摘要：本文以焦化行业为对象，分别从捣固炼焦技术、煤预热炼焦技术及共炭化技术等方面，探讨了节能减排的关键技术，望能为此领域研究有所借鉴。
关键词：焦化行业；节能减排；关键技术
当前，虽然我国在GDP能耗上有了大幅度降低，但对于陕西（3.58%）、山西（4.15%）、河南（4.04%）等产煤省份或将煤作为其主要原料炼焦地区，其GDP能耗仍低于全国水平（4.81%），情况仍比较严峻。因此，需要在焦化行业当中，积极运用各种先进的节能减排技术。为了能够更好的选择有利于环境生态保护、有助于生产成本节约以及符合我国基本国情的炼焦技术，需要综合考虑环保效果、焦炭质量及焦炉性能等因素。本文分别从捣固炼焦技术、煤预热炼焦技术、蒸汽回收过滤技术、技改等方面，就焦化行业节能减排的关键技术选择进行探讨。
1.捣固炼焦技术分析
所谓捣固炼焦，从根本上来讲，就是在配合煤还没有真正入炉前，利用捣固机将其捣实，使之成为比炭化室更小体积的煤饼，然后将其推入炭化室进行炼焦。通过捣固炼焦处理，装炉煤的密度会发生变化，即从之前的0.69t/m3增加至1.05~1.15t/m3。在捣固炼焦过程中，要想增强煤饼的稳定性，通常情况下，需要加入润滑剂、水作黏结剂。捣固炼焦能使煤粒之间的空隙减小，而煤料相应堆密度会明显增大，因此，会增强胶质体的膨胀压力；当变形煤粒受到挤压之后，煤粒之间的融合便会得到强化。（1）配煤方案与配合煤性质。既往实践研究指出，配合煤的灰分区间值为9.45~12.42%，而硫分区间值为0.39~0.86%，挥发分为26.01~30.24%；此外，催化指数区间值为3.30~7.34%。当煤质指标区间越大，其越具有代表性。（2）焦炭质量。首先，捣固炼焦对气孔率所产生的影响。当配合煤堆积密度有一定程度增加时，会增加炼焦煤料之间的膨胀压力，孔径变小，且气孔数量减少，因而会降低显气孔率与焦炭总气孔率。但针对配合煤的堆积密度而言，其不会一直增加，因为持续性的增加，会增大炼焦膨胀压力，较难实现挥发性物质的析出，因此，受此影响，一些气孔的孔径会出现明显增大，扩张煤炭微裂纹，增大焦炭气孔率。其次，对冷态强度的影响。当增加配合煤堆积密度后，将煤粒之间的空隙填满，所需黏结组织减少，而且界面已有比较牢固的结合，因此可达到提高抗碎强度，以及改善耐磨强度的目的。但需要指出的是，配合煤堆积密度不能持续性增加，因为其会增大热解气体的析出难度，而且还会增加胶质体的膨胀压力；另外，虽然能增加焦炭的机械强度，但收缩应力对焦炭的松弛作用会大幅减小，焦炭层之间的剪切应力会增加，使焦炭横裂纹扩张，劣化冷态强度。
2.煤预热炼焦技术
借助煤预热炼焦，能够使炼焦煤源的堆密度得到提升，还能达到改善焦炭质量的目的；相比于传统的湿煤炼焦，可以降低4%的能耗，而焦炉生产能力则能提升20~25%；此外，还能消除平煤时所出现的烟尘，因而能够大幅减少空气污染。需要指出的是，对弱黏煤进行预热与改质后，能够达到改善其结焦性能及黏结性能的目的。伴随预热温度的不断变化，煤炼焦冷态强度发生规律性变化，其耐磨强度伴随温度的升高而呈现出的先降而后升的变化情况，而对于其抗碎强度而言，则呈现随着温度升高而先升后降的变化趋势。
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3.蒸汽回收过滤技术
蒸汽的回收过滤技术是针对焦化行业开发的一项专利技术，通过这项技术可以有效地将熄焦工序、烟气脱硫产生的蒸汽加以回收利用，与干熄焦技术相比，具有结构简单、维护保养方便、不改变现有的生产工艺流程等特点，而且设备投资也相对较低。我公司目前熄焦工序蒸汽产生量为1000吨/日，烟气脱硫塔排出蒸汽量250吨/日，通过蒸汽回收过滤技术改造，每日将回收1250吨蒸汽。另外，通过此项技术将实现焦化企业蒸汽排放脱白先例，不仅达到了节能减排效果，同时也取得了环保效益。
4.氨水除油技术
煤焦油是焦化工艺中的重要产物，而煤焦油与剩余氨水的分离却是进行蒸氨工艺前的重要一环。分离或去除是否彻底对蒸氨工艺有着很大的影响。同时焦化废水中油的含量直接影响到生化处理效果。因此煤焦油的去除或分离是焦化工艺十分重要的一个环节。目前焦化行业普遍采用的是焦炭过滤、气浮或陶瓷滤管法来进行煤焦油的去除，但去油效果不理想。为解决去油问题，我公司在原有陶瓷管工艺的基础上，增加了高精度油水分离设备，运行稳定后，以进出水质进行比对，明显清澈，以化验指标比对，明显降低，运行至今氨水含油量一直在10mg/l以下，达到了技术及工艺要求，不仅提高了焦油收率，同时降低了蒸氨塔底部排油量及污水含油量，提高了环保效益降低了污水处理费用。另外，处理蒸氨废水时耗碱量也明显降低，可谓一举多得，是同行业中的先例标杆创新技术。
5.脱硫液利用余热分解技术
脱硫液利用余热分解技术，首先对脱硫液进行预处理，通过加压泵打至上升管先进行预热，再由喷射器喷入上升管中，喷入的脱硫废液雾滴在高温荒煤气中时被瞬间汽化，被汽化后的脱硫废液在随荒煤气上升的过程中，与荒煤气进行充分的换热升温，当温度高于420℃后，其中的NH4CNS、(NH4)2SO3和(NH4)2SO4等物质发生热解生成H2S，NH3和N2等气体并与荒煤气混合。被蒸发的脱硫废液中的水份经过桥管，集气管及初冷凝器后进入剩余氨水或循环氨水中；而分解产生的H2S和NH3等物质除部分进入剩余氨水或循环氨水中，大部分随煤气一起进入后续的净化工段，其中H2S主要在脱硫过程中以硫磺的形式回收，而NH3则在硫氨工段以硫酸铵或氨水的形式回收。公司开发此技术以来经过脱硫液过滤系统改造，喷射嘴改造，配空气加剧分解改造，汽液切换等多次技改及不断完善操作，将脱硫液分解技术持续升级改造，目前已形成了一套成熟可实践运行的技术，能将富余脱硫液彻底消化，也提高了硫磺、硫铵产量，增加了收益的同时达到了清洁文明生产。
6.结语
综上，针对焦化企业来讲，需重视节能减排技术的合理选择，在对捣固炼焦技术、煤预热炼焦技术进行创新的革新的基础上，积极探索蒸汽回收过滤技术，积极开展氨水除油技术和脱硫液利用余热分解技术等；另外，还需积极强化企业管理，以技术改进为抓手，以持续推进环保设施改造为依托，不断进行技术创新，同时加大人力、财力、物力的投入力度，最大程度的提高节能减排技术水平，实现节能减排的目的。
参考文献：
[1]胡世杰. 焦化行业节能减排及干熄焦技术交流会在河北宣化召开[J]. 山东冶金, 2015(4):26-26.
[2]胡毕善. 试论焦化厂节能减排技术[J]. 大科技, 2013(14):306-307.
[3]吴祥平, 张星, 马伟. 冶金焦化企业节能减排中烟道气资源化利用探讨[J]. 有色矿冶, 2011, 27(6):45-47.
作者简介：方一龙（1987-11-21），男，汉族，籍贯：山西省忻州市五台县，当前职务：技术员，当前职称：助理工程师，学历：大专，研究方向：焦化行业技术难题攻关
论文作者:方一龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/13
标签：炼焦论文; 技术论文; 焦炭论文; 氨水论文; 蒸汽论文; 节能论文; 气孔论文; 《电力设备》2018年第27期论文;