煅烧焦考察报告

石油焦煅烧项目考察报告2017年7月16日至7月21日，分别到中海油惠州石化、云南建水源鑫、宁夏能源铝业宁东分公司、北京美卓矿机四家公司考察了回转窑石油焦煅烧项目，特将考察情况作如下汇报。一、回转窑石油焦煅烧项目（一）中海油能源发展股份有限公司惠州石化分公司40万吨/年煅后焦项目位于广东省惠州市大亚湾经济技术开发区，由中海油能源发展股份有限公司投资建设。该项目引进美国美卓公司的煅烧技术，以惠州及其周边炼油副产的延迟石油焦为原料，经高温煅烧得到产品煅后焦。煅烧产生的烟气经余热锅炉产生高压蒸汽后经烟气净化装置脱硫除尘后排放，产生的高压蒸汽经抽背式汽轮发电机组发电，抽汽和背汽外供惠州其他炼油装置项目等，这次去考察时一台回转窑运行，另外一台在停工维修，发电机组没有运行。该厂2010年建成投产，总投资5亿元，采用美国进口两条回转窑，可保证交替连续生产365天（8760小时）。在单条窑运行时，每小时能加工石油焦35t/h，生产煅后焦2627t/h，生产9.8MPa，高压蒸汽56t/h，生焦转化为煅后焦的收率大概为75%-80%之间，影响收率的主要因素是石油焦中水分含量，颗粒度分布，挥发分的含量，以及在煅烧过程中的炭损。（1）、以20万t/h煅后焦产能从含水，挥发分等方面分析对收率的影响，就拿含水量从含水3%13%举例分析。生石油焦263200吨粗碎263200吨煅烧98.5259252吨成品焦200000吨损失1.5（加倒运）3948吨水分3.859981吨挥发份1231110吨炭质烧损718148吨以上含水是3.8%时煅后焦收率是75%，如果含水达到13%时，分析的煅后焦收率为70%。从石油焦粒度分布分析，如果细分含量过高，对收率影响也较大。所以影响煅后焦收率的主要因素是含水量，粒度分布，挥发分，以及硫含量和灰分。S和灰分含量较小对收率影响不是很大，但影响产品的质量。生石油焦282973吨粗碎282973吨煅烧98.5259252吨成品焦200000吨损失1.5（加倒运）3948吨水分1333703吨挥发份1231110吨炭质烧损718148吨（2）、石油焦焦品质、煅烧时间、煅烧温度，尤其是石油焦中S含量，灰分，挥发分对产品真密度的影响较大。A、原料石油焦数据：14项目单位设计值抽取2次样品分析平均值水分Wt %713.610.211.9硫含量Wt %0.650.971.821.395灰份Wt %0.280.530.560.545挥发份（VCM）wt%（max）9.310.2/10.2弹丸焦(目测)Wt %/1020-真密度g/cm3/1.348/-B、产品煅后焦指标：1#回转窑煅后焦质量分析数据，抽取时间段从化验数据分析。时间19:0023:003:007:0011:0015:00平均值真密度g/cm32.0412.0502.0302.0532.0462.0512.045粉末电阻率m507.2500.3529.3512.3灰分%0.560.640.570.59从以上原料变化情况分析对产品质量的影响：硫含量、灰分、挥发分等质量指标均超出设计值，但在实际考察中发现也有少数指标没有超出设计指标，原料石油焦质量好的时候较少，运行时间较短，从化验分析数据上看不到对产品质量有很明显的大的变化，质量分析数据不是很稳定。这也需要长期观察硫含量、灰分、操作条件项目煅烧带温度窑尾温度一次风流量成形风流量三次风机开度回转窑转速回转窑窑头负压冷却机排料温度冷却机转速直冷水流量燃烧室烟气出口温度回转窑重油用量下料量单位m3/hm3/h%rpmparpmLpmkg/ht/h16:00129689129934778.9721.4-49.5.1103.632991071639.036.323:00133090331534710.7711.4-39.51063.633081123636.136.78:00129589729964787721.4-40.61073.633041097635.435.7变化时对产品质量影响的最大因素。从总体上来看，在操作条件没有大的变化时，对产品质量影响较大的因素就是硫含量和灰分的变化。（3）设计蒸汽产量120t/h，两条线满负荷运行时生产煅后焦52t/h，产9.8MPa，540高压蒸汽108t/h。每吨煅后焦产汽大约2.0t/h2.3t/h（折合每吨生焦产汽1.62.0吨）。高压9.8MPa蒸汽，去发电机组。9.8MPa、540蒸汽经汽轮机组发电后蒸汽变为1.5MPA、270蒸汽供其他装置使用。发电机组设计容量30mw，因机组设计不太合理，蒸汽又有一部分变压供其他装置使用一部分用来发电，大约每小时发电7MW，考察时因单台回转窑运行，蒸汽产量较小，发电机组处于停机状态。烟气余温在1200左右进入余热锅炉，余锅后面有除尘和脱硫 ，烟气除尘采用袋式过滤器除尘共有8组，脱硫剂采用粉末生石灰，烟气SO2浓度排放值133.91mg/Nm3，烟气粉尘浓度排放值85.65mg/Nm3，产生硫酸钙产品经他们车间管理人员介绍硫酸钙销售至水泥厂、建筑、修路、部分填埋，大约每吨煅后焦需要0.01吨生石灰，每年大约产硫酸钙3000-5000吨。此处的硫化物排放标准按不大于230mg/Nm3执行，NOx排放不大于200mg/Nm3，粉尘排放不大于40mg/Nm3，他们装置SO2排放在134mg/Nm3。烟气净化项目负荷t/h石灰量kg/h进口二氧化硫含量mg/Nm3出口二氧化硫含量mg/Nm3脱硫率%出口尘浓度mg/Nm3进口烟温出口烟温烟气流量Nm3/h脱硫塔差压Pa烟囱烟气排放量Nm3烟囱出口烟气二氧化硫含量mg/Nm31#3517087649.895.339.7213.67141120115.6471120115.649.82#-截止2010年煅烧焦项目运行7年，其中两段共同运行15个月算是最长周期，一般都是共同运行9个月，其余时间都是一开一检修. （二）云南建水鑫源碳素厂30万吨每年回转窑煅烧焦项目，该装置为单条回转窑窑运行，该厂2011年建成投产，总投资1.8亿元，采用美国进口回转窑，每年生产330天（7680小时），每小时上石油焦料40t/h，生产煅后焦35t/h，产8.4MPa高压蒸汽73.7t/h，设计蒸汽产量107t/h，每吨煅后焦产大约1.9t/h2.3t/h的高压8.4MPa，510蒸汽，煅烧过程需要补充天然气燃烧耗氧，天然气补充量600Nm3/h, 氧含量4.1%，氧含量控制时有一次风、二次风、三次风。生焦转化为煅后焦的收率大概为75%-78%之间，影响收率的主要因素生焦品质、煅烧时间、煅烧温度。（2） 附建水原料性质以及产品质量的情况分析原料对产品质量的影响。A、原料石油焦数据：时间1月153月85.226月128月310.10平均值水分Wt %7.6411.87.1411.487.049.009.01硫含量Wt %5.910.495.883.310.680.82.845灰份Wt %0.160.40.480.310.221.321.887挥发份（VCM）6.196.98.756.786.98.017.255B、产品煅后焦指标：1#回转窑煅后焦质量分析数据，抽取时间段从化验数据分析。时间1月153月85.226月128月310.10平均值真密度g/cm32.0412.032.0302.042.032.032.033粉末电阻率m530.2530.2灰分%0.360.280.140.240.320.440.297（3） 从抽取的数据分析：因为他们原料变化较大，原料不稳定，原料性质和产品质量不能很好的对应，不能进行有针对性的分析，需要我们自己以后进行认真比对分析。但是从长期生产数据来看，硫含量和灰分的含量对产品的真密度有一定的影响，硫含量和灰分过高，真密度降低。（4） 设计蒸汽产量107t/h，每吨煅后焦产大约1.9t/h2.3t/h的高压8.4MPa，510蒸汽，去发电机组后变蒸汽1.6MPa、温度270去其他装置或公用系统。发电机组选配南京汽轮机电机有限责任公司的汽轮机组发电额定功率20MW，额定转速3000，进气压力8.83MPa进气温度510、排气压力1.6MPa。现场考察时发电机入口进蒸汽量66.7t/h、发电15.7MW，没有并网，在厂内消化。下面附有发电机组DCS操作画面。发电量根据煅烧加工能力，最高时发到18MW，最低时12MW，目前装置工况运行平稳。烟气余温在1200左右进入余热锅炉，余锅后面有除尘和脱硫，烟气除尘采用旋风除尘器除尘后直接进入脱硫塔，脱硫剂采用液氨，脱硫产生的硫酸铵销售给当地化肥厂家800元一吨。此处的硫化物排放标准按不大于230mg/Nm3执行，NOx排放不大于200mg/Nm3，粉尘排放不大于40mg/Nm3，他们装置SO2排放在120ppm。设备运行周期在9-10个月，每次检修费用大约在300多万，回转窑的衬里大约每四年需要大修。 （三）宁夏能源铝业宁东分公司 该厂年产煅后焦20万吨两条回转窑3*60米，设计产生产3.5MPa中压蒸汽42.8t/h，每年连续性生产300天（7200小时）单条线每小时12-14吨煅后焦，产蒸汽2023t/h,煅烧时补充天然气100Nm3/h，1#炉温控920、2#炉温控制1112、氧含量3-5%，氧含量控制时有一次风、二次风、三次风。生焦转化为锻后焦的收率大概为72%-79%之间，生产工艺与惠州和建水相同。生产每吨煅后焦产中压3.5MPa、 420蒸汽1.92.2t/h，去发电机组，另外一部分后用减温减压器调节为2.2-2.5MPa、270供其他装置使用。设计发电机组选配一台6MW、10.5KV、扣除采暖、生产以及锅炉目前自用的蒸汽，剩余的蒸汽量用于发电，进气量28.56t/h，进气温度435、进气压力3.43MPa，排气压力8.1KPa，蒸汽冷凝回收。实际生产过程产汽量2023t/h交流电量每小时大约284169kwh、直流电量276761kw.h、直流最大电流374KA、直流最小电流372.8KA。 烟气余温在940左右进入余热锅炉，余锅后面有除尘和脱硫，烟气除尘采用旋风除尘器除尘后直接进入脱硫塔，脱硫剂采用粉末生石灰，产生硫酸钙产品处理方式填埋。大约每吨锻后焦需要0.01吨生石灰，此处的硫化物排放标准按230mg/Nm3执行，NOx排放200mg/Nm3，粉尘排放40mg/Nm3，他们装置SO2排放在120ppm。 装置概况对比：厂家加工能力/年运行周期副产品处理蒸汽产量t/h蒸汽压力MPa蒸汽温度发电量mw除尘方式、排放指标脱硫方式、so2排放量中海油惠州石化40两条线同时生产9个月，根据运行情况交替检修硫酸钙销售给水泥厂、建筑、修路部分填埋96-1059.8550设计值30实际发电8左右袋式过滤器85.65mg/Nm3生石灰使用量：350kg/h、so2排放：49.8mg/Nm3云南建水源鑫碳素厂30共一条线长期生产330天硫酸铵销售给化肥厂73.78.4505设计值20实际发电15.7旋风除尘器、40mg/Nm3液氨350kg/h、SO2排放：120mg/Nm3宁夏能源铝业宁东20两条线同时生产9个月，根据运行情况交替检修硫酸钙销售给水泥厂、建筑、修路部分填埋22.13.5420设计值6实际发电2.84左右旋风除尘器、40mg/Nm3生石灰使用量：290kg/h、so2排放：119mg/Nm3 二、美卓矿机石油焦煅烧考察项目美卓热工部门主要从事于需要热工工艺处理（煅烧、焚烧、干燥、加热、冷却等）的工业项目。美卓单套石油焦煅烧系统（单窑）最大能力可达到年产50万吨锻后焦。建造一套单段回转窑30万吨煅烧后石油焦，设计项目场地一般长230米、宽35米，面积大约4550平方米。大约比建造一套两段回转窑40万吨煅烧后石油焦要节省25%的费用。美卓基本供货范围：回转窑承载、回转窑驱动系统、回转窑窑封、回转窑燃烧系统、回转窑燃烧罩、三次风风嘴、冷却机承载站、冷却机驱动系统、冷却机冷却水喷淋系统、冷却机窑封、后燃烧室系统、后燃烧室罩、控制仪表、控制系统、计算机、人机交互界面、控制逻辑编程软件。与美卓项目经理交流时提出：1、本套装置有后燃烧室可在回转窑停工检修情况下，燃耗天然气维持蒸汽余锅可正常使用。2、提出余热锅炉也可增加燃烧天然气喷嘴产生蒸汽，目前国内没有使用案例，国外有正在了解，可与锅炉厂家沟通交流。3、若要设计为生产石墨电极对生焦硫含量要求不大于0.6%锻后石墨电极产品质量全硫量不大于0.5%。4、煅烧温度一般控1300-1350度有利于控制产品质量，对于三次风的使用美卓建议可不增设三次风，有利于我们提高蒸汽产率。 结论：1、通过对三