基于炼焦煤预处理的焦炉输出介质余热利用方法技术

本发明专利技术公开了一种基于炼焦煤预处理的焦炉输出介质余热利用方法，将红焦送入干熄炉冷却得到冷焦，所述冷焦送入换热器与循环烟气换热进一步降温后从换热器底部排出；由换热器排出的循环烟气送入球加热器对蓄热球进行加热，然后回送入换热器内与冷焦换热；炼焦煤和来自球加热器加热后的蓄热球经球‑煤配料斗送入球‑煤回转窑内，通过蓄热球的撞击摩擦对炼焦煤进行干燥破碎，然后进入球‑煤分离筛分离出蓄热球和破碎后炼焦煤，蓄热球回送到球加热器内，破碎后炼焦煤经煤分级筛分离出粗煤料、细煤料和粉煤，所述细煤料送入焦炉炼焦后得到红焦。本发明专利技术工艺简单、能有效回收焦炭余热、对炼焦煤有效干燥，且大幅减少烟尘排放，对环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤化工领域，具体的说是一种基于炼焦煤预处理的焦炉输出介质余热利用方法。
技术介绍
焦化产业作为高能耗、高污染产业,具有巨大的节能减排潜力。为了节省炼焦能源、降低污染物排放，几十年来，相继开发出了干熄焦技术、荒煤气余热利用技术和以焦炉废气余热为热源的煤调湿技术。这些技术的利用，极大改善了焦化区域的环境质量，降低了吨焦能耗。不幸的是这些技术的利用，给焦化区域及周边大气环境带来了新的污染，同时还存在许多低温余热余能的浪费。在干熄焦系统，红焦从干熄炉顶部装入，出现了新的粉尘污染源；在焦处理系统，由于焦炭干燥，扬尘量大；在炼焦煤预处理系统，加热烟气外排时形成了新的烟尘排放源；炼焦煤的处理转运形成新的扬尘源；干熄后的冷焦温度约200℃，冷焦显热未能进一步回收利用，对运焦的设备还带来一定的热侵蚀，同时恶化焦处理区域环境。另一方面，现有的炼焦煤预热干燥去湿利用了焦炉烟气部分余热外，还需补充燃料提供热源将入炉炼焦煤的含水率降到规定要求。若能将干熄焦系统的余热余能与煤预处理所需的热能相结合.不仅可以回收大量余热余能.而且可以改善焦化区域的环境，具有极大的经济效益和环保效益。上述问题均存在于炼焦的多个工序中，希望得到合理解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、能有效回收冷焦余热、对炼焦煤有效干燥，延长设备使用寿命、减少烟尘排放，对环境友好的基于炼焦煤预处理的焦炉输出介质余热利用方法。本专利技术工艺将红焦送入干熄炉冷却得到冷焦，所述冷焦送入换热器与循环烟气换热进一步降温后从换热器底部排出；由换热器排出的循环烟气送入球加热器对蓄热球进行加热，然后回送入换热器内与冷焦换热；炼焦煤和来自球加热器加热后的蓄热球经球-煤配料斗送入球-煤回转窑内，通过蓄热球的撞击摩擦对炼焦煤进行干燥破碎，然后进入球-煤分离筛分离出蓄热球和破碎后炼焦煤，蓄热球回送到球加热器内，破碎后炼焦煤经煤分级筛分离出粗煤料、细煤料和粉煤，所述细煤料送入焦炉炼焦后得到红焦。所述炼焦煤经环形干燥机预干燥后再与来自球加热器加热后的蓄热球一起送入球-煤配料斗，所述环形干燥机中的干燥介质为来自焦炉水平烟道的焦炉烟气。经所述煤分级筛分离出的粉煤送入高炉喷吹煤库或压球系统，所述粗煤料返回到球－煤回转窑内。控制由干熄炉排出的冷焦温度，以调整出球加热器的蓄热球温度，进而控制出球-煤回转窑炼焦煤的含水量。控制出干熄炉的冷焦温度大于200℃，小于250℃，以提高出球加热器的蓄热球温度为180-230℃，进而控制出球-煤回转窑炼焦煤中水含量在3wt％以下。所述经环形干燥机预干燥后的炼焦煤的水含量较原有水含量下降15－25％。所述蓄热球为钢球或者碳素材料球或者改性后具有优良导热性的有机材料制成的球。来自球-煤分离筛和煤分离筛的含尘气体送入球-煤回转窑内带走湿气，再进入除尘器除尘后达标排放。专利技术人对现有炼焦煤的干燥工序和干熄焦技术进行深入研究，作出了如下改进：(1)充分利用了焦炭的显热，将出干熄炉的冷焦在换热器中与循环烟气换热，然后通过加热的循环烟气对球加热器内的蓄热球进行加热，再利用加热后的蓄热球在回转窑中对炼焦煤进行干燥并同步破碎，使冷焦的显热得到有效回收；由于出干熄炉的冷焦余热得到进一步的回收，焦炭温度进一步降低，从而减少了冷焦对运焦皮带的热损伤，延长了设备使用寿命。(2)循环烟气在球加热器及换热器之间循环不外排，即在利用余热的同时不存在含尘烟气的排放，对环境友好；(3)为了有效控制煤的含水量降至3％以下，专利技术人突破了传统希望出炉的焦炭温度更低的方案，将出干熄炉的冷焦温度控制得更高即大于200℃，优选不超过250℃，这样一方面可以减小干熄炉的负荷，另一方面，可以获得更高温度的循环烟气，有利于提高回转窑的干燥效果，使炼焦煤出球-煤回转窑的水含量降低3％以下。(4)为了进一步减少烟尘排放，将球-煤分离筛和煤分离筛以及压球系统或高炉喷吹煤库等操作单元产生的扬尘，以及干熄炉顶的装焦烟尘引入球-煤回转窑中将窑中的湿气带出，同时这些含尘气体进入湿度较大的回转窑内，有利微尘的凝并团聚，可改善后期的除尘效果，减少PM2.5的排放，对环境友好。本专利技术工艺简单，有效利用了出干熄炉的冷焦余热，回收冷焦显热约0.2GJ/t-焦；大大降低了外排的烟尘，减少PM2.5的排放，对环境友好；提高了炼焦煤的干燥效果和效率，煤含水量降至3％以下，干燥热能来自系统低温余热，进一步的节能降耗。附图说明图1为本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术工艺作进一步解释说明：炼焦煤(水含量10wt％)先在环形干燥机中被来自焦炉水平烟道的焦炉烟气进行干燥，水含量下降至7-8wt％，然后和来自球加热器的加热后蓄热球(温度160-210℃)经球-煤配料斗送入球-煤回转窑进行干燥破碎，炼焦煤被蓄热球破碎同时并加热干燥，炼焦煤中的水含量降至3wt％以下，干燥后炼焦煤和蓄热球进入球-煤分离筛分离出蓄热球和破碎后炼焦煤，蓄热球回送球加热器，破碎后炼焦煤再经煤分级筛分离出粗煤料(直径＞3mm)细煤料(直径为0.3－3mm)和粉煤(直径＜0.3mm)，所述粗煤料回送球-煤回转窑和/或球-煤配料斗，细煤料送入焦炉炼焦后得到红焦，红焦送入干熄炉被循环惰性气体熄焦后得到温度大于200℃(优选不超过250℃)的冷焦，所述冷焦送入换热器与循环烟气进一步换热降温得到150℃以下的焦炭；出换热器的循环烟气温度为180-230℃送入球加热器对蓄热球进行加热后温度降至100℃以下，再回送到换热器内再次与冷焦换热；所述粉煤送入压球系统或高炉喷吹煤库。来自所述球-煤分离筛和煤分离筛的含尘气体送入球-煤回转窑带走干燥湿气，然后和出环形干燥机的焦炉烟气一起送入除尘器除尘后达标排放。以年产焦110万吨焦的2座55孔的6m焦炉生产为例，采用本专利技术工艺后，回收干熄焦后的焦炭显热约0.2GJ/t-焦，炼焦煤进炼焦炉前水含量降至3％以下，减少70％以上的焦化废水产生量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于炼焦煤预处理的焦炉输出介质余热利用方法，将红焦送入干熄炉冷却得到冷焦，其特征在于，所述冷焦送入换热器与循环烟气换热进一步降温后从换热器底部排出；由换热器排出的循环烟气送入球加热器对蓄热球进行加热，然后回送入换热器内与冷焦换热；炼焦煤和来自球加热器加热后的蓄热球经球‑煤配料斗送入球‑煤回转窑内，通过蓄热球的撞击摩擦对炼焦煤进行干燥破碎，然后进入球‑煤分离筛分离出蓄热球和破碎后炼焦煤，蓄热球回送到球加热器内，破碎后炼焦煤经煤分级筛分离出粗煤料、细煤料和粉煤，所述细煤料送入焦炉炼焦后得到红焦。

【技术特征摘要】
1.一种基于炼焦煤预处理的焦炉输出介质余热利用方法，将红焦送入干熄炉冷却得到冷焦，其特征在于，所述冷焦送入换热器与循环烟气换热进一步降温后从换热器底部排出；由换热器排出的循环烟气送入球加热器对蓄热球进行加热，然后回送入换热器内与冷焦换热；炼焦煤和来自球加热器加热后的蓄热球经球-煤配料斗送入球-煤回转窑内，通过蓄热球的撞击摩擦对炼焦煤进行干燥破碎，然后进入球-煤分离筛分离出蓄热球和破碎后炼焦煤，蓄热球回送到球加热器内，破碎后炼焦煤经煤分级筛分离出粗煤料、细煤料和粉煤，所述细煤料送入焦炉炼焦后得到红焦。2.如权利要求1所述的基于炼焦煤预处理的焦炉输出介质余热利用方法，其特征在于，所述炼焦煤经环形干燥机预干燥后再与来自球加热器加热后的蓄热球一起送入球-煤配料斗，所述环形干燥机中的干燥介质为来自焦炉水平烟道的焦炉烟气。3.如权利要求1或2所述的基于炼焦煤预处理的焦炉输出介质余热利用方法，其特征在于，经所述煤分级筛分离出的粉煤送入高炉喷吹煤库或压球系统，所述粗煤料返回到球－煤回转窑内...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴高明，陈胜春，王大春，
申请(专利权)人：武汉钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42