本项目是落实《国家工业节能技术装备推荐目录(2019)》-73“焦炉正压烘炉技术”推广要求。
目前,国内焦炉烘炉一般都是采用负压烘炉,即先烘烟囱、后烘烟道(也可不烘),最后炭化室点火,产生的热气流在负压(烟囱产生)的作用下从烟囱排出,该技术简单便捷,但是负压烘炉过程中容易在小烟道部位产生大量的冷凝水,造成小烟道部位在烘炉过程中的损坏。焦炉正压烘炉节能技术能够克服负压烘炉技术的不足,减少能源损失和浪费,减少碳排放,解决其对烘炉质量及焦炉寿命的影响。
焦炉正压烘炉是利用燃气及空气供给燃烧装置,通过向炭化室连续输入高温气体,使其在烘炉过程中保持正压,推动高温气体流经炭化室、燃烧室、蓄热室、烟道等部位后从烟囱排出,使焦炉升温至正常加热(或装煤)温度的节能技术。其过程重要且复杂,与传统的负压烘炉技术相比,全炉升温均匀,升温期短, 安全可靠,节能效果明显且延长焦炉使用寿命。烘炉管道系统缩精简、碳化室取消烘炉专用火床等节省大量工程投资,缩短工期。该技术使焦化企业的经济效益、环境效益和社会效益得到协调和优化。随着焦炉大型化趋势,焦炉正压烘炉方法的优势体现的越来越明显,是未来烘炉发展的一个重要方向。
该技术开发伊始关键设备被国外公司垄断,国内仅仅几个有实力的钢铁联合企业能够使用,这样不仅使国家花费大量的资金,也在一定程度上影响了正压烘炉技术在焦化行业内的推广及国内焦化行业的技术进步。通过多年努力,该技术国产化和产业化已得到成功验证,针对7.65m顶装焦炉、6.78m捣固焦炉、6m顶装、7m顶装等多种炉型的项目都已正式投入运营,在宝武梅钢、鞍钢、首钢京唐、山东浩宇等多座焦炉应用,以一座70孔7.65米顶装焦炉为例以一座70孔7.65米顶装焦炉为例,实施该技术后:全炉漏气率降低1.1~1.5%,每年减少荒煤气自炭化室向燃烧室串漏500万m3,节约煤气500万m3/a,即2850 tce/a;每年减少窜漏荒煤气500万m3,可回收焦油200t,175t,萘30t;每年减少窜漏荒煤气500万m3,每年可减少二氧化硫排放0.75t,二氧化碳排放177.7万m3;可节约砌筑火床用粘土砖120吨;节约一侧(机侧或者焦侧)烘炉煤气管道及其配套的阀门、管件、燃烧器和节流孔板等钢材7t;减少荒煤气窜漏节约煤气经济效益约250万元/年,多回收的焦油、粗苯、萘经济效益约120万元/年;焦炉提前投产约10天,多产焦炭约3万t,按照焦炭综合单价每t利润200元计算,该项利润为600万元;正压烘炉对比传统负压烘炉投资成本增加约200万元,仅提前投产这一项即可收回投资。焦炉正压烘炉节能技术推广迫在眉睫,急需制定统一标准。