干法熄焦系統(tǒng)之余熱鍋爐防腐

一、干熄焦原理

干法熄焦技術(shù)(Coke Dry Quenching)簡稱干熄焦，英文縮寫為CDQ，是相對于濕法熄焦而言的一種新型熄焦方法。

干法熄焦及余熱發(fā)電系統(tǒng)以惰性氣體氮氣為載體，通入干熄爐內(nèi)冷卻熾熱焦炭，使焦炭由1000℃冷卻至180℃以下，循環(huán)的惰性熱氣體熱量經(jīng)回收后，產(chǎn)生蒸汽用于發(fā)電。該技術(shù)在熱能回收利用、減少污染排放及改善焦炭質(zhì)量等方面顯著優(yōu)于濕熄焦。

裝滿紅焦的焦罐由電機車牽引至提升井架底部，提升機將焦罐提升并送至干熄爐爐頂，通過帶布料器的裝入裝置將焦炭裝入干熄爐內(nèi)。在干熄爐中焦炭與惰性氣體直接進行熱交換，焦炭被冷卻至180℃以下，經(jīng)排焦裝置卸到帶式輸送機上，然后送往焦處理系統(tǒng)。

循環(huán)風(fēng)機將冷卻焦炭的惰性氣體從干熄爐底部的供氣裝置鼓入干熄爐內(nèi)，與紅熱焦炭逆流換熱。自干熄爐環(huán)形氣道排出的高溫?zé)嵫�環(huán)氣體（800℃），經(jīng)一次除塵器除塵后進入干熄焦鍋爐換熱，溫度降至約160-180℃。由鍋爐出來的冷循環(huán)氣體經(jīng)二次除塵器除塵后，由循環(huán)風(fēng)機加壓，再經(jīng)副省煤器換熱冷卻至約130℃，再進入干熄爐循環(huán)使用。干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，送至汽輪機發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電。

二、干熄焦優(yōu)點

1、熱能回收

同濕熄焦相比，干熄焦可回收利用紅焦約80%的顯熱，每干熄1t焦炭回收的熱量產(chǎn)生約3.9-4.0MPa，450℃蒸汽0.45-0.55t。

2、環(huán)境資源

對于規(guī)模為100萬t/a焦化廠而言，采用干熄焦技術(shù)，每年可以減少8-10萬噸動力煤燃燒對大氣的污染。相當(dāng)于省向大氣排放144-180噸煙塵、1280-1600噸SO2，減排10-17.5萬噸CO2，節(jié)約用水44萬噸。

3、焦炭質(zhì)量

提高焦炭強度和降低焦炭反應(yīng)性，降低高爐燃料比，增加出鐵比，提高爐頂溫度，增加煤粉噴吹量。

三、干熄焦系統(tǒng)組成：

1、熄焦工藝系統(tǒng)：由紅焦運輸裝置、裝入裝置、干熄爐本體、排出裝置、供氣裝置等組成，實現(xiàn)熾熱焦炭的運輸、裝入、冷卻、排出及循環(huán)氣體的供給、分配、凈化等；

這個系統(tǒng)中隔熱采用ZS-1，高溫防腐防氧化采用ZS-821或1021

2、熱力系統(tǒng)：由余熱鍋爐、鍋爐給水泵、除鹽水站、除氧器、水泵間等組成，實現(xiàn)高溫循環(huán)氣體與鍋爐水的熱交換，得到連續(xù)穩(wěn)定的、高品質(zhì)的蒸汽，供發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電；余熱鍋爐防腐采用1041，除氧器采用711

3、焦處理系統(tǒng)：由帶式輸送機、通廊、焦炭緩沖倉、轉(zhuǎn)運站等組成，實現(xiàn)冷焦儲藏及轉(zhuǎn)運的功能；設(shè)備耐磨防腐采用911或1031

4、發(fā)電系統(tǒng)：由汽輪機、發(fā)電機、輔機系統(tǒng)等組成，實現(xiàn)利用蒸汽熱能發(fā)電的目的；ZS-1

5、供配電系統(tǒng)：由高低壓配電室、變壓器室、綜合電氣室等組成，實現(xiàn)對干熄焦系統(tǒng)的設(shè)備供電和電氣自動化控制集成，并將干熄焦發(fā)電機產(chǎn)生的電力并網(wǎng)外供。絕緣地坪可以采用1091

6、通風(fēng)除塵系統(tǒng)：由除塵地面站、料倉、煙氣凈化、輸灰系統(tǒng)等組成，具有將干熄焦裝置各放散點所產(chǎn)生的高、低溫含塵煙氣，進行收集、除塵、粉塵回收的功能；除塵器防腐采用1041

7、給排水系統(tǒng)：主要由循環(huán)水泵房、冷卻塔、各子系統(tǒng)的給排水管道等組成，為發(fā)電系統(tǒng)提供循環(huán)冷卻水，同時為系統(tǒng)內(nèi)的其他子系統(tǒng)提供各種工藝用水及生活用水。循環(huán)水塔，輸水管道采用711

四、余熱鍋爐

鍋爐給水由鍋爐給水泵升壓后向鍋爐供水，除鹽、除氧純水經(jīng)省煤器預(yù)熱后進入鍋筒。鍋筒爐水循環(huán)可分為自然循環(huán)部分和強制循環(huán)部分:

自然循環(huán)部分是鍋筒爐水經(jīng)水冷壁下降管進入膜式水冷壁，爐水吸熱汽化成汽水混合物經(jīng)膜式水冷壁上升管返回鍋筒。

強制循環(huán)部分是鍋筒爐水由鍋筒下降管經(jīng)強制循環(huán)泵送入鰭片管蒸發(fā)器與光管蒸發(fā)器，爐水吸熱汽化成汽水混合物經(jīng)蒸發(fā)器上升管返回鍋筒。此兩部分產(chǎn)生的汽水混合物在鍋筒中進行汽水分離,飽和蒸汽由鍋筒上部導(dǎo)出，進入一次過熱器升溫后，經(jīng)減溫器噴水減溫后，進入二次過熱器繼續(xù)升溫，從二次過熱器引出的蒸汽即為主蒸汽。

1、過熱器

煙氣中的焦粉具有較大的磨損作用，這種磨損在煙氣湍流的局部區(qū)域?qū)⒓铀馘仩t管外壁上保護膜的損壞。高溫氧和硫的腐蝕在管壁上形成主要由氧化鐵和硫化鐵組成的較為疏松的保護膜。這種腐蝕和磨損相結(jié)合的過程加速了管壁減薄的速度。

目前應(yīng)用較多的是熱噴涂、防磨板，但熱噴涂孔隙率高，可以采用1011作為滲透封孔劑，1061，1021，822防氧化腐蝕。

2、蒸發(fā)器

蒸發(fā)器、膜式水冷壁，耐磨、防垢、強化傳熱、節(jié)能方面采用1061，1021

3、省煤器

省煤器處于煙溫較低的煙道部位，比較容易發(fā)生低溫腐蝕現(xiàn)象。根據(jù)寶鋼干熄焦鍋爐的運行經(jīng)驗，省煤器外壁的腐蝕較為嚴(yán)重，根據(jù)分析，外壁的腐蝕主要是煙氣中少量的SO3、HCN與管壁水汽形成露點腐蝕造成的�？梢圆捎�1041防腐。