
降低原料煤水分，减少皮带输送过程中的电能的“无功”损失；
强化原料煤的管理，重点对小于0.5mm的比例进行控制，降低装煤过程中上升管、喷咀等堵塞的几率，提高煤气产量。
3、稳定蒸汽压力。
夏季要求低压蒸汽压力稳定在0.4-0.6MPa，冬季采用中压蒸汽保供时，压力稳定在1.2-1.3MPa，保证脱苯塔、脱硫解析塔的解析效果，降低贫液中苯（或H2S）含量，提高能源回收。
按全年煤气中苯含量都低于4g/m3考虑，年可增加粗苯210吨。
4、停用转炉煤气。
由于转炉煤气掺入量的不稳定，混合煤气热值波动，使用效果不佳，而且能源成本增加。
按停用转炉煤气后掺入焦炉煤气量增加2000M3/小时计算，转炉煤气使用量按2010年的平均量0.249GJ/吨焦计算，吨焦成本降低1.246元，年可降低成本276万元。
（二）工序内部的处理建议
1、停用湿煤输送的P3皮带通廊除尘。
从年除尘量看，P3除尘量过小，而且湿煤输送过程中扬尘的可能性很小，停用除尘后增加旋转风帽也能达到同样目的。
除尘电机功率为75KW，停用后年节电量可达65.7万度。
2、加强采样、化验过程的物料回收。
对化验用煤按煤种分类回收，减少混合，减少高品低用现象，减少将优质的肥煤、焦煤余样纳入瘦煤。
对小焦炉焦炭、煤分析后的焦样等全部收集，通过运焦散料斗进入筛焦楼使用。
硫铵、粗苯、焦油等化产品试样及时回收，减少放置过程中的蒸发或污染。
3、缩短晾炉时间、优化配煤结构，减少焦炉炉墙石墨处理时间。
目前焦炉晾炉时间过长（4炉以上），缩短晾炉时间可以增加煤气回收。
按单炉煤气量增加20m3计算，日出炉数134炉，年可回收煤气1.6万GJ焦炉煤气，增加收入73.6万元。
4、改善皮带通廊封闭材料。
煤备、运焦皮带通廊目前使用单层彩钢板进行封闭，冬季保温性能差，建议更换为带保温材料的双层彩钢板。
按保温用蒸汽减少1吨/小时计算，年可减少蒸汽14.98万元（仅冬季保温三个月）。
5、制冷机中溴化锂使用时间过长，通过再生溴化锂提高制冷效率，夏季可有效降低终冷塔后煤气温度，提高化产品收率。
6、提高初冷器冷凝液的喷洒量，降低煤气中的焦油、萘含量，减少煤气带入鼓风机及终冷塔的化产品，提高能源回收。
7、蒸汽管道集中检修。
对管道运行中出现的砂眼、小冒汽等现象在不影响安全和生产运行的前提下做临时处理（打卡子或紧固螺丝），利用检修时机集中进行处理，减少管道中蒸汽放散，
（三）前瞻性的建议
1、改进蒸汽冷凝水回收方式，利用、回收蒸汽冷凝水热量。
将焦化厂蒸汽冷凝水（100-110℃）热量回收用于发电或其它，降低冷凝水温度后保证管网安全运行。
2、集中考虑、论证，回收夏季初冷器高温段余热、蒸氨废水余热。
3、多专业论证上升管煤气热量回收
4、全方位、多专业考虑蒸汽减压过程中的压差能量回收。
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