50万吨年热回收焦炉及配套发电项目介绍

1、50 万吨/年热回收焦化及配套发电项目简介徐志全一、 热回收焦炉介绍：1热回收焦炉产生背景回收化学产品的传统焦炉（简称化产焦炉）利用 100 连年以来，在技术和经济 方面取得了庞大的成功。可是，随着化产焦炉推行利用的日趋普遍，这种焦炉所带来的 负面效应表现得愈来愈明显，碰到了环境爱惜和煤资源综合利用等方面的困难。为了使 炼焦工业取得健康的进展，炼焦工业的清洁生产和扩大炼焦煤资源的品种已经成为世界 炼焦行业重点研究的课题。随着社会工业化程度的提高和冶金行业对于焦炭产品需求量的增加，化产焦炉 所带来的粉尘污染、水污染、空气污染以及水资源综合利用方面的问题越来越突出。为 了既能满足冶金行业对于焦炭质

2、量方面的需求，同时又良好的保护人类所居住的环境， 清洁型无回收焦炉（又称热回收焦炉）应运而生。2热回收焦炉的概念与类型清洁型无回收焦炉（热回收焦炉）是指炼焦煤在炼焦进程中产生的焦炉煤气、 化学产品和其它一些有害物质在焦炉内部充分、合理的燃烧，通过回收高温废气的热量 用来发电或提供蒸汽的一种新型焦炉。无回收焦炉（热回收焦炉）分有立式无回收焦炉与卧式无回收焦炉两种。最近几年来，LRJ-2000清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）进行了许多方面的改良，形成 了 LRJ-2005清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）炼焦技术，已经应用于印度EIL公 司220万吨钢项目中。3、热回收焦炉的工艺流程及技术特点成

3、熟的捣固热回收炼焦厂流程图如下：晾焦台焦场熄焦塔弟空气废气蒸汽*蒸汽轮机发电机同其它炉型相较，热回收焦炉特点如下：一、炭化室和燃烧室完全分开，能够大大降低焦炭烧损率，确保烧损率V1%。2、占地面积小，总投资少。2、炭化室负压操作，不外泄烟尘。3、不回收化学产品和净化焦炉煤气，很少产生污染物。4、不会带来化学产品回收后污染物难以治理、并且治理投资庞大的困难。5、满足环境保护和能源综合利用两方面的要求，充分体现经济、资源、环境的 协调发展。6、宽炭化室炼焦，焦炭的块度大、强度高、热稳固性好。7、炭化室和燃烧室完全分开，相隔100mm，煤气在燃烧室燃烧进程中，相邻炭化室的热能能够彼此利用，缩短了结焦

4、时刻，增加了成焦的均匀性，产量能够大大提高。8、实践说明，在同一配煤方案情形下，利用捣固工艺所生产的焦炭，其机械强度M40约提高%，耐磨指标M10约改善2%4%。4、投资本钱与建设周期1、在一样产量的情形下，立式无回收焦炉（热回收焦炉）所用的建设投资较少， 吨焦建设本钱约300元；只有卧式无回收焦炉的50%60%左右。只有顶装焦炉的30%左 右（佳华公司一期1 10万吨投资约12亿）。二、在一样产量的情形下，立式无回收焦炉（热回收焦炉）所占用的地面面积较少， 只有卧式无回收焦炉的30%40%左右。只有顶装焦炉的20%左右。3、立式无回收焦炉（热回收焦炉）采纳的是捣固焦炉。捣固焦炉与传统的顶装

5、焦炉的炉体投资大致相当，但所用煤料的费用不同却较大。因为煤料的费用通常占焦炭 本钱的75%左右，捣固焦炉比顶装焦炉的配煤费用小，加上捣固焦炉每炉装煤量要增加 25%左右，因此捣固焦炉的利用经济性明显好于顶装焦炉。4、建设周期短。一样情形下，国内建设周期为10个月。5、捣固系统一、采纳持续、自动、薄层、锤式冲击捣固法，捣固时刻为46min，入炉煤的堆 密度由散装煤的m3提高到m3。二、捣固机的捣固锤个数为618个，能够依照焦炉产量的要求进行相应的配 备。6、资源综合利用一、余热利用：炼焦废气余热全数用于发电或城市供热，实现了资源的综合利用。以年产50万吨焦化厂为例，能够配备2* 12MW的热回收

6、发电机组。二、配煤范围广：实践说明，在保证焦炭质量的前提下，可配入30%50%的弱 粘结性煤或无烟煤，扩大了炼焦煤的配煤范围。3、水消耗：全厂生产只在备煤系统和熄焦系统利用水，每吨焦耗水仅吨。4、电消耗：每吨焦耗电约15度。7、焦炉结构清洁型立式无回收（热回收焦炉）焦炉由抗击墙、炭化室系统、燃烧室系统、烟道系统、底部散热系统及炉顶、炉底、炉门炉框、护炉铁件等部份组成。参见以下图。8、焦炉的技术规格与性能参数:清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）有LRJ-2000型和LRJ-2005型两种系列。炭化室高度：3300mm4700mm,炭化室宽度：400mm560mm,炭化室中心距：1180mm124

7、0mm 等。以年产50万吨LRJ2005清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）为例:性龍指标M值性龍指标彖值炭优室全高4430 mm炭化室隔墙厚100mm炭优室全长1 2570 mm炉顶厚炭化室平均宽550 mm炭化室装煤高度3900mm炭化室中心距1 240 mm炭化室中心温度炭比室一供装煤逅-22.7 吨毋孔出蕉壘17吨入炉煤讲密度1.05-l.lt/m?：债气温度950-1 050T结焦时间3S-40h盹万吨孔数140孔9、环境爱惜及方法一、该焦炉采纳煤饼捣固、侧面装煤的方式，炭化室负压操作，大大减少了在装煤、 推焦进程中烟气的无组织排放，使得装煤、炼焦、出焦等全进程烟尘无外泄，所有产生 的

8、荒煤气全数燃烧变成热能。此热能一方面加热煤饼使煤变成焦炭，另一方面废气余热加热锅炉产生蒸汽，用于发电或城市供热。锅炉排出的废气再经脱硫除尘后烟气中的S02W100mg/m3，粉尘W40mg/m3,实现了清洁生产，达到环保要求。二、该焦炉没有外输焦炉煤气、化学产品回收和煤气净化等工艺进程，不需要 建设污水处置车间,因此没有含有害化学成份的污水产生,能够从全然上解决焦化厂污 水难以治理的问题。3、在炼焦进程中,产生的焦油、苯、萘、34苯幷芘等有毒有害气体在高温 下全数燃烧掉,大大减少了炼焦进程中有毒有害气体对环境的危害。清洁型立式无回收焦炉（热回收焦炉）由于其独特的炉体结构和工艺技术,在炼焦 进程

9、中炭化室处于负压工作状态,可不能泄漏烟尘。由于不回收化学产品和焦炉煤气, 也可不能产生含有酚与氰的有害物质的废水,从全然上解决了焦炉环境污染的问题,实 现了清洁生产。在炼焦过程中需要打开炉门推出焦炭和装入煤饼,此时产生的烟尘是立式 无回收焦炉（热回收焦炉）的主要外泄物,因此在设计中采用了以下措施进行烟尘处理。一、装煤进程中的烟尘处置在焦炉机侧的上部,设有烟罩和抽烟管道,抽烟管道与主烟道相连,装煤 时产生的烟尘通过主烟道的负压吸力,被主烟道吸走并在主烟道内燃烧,一同进入余热 锅炉,最后通过电厂烟囱排放。二、推焦进程中的烟尘处置在拦焦除尘车上设有除尘装置,有水膜除尘和布袋除尘两种工艺方法可供 选择

10、。采用水膜除尘装置时,烟尘被收集后进入水膜除尘器,洗涤后的烟尘经过脱水后 排放。水膜除尘器的净化率为99%,烟尘的洗涤水经过水槽流入熄焦水沉淀池,沉淀后 循环使用。采用布袋除尘装置时,烟尘被吸入布袋内过滤,布袋就起到一种过滤装置的 作用,但布袋上的尘土需要定期清理。3、熄焦时的粉尘处置 在熄焦过程中，产生大量的蒸汽，蒸汽中含有许多粉尘，因此在熄焦塔的顶部设有木质净化装置，当熄焦水蒸汽通过净化装置时，蒸汽中的粉尘被分离，蒸汽被 净化排放。10、成功案例中国平遥兴华焦化中国天津正丰源焦炭中国山东微山矿业集团公司中国山西潞城潞安焦化公司中国山西潞城潞鑫焦化清洁热回收捣固焦技术走红国际市场程林生 孙炜

11、 转贴自：中国化工报 2007年7月27日鉴于我国自主开发的热回收炼焦技术已经处于世界领先水平，7月26日，德国蒂 森克虏伯能源公司焦化专家再次来到山西省化工设计院，共商焦炉生产技术合作事宜。 从国家焦炭协会传来的信息说明，目前利用QRD系列清洁型热回收捣固式炼焦技术的焦 炭产能已达2000万吨/年，在国际焦炭生产总量中占了相当份额，这说明在温室气体减 排方面我国已经拥有优势技术。据了解，山西省化工设计院和中信集团公司联合投标德国蒂森克虏伯能源公司 在巴西建设205万吨焦化项目工程，并于2006年11月中标。按照合同约定，该项目的 设计任务由山西省化工设计院承担，设计工艺采用该院专利技术QRD

12、系列清洁型热回收 捣固式炼焦技术。QRD清洁型热回收捣固炼焦炉是由山西省化工设计院技术专家会同山西省内焦 化技术专家合力开发成功的，后经过国内投资方的努力，陆续在中国国内形成了1500 万吨的生产规模。其代表性工程高平兴高焦化公司清洁型炼焦炉，被中国农业部、联合 国有关组织授予“中国乡镇企业节能与温室气体减排项目”称号。2004年2月，山西省化工设计院和北京中钢联工贸有限公司合作，与印度NACO 工业公司正式签订了40万吨/年热回收焦炉的工程合同，清洁型热回收捣固式炼焦技术 首次进入国际市场。这是我国热回收技术首次在国际上应用。该工程已于2006年1月 建成投产。随后，又有5项工程在印度顺利实

13、施。联合国工业发展组织、全球环境基金、 联合国开发计划署等国际机构以及许多发达国家的代表，先后到该院就清洁热回收捣固 焦技术进行洽谈合作。据介绍，清洁热回收捣固焦技术具有以下特点：一是全过程负压操作，炼焦烟 尘得到控制，不产生废水；二是炭化室大型化，具有炼焦焦炭块度大，焦炉电耗低，寿 命长等优点；三是在国际上首次采用了具有中国自主知识产权的液压捣固技术；四是炼 焦煤可大量地使用弱粘结煤；五是炼焦废气余热实现回收利用。另外，该焦炉便于自动 化控制，投资少，建设周期短。相关链接：清洁型热回收捣固炼焦技术是炼焦行业的的重要新技术，也是今后的发 展方向之一。随着对环保要求的日益严格以及炼焦煤资源的短缺

14、，该技术将得到广泛的 应用。目前，国际上热回收炼焦技术开发较早和应用较好的国家有美国、德国、印度和 中国等国家。热回收炼焦技术的代表公司有美国太阳焦炭公司、德国蒂森克虏伯能源焦 炭工程公司、印度塞萨焦炭有限公司和中国山西省化工设计院。山西省化工设计院开发的QRD-2000清洁型热回收捣固机焦炉技术，炭化室一次 装入干煤量达到吨，炼焦工艺采用了完善的备煤筛焦工艺，炉体结构合理，炉体材质 以硅砖为主，护炉铁件齐全。炼焦采用负压操作，全部实现了机械化操作，可通过开启 焦炉桥管调节阀的开度控制焦炉进空气量，达到自动调节焦炉温度和吸力的目的。焦炉 机械只有捣固机、装煤推焦机、接熄焦车三大装置。这项清洁型

15、热回收捣固式炼焦技术在国际上首次采用了液压捣固技术，捣固煤饼干 密度吨/立方米。液压捣固具有煤饼密度均匀、煤饼表面平整、设备噪声低、维修量小 等特点。该技术在我国还首次采用了水平接焦技术，具有出焦粉尘少、焦炭不跌落破损 等特点。山西省化工设计院开发的这项新型热加回收炼焦技术引起了国内外焦化界的极 大关注。二、原料煤和产品方案一、原料浩通能源控股拟建 50 万吨年的热回收焦炉及配套发电项目，要紧原料为洗精煤，年需炼焦洗精煤约 55 万吨，要紧由本公司在蒙古国及周边俄罗斯所拥有的煤炭资源 来提供：资源一资源二资源三资源四资源五蒙3#蒙4#策克俄罗斯K9俄罗斯灰份Ad挥发份Vdaf34硫份StdG值

16、8886627588Y值1617111020X值373143RmaxCSN799M4089M10CRICSR67二、产品方案：通过对以上资源进行合理科学配煤，能够生产如下品质焦炭之一：生产特级铸造焦：以蒙3#煤为主，知足如下装炉煤质量：水分 Mt11%；灰份Ad；硫份Std%；挥发份Vdaf80；粒度（3mm）88%Y 值17；之二：生产特级冶金焦。以蒙4#煤为主，知足如下装炉煤质量：水分 Mt11%；灰份Ad；硫份Std%；粒度（3mm）88%；挥发份Vdaf26%；G 值75；Y 值 15。之三：生产一级冶金焦。以策克和K9煤为主，知足如下装炉煤质量要求:水分 Mt11%；灰份Ad；硫份S

17、td%；粒度（3mm）88%；挥发份Vdaf27%；G 值70；Y 值13。之四：随着公司新资源的开发，依照市场的转变能够开发出多种新的产品，具体待 项目确信下来以后再做详细的实验及研究。三、设计单位为本项目提供相关资料1项目投资：50万吨/年焦化厂及配套的2* 15MW发电项目总投资为24582万元;其中焦化厂投资14885万元；发电厂投资9697万元。具体明细如下表50万吨焦炭厂投资预算序号项目名称分项名称分项费用（万元）合计费用（万元）1设备与材料备煤部分9678137炼焦部分2960炉体材料2860筛焦部分390电器仪表部分9602现场安装工程备煤部分40187筛焦部分10炼焦部分26

18、53建筑工程和筑 炉备煤部分17984777炼焦部分1460筛焦部分658筑炉部分5464其它费用设计费5241684技术指导费（筑炉、烘 炉、开工、生产）100技术工人培训费（在中 国）30建设单位管理费50工程质量监理费100环保评价费20临时设施费40勘察费20烘炉费300不可预见费600总计148852*15MW 余热发电厂投资预算序号项目名称分项名称分项费用（万元）费用（万元）1设备及安装热力系统69578469化学水处理系统153供水系统221电气系统854热工控制系统268附属生产工程162建筑工程热力系统430661水处理系统26供水系统26电气系统27附属工程72交通运输工程9地基处理40土石方工程20场内外临时工程113其它费用建设项目法人管理费20567设备成套服务费25备品备件购置费45勘察设计费235序号项目名称分项名称分项费用（万元）费用（万元）工稈监理费26管理车辆购置费63工器具、办公、生产及生活家3具购置费生产职工培训及提前进厂费43整套启动试运费及分系统调试 费102工程质量监督检测费5总计9697说明：以上费用中不包括如下费用：一、土地征用；二、外国内陆运输费、关税； 3、厂区内公用工程费用；4、厂区外供水、供电、道路费用五、以上预算是指在中