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摘要:本文通过分析我国能源发展现状,具体讲述炼焦工序中余热回收利用的新手段。
关键词:能源;炼焦工艺;余热回收利用
一、我国能源发展现状
能源、材料、信息和生物技术是近代社会发展的四大重要元素。其中能源作为人类社会赖以生存和持续发展的重要物质基础,不仅是促进社会经济发展的持续动力,也是综合评价国家实力的重要标准。能源结构是否合理决定着国家的发展前途,而能源结构的稳定更加保证一个国家平稳发展。就目前状况来看,随着经济不断发展进步,能源不断被消耗利用,环境发展不断受到威胁,大多数发展中国家都面临着资源紧缺和环境恶化的严峻问题,这就要求我们要不断发展利用新能源,合理利用和改进能源使用方法,使能源发展和消耗达到平衡。
我国是拥有众多人口的发展中国家,也是重大的能源生产基地和消费国,现在我国的能源使用仍然以煤炭为主,其中煤炭使用率占总能源的一半以上。在以后的发展中,以煤炭为主的能源结构模式还要继续占据国民经济发展的重要位置。传统能源的单一,新能源的缺乏利用推广,严重制约着我国的经济飞速发展,所以我们更应该合理调整能源结构,开发利用新能源来适应新形势下经济社会的发展。
现在我国的焦化企业一直存在着高耗能重污染的问题,在实际生产过程中机器运转或者能源本身产生的余热一直是浪费状态,没有得到合理利用,甚至还需要耗费其他力量来处理这些余热,也造成了生态环境的再次污染。焦化企业一直希望能够最大效率的利用好资源,减轻自身重大压力,发挥能源的最大效益。以焦化企业生产过程中炼焦工序为例,其中在焦炉加热、煤气排放以及焦炉本身和熄焦过程中都会有余热批量产生而得不到合理利用,这些余热温度高达上百甚至上千度,其中所含的固气体资源更是数量庞大,处理过程不仅复杂困难而且消耗大量资源。这些固气体本身具有很高的利用价值,但是由于技术和设备问题我国大部分炼焦企业没有对其进行回收利用,造成了资源的严重浪费。焦炉行业要将有限的资源“吃干榨尽”作为重点工作,不断提高资源利用效率,实现焦炭生产过程中产生的有用物质的回收和利用,将余热资源发挥最大作用。放眼各大行业,其中钢铁行业对于能源的回收利用已经迈出新的步伐,引领资源高效利用的潮流,通过将生产过程中产生的余热以及废水废气资源充分回收利用,实现了废物零排放,环境零污染,力争建立环境友好型和资源节约型的绿色循环生产企业。
下面将要探讨的是焦化工厂生产过程中炼焦工序这一阶段产生预热的回收利用情况。其中焦化工厂的生产过程主要由炼焦、煤气净化和焦油加工等阶段构成的,其中炼焦炉主要负责生产,其他两个阶段才应该主要对余热进行回收利用。
二、炼焦工序中余热的回收利用
1.余热回收利用的必要性
焦化厂从加煤开始到推焦,从焦炉炭化室推出的红焦带出的高温余热、焦炉上升管荒煤气带出中温余热和焦炉烟道废气带出低温余热和炉体表面热损失的低温余热各占焦炉支出热的三分之一。根据实验数据统计分析,在我国焦炭产量4.3亿吨的基础上,如将炼焦工序改造余热充分利用,测算下来至少可回收3870万吨的0.6MPa饱和蒸汽,折合标煤约355万吨,年可减排二氧化碳量885万吨,二氧化硫26万吨,氮氧化物13万吨,节能又减排。所以说炼焦工序中的余热利用如果得以实施和推广,将对目前治理雾霾天气和环境污染治理具有很大的推动作用。
2.回收红焦物理热的干法熄焦工艺
传统炼焦阶段都采用湿法熄焦工艺,这会使红焦产生热量加热并蒸发浪费,造成了环境的污染。湿法熄焦工艺中大部分水在熄焦过程中受热形成水蒸气,水蒸气遇冷产生水珠回落到地面,但是这些水中含有大量有害物质,对自然环境和人类生存造成影响。所以为了保护人类生存环境,提高资源利用率,采用最新干法熄焦工艺,在有效回收利用预热的基础上还最大程度的保护自然环境不受侵害。
3.荒煤气热量回收及利用
通过实验数据我们可以清晰的看到,荒煤气带走的热量占焦炉总热量的三分之一左右。备煤中水分的加热气化带走的热量和煤气带走的热量占主要部分。所以要从以下两方面来提高荒煤气热量的回收利用:一是降低煤中水分含量,二是回收利用荒煤气带走的热能。
4.燃烧废气热量回收
只有烟囱有足够大的吸收力才能保证气体在焦炉加热工序中的流动,这就要求焦炉燃烧废气要达到一定的温度,废气带走部分热量是必然的,我们只能采取促使降到最低,并将部分预热回收再利用。我们只有通过改进焦炉本身结构并利用最新节能措施来达到节能减排的目的。
调节低空气过剩系数。采用此项操作,可以使煤气完全燃烧,并且可以提高燃烧温度,有效减少废弃的产生和热量的流失浪费。
炼焦炉的定值加热及焦炉加热的程序控制。在炼焦工序中,煤气流量是恒定不变的,但是加热过程中温度、水分等因素是不断发展变化的,这直接影响了到了焦炉加热过程的稳定,从而间接影响焦炭最终出产质量。可以在生产过程中通过安装自动控制调节系统,来保证焦炉温度的稳定性和安全性,从而降低炼焦的热量浪费,提高资源的效能。
焦炉程序变化加热。在进行炼焦时,火道传给煤料的热量是不断发展变化的,所以恒定的热量提供对于炼焦过程会产生很多资源的浪费和炼焦程序的不彻底。采用程序加热可以有效避免这一情况,合理的煤气供给根据煤料吸收热量的变化规律而变化,可以有效节省加热所用热量,较少废气热损失。
道废气热量的回收再利用。烟道带出的高温度废气总会被烟道接缝处进入的冷气降低温度,造成熱量的损失。所以可以将废气作为一种干燥热源,充分利用焦炉烟道废气显热的煤调湿装置设备,回收循环利用局部烟道废气带出的热量。
关键词:能源;炼焦工艺;余热回收利用
一、我国能源发展现状
能源、材料、信息和生物技术是近代社会发展的四大重要元素。其中能源作为人类社会赖以生存和持续发展的重要物质基础,不仅是促进社会经济发展的持续动力,也是综合评价国家实力的重要标准。能源结构是否合理决定着国家的发展前途,而能源结构的稳定更加保证一个国家平稳发展。就目前状况来看,随着经济不断发展进步,能源不断被消耗利用,环境发展不断受到威胁,大多数发展中国家都面临着资源紧缺和环境恶化的严峻问题,这就要求我们要不断发展利用新能源,合理利用和改进能源使用方法,使能源发展和消耗达到平衡。
我国是拥有众多人口的发展中国家,也是重大的能源生产基地和消费国,现在我国的能源使用仍然以煤炭为主,其中煤炭使用率占总能源的一半以上。在以后的发展中,以煤炭为主的能源结构模式还要继续占据国民经济发展的重要位置。传统能源的单一,新能源的缺乏利用推广,严重制约着我国的经济飞速发展,所以我们更应该合理调整能源结构,开发利用新能源来适应新形势下经济社会的发展。
现在我国的焦化企业一直存在着高耗能重污染的问题,在实际生产过程中机器运转或者能源本身产生的余热一直是浪费状态,没有得到合理利用,甚至还需要耗费其他力量来处理这些余热,也造成了生态环境的再次污染。焦化企业一直希望能够最大效率的利用好资源,减轻自身重大压力,发挥能源的最大效益。以焦化企业生产过程中炼焦工序为例,其中在焦炉加热、煤气排放以及焦炉本身和熄焦过程中都会有余热批量产生而得不到合理利用,这些余热温度高达上百甚至上千度,其中所含的固气体资源更是数量庞大,处理过程不仅复杂困难而且消耗大量资源。这些固气体本身具有很高的利用价值,但是由于技术和设备问题我国大部分炼焦企业没有对其进行回收利用,造成了资源的严重浪费。焦炉行业要将有限的资源“吃干榨尽”作为重点工作,不断提高资源利用效率,实现焦炭生产过程中产生的有用物质的回收和利用,将余热资源发挥最大作用。放眼各大行业,其中钢铁行业对于能源的回收利用已经迈出新的步伐,引领资源高效利用的潮流,通过将生产过程中产生的余热以及废水废气资源充分回收利用,实现了废物零排放,环境零污染,力争建立环境友好型和资源节约型的绿色循环生产企业。
下面将要探讨的是焦化工厂生产过程中炼焦工序这一阶段产生预热的回收利用情况。其中焦化工厂的生产过程主要由炼焦、煤气净化和焦油加工等阶段构成的,其中炼焦炉主要负责生产,其他两个阶段才应该主要对余热进行回收利用。
二、炼焦工序中余热的回收利用
1.余热回收利用的必要性
焦化厂从加煤开始到推焦,从焦炉炭化室推出的红焦带出的高温余热、焦炉上升管荒煤气带出中温余热和焦炉烟道废气带出低温余热和炉体表面热损失的低温余热各占焦炉支出热的三分之一。根据实验数据统计分析,在我国焦炭产量4.3亿吨的基础上,如将炼焦工序改造余热充分利用,测算下来至少可回收3870万吨的0.6MPa饱和蒸汽,折合标煤约355万吨,年可减排二氧化碳量885万吨,二氧化硫26万吨,氮氧化物13万吨,节能又减排。所以说炼焦工序中的余热利用如果得以实施和推广,将对目前治理雾霾天气和环境污染治理具有很大的推动作用。
2.回收红焦物理热的干法熄焦工艺
传统炼焦阶段都采用湿法熄焦工艺,这会使红焦产生热量加热并蒸发浪费,造成了环境的污染。湿法熄焦工艺中大部分水在熄焦过程中受热形成水蒸气,水蒸气遇冷产生水珠回落到地面,但是这些水中含有大量有害物质,对自然环境和人类生存造成影响。所以为了保护人类生存环境,提高资源利用率,采用最新干法熄焦工艺,在有效回收利用预热的基础上还最大程度的保护自然环境不受侵害。
3.荒煤气热量回收及利用
通过实验数据我们可以清晰的看到,荒煤气带走的热量占焦炉总热量的三分之一左右。备煤中水分的加热气化带走的热量和煤气带走的热量占主要部分。所以要从以下两方面来提高荒煤气热量的回收利用:一是降低煤中水分含量,二是回收利用荒煤气带走的热能。
4.燃烧废气热量回收
只有烟囱有足够大的吸收力才能保证气体在焦炉加热工序中的流动,这就要求焦炉燃烧废气要达到一定的温度,废气带走部分热量是必然的,我们只能采取促使降到最低,并将部分预热回收再利用。我们只有通过改进焦炉本身结构并利用最新节能措施来达到节能减排的目的。
调节低空气过剩系数。采用此项操作,可以使煤气完全燃烧,并且可以提高燃烧温度,有效减少废弃的产生和热量的流失浪费。
炼焦炉的定值加热及焦炉加热的程序控制。在炼焦工序中,煤气流量是恒定不变的,但是加热过程中温度、水分等因素是不断发展变化的,这直接影响了到了焦炉加热过程的稳定,从而间接影响焦炭最终出产质量。可以在生产过程中通过安装自动控制调节系统,来保证焦炉温度的稳定性和安全性,从而降低炼焦的热量浪费,提高资源的效能。
焦炉程序变化加热。在进行炼焦时,火道传给煤料的热量是不断发展变化的,所以恒定的热量提供对于炼焦过程会产生很多资源的浪费和炼焦程序的不彻底。采用程序加热可以有效避免这一情况,合理的煤气供给根据煤料吸收热量的变化规律而变化,可以有效节省加热所用热量,较少废气热损失。
道废气热量的回收再利用。烟道带出的高温度废气总会被烟道接缝处进入的冷气降低温度,造成熱量的损失。所以可以将废气作为一种干燥热源,充分利用焦炉烟道废气显热的煤调湿装置设备,回收循环利用局部烟道废气带出的热量。