利用焦炉烟道气废热对煤进行气力分级与调湿一体化机组及应用.pdf

经 验 交 流 利用焦炉烟道气废热对煤进行气力分级 与调湿一体化机组及应用 于春令 杨国华 宁波大学, 浙江 宁波 315211 摘要 介绍炼焦煤气力分级与调湿一体化机组的原理和特点。 研究分析及工业应用表明, 该机组具有分级效率高、调 湿效果好、安全可靠性高、投资运行费用低、占地少、余热利用率高等优点, 有显著的节能、环保和经济效益。 关键词 炼焦; 分级; 调湿 PNEUMATIC CLASSIFICATION OF COAL BY FLUE GAS HEATOF COKE-OVEN AND MOISTURE CONTROL INTEGRATION UNITS Yu Chunling Yang Guohua Ningbo University, Ningbo 315211, China Abstract The principle and characteristics of coking coal pneumatic classification as well as moisture control integration unit were introduced. The theoretical analysis and industrial application showed that many advantages of this unit were demonstrated including efficient classification, good effect of moisture control, lower cost, efficient utilization of the waste gas heat from coke -oven, safety, reliability, etc. This new technique has considerable economic, environmental and energy -saving benefits. Keywordscoking;classification; moisture control 0 引言 在炼焦生产中 ,现有备煤车间的常规工艺是 将 经配 合 制备 的 配合 煤全 部 送破 碎机 破 碎至 粒 度 3 mm的煤料达到约 80。这种常规备煤工艺存 在两个问题 1 入厂煤水分一般为 10, 遇到雨天 ,露天贮存 的煤水分有时会超过 15, 装炉煤水分偏高和不稳 定,严重影响焦炭产量和质量及焦炉寿命。 2 入厂煤中粒度 3 mm 的煤料约占 60,将这 些煤不论大小全部送去破碎, 不仅破碎机电耗大, 而 且因过破碎使 0. 5 mm 粒级比例增大 , 降低活性粒 子的黏性, 增大非活性粒子的比表面积 , 两者均使焦 炭质量下降 。另外, 过破碎也将使 3 mm的煤粒应尽可能快速排出, 不干燥 ,也不 吸热升温 ,这样既可节省热能 ,又可更好调湿 。 2. 2. 3 调湿效果好 从煤粒水分分布特点看,炼焦煤调湿的理想情况 是只干燥 3 mm 煤粒 ,使其破碎后不至于水分过低,而 造成扬尘。因此,该机组是以降低3 mm 煤粒干燥为设计原 则。 3 mm煤粒在该机组中呈气流床干燥,其干燥程 度取决于气流量 气速 、 进气温度和床体高度 或停留 时间 。该机组在运行时,气速依据分级粒度要求设定 为某定值,床体高度也是不可调的 ,所以主要是通过调 节进气温度来控制调湿效果 。当来煤水分最大时,可 全部抽取焦炉烟道气,此时进气温度亦为最高; 当来煤 水分小时,采用部分废气循环 ,以降低进气温度, 避免 过干燥。根据来煤水分 ,可通过调节废气循环比来控 制 3 mm煤粒的最终水分,获得最佳调湿效果。 2. 2. 4 安全性好 如图 1所示,进气温度是通过调节废气循环比来 控制,整个机组内的气体氧含量都可控制在可爆限以 下,安全性好。另外,需要说明的是 ,经过计算表明,来 煤水分小时 ,采用部分废气循环,到达袋式除尘器的气 流含湿量更小,布袋结露危险性减小,工作更安全。 2. 2. 5 可靠性高 该机组由主机 气力分级干燥机 、辅机 风机 、 除 尘器 和管路组成 。辅机和管路可靠性很高 ; 而主机 设计为由布风板条缝间喷出气流 , 具有流速大 、 无外 力挤压的特点, 类似于一个振动筛却不会出现振动筛 的筛网堵塞和漏料现象, 性能更可靠。整个机组除了 要注意避免袋式除尘器结露和各除尘器排料堵塞外, 没有其他故障点 , 而结露和堵塞是完全可以避免的, 故该机组可靠性高, 且维护、 运行管理简单。 2. 2. 6 投资和运行费用低 该机组的主机因干燥强度大 ,设备床面小, 结构 简单, 其造价应低于其他调湿系统的主机 ,辅机的投 资取决于气流量 ,气流量正比于煤干燥和升温所需的 热量、反比于热效率和进气温度, 由于该系统热效率 高,且因选择性干燥减少了大粒煤的干燥和升温吸 热,所以系统气流量应小于其他调湿系统 ,其辅机的 投资也应小于其他调湿系统。运行费用主要取决于 辅机电耗, 该系统气流量小,所以运行费用也应较小。 2. 2. 7 占地少 该机组气固接触好 ,干燥强度大 ,且煤粒 3 mm 呈气流床干燥, 所以 ,主机床面积小 ,约为半沸腾流化 床风动分离干燥机的 1 10 。 3 煤气力分级与调湿机组的应用 首台 100 t h 煤气力分级机组于 2000 年4 月在北 京矿务局大安山矿投入应用, 随后又有 50 t h 等机组 在山西、 江苏等地投运 。2005 年 200 t h 煤炭气力分 级机组在郑州煤炭集团投运, 该机组运行可靠, 所有 指标都达到预期要求 ,项目很成功。 该机组采用热烟气, 适当增加分级机高度, 延 长 3 mm煤粒与热烟气的接触时间, 并根据来煤水 分,随时调节废气循环比 ,即可获得很好的分级与调 湿效果。 参考文献 [ 1] 杨国华. 潮湿煤炭干法深度分级研究新进展[ J] . 中国矿业大学 学报, 2000, 29 2 164 -166. [ 2] 杨国华. 振动流化床气力分级机组研究[ J] .矿山机械, 2002 4 45 -46. [ 3] 新日本制铁株式会社. 利用流化层进行煤干燥分级的方法和 装置[ P] . ZL95118676. 0. [ 4] 长沙通发高新技术开发有限公司, 中冶焦耐工程技术有限公 司. 半沸腾流化床风动分离干燥机[ P] . 申请号 2006100315. 5. [ 5] 济南钢铁股份有限公司. 移动隔板式流化床[ P] . 申请号 200710014386. 1. [ 6] 杨国华. 煤炭干法分级装置[ P] . 发明专利 Zl 93 1 11761. 5, Zl 2005 1 0098970. 0, 实用新型 Zl 2006 2 0100139. 4, Zl 2005 2 0014378. 3. [ 7] 杨国华, 王兴云. 动力煤洗前干法脱粉新技木. 煤炭加工与综 合利用[ J] . 2007 6 12 -15. 作者通信处 于春令 315211 浙江省宁波市江北区风华路 818 号 宁波大学 68号信箱 2008- 06-26 收稿 99 环 境 工 程 2009年 2 月第27 卷第1 期