2023年4月20日上午11點58分,中冶焦耐設(shè)計的河南安鋼周口鋼鐵有限責(zé)任公司168萬噸熱回收焦?fàn)t工程順利出焦投產(chǎn)。這是中冶焦耐自主研發(fā)的第四代熱回收煉焦技術(shù)的一次成功示范和應(yīng)用,標(biāo)志著中冶焦耐正引領(lǐng)著熱回收煉焦技術(shù)向更高層次進(jìn)一步邁進(jìn)。
中國最早的熱回收焦?fàn)t便是由中冶焦耐設(shè)計,并于2002年7月在山西侯馬建成投產(chǎn)。20多年來,熱回收焦?fàn)t在中國經(jīng)歷了長時間的生存掙扎,也經(jīng)歷了技術(shù)上的完善與提升。
1熱回收焦?fàn)t的技術(shù)優(yōu)勢
1.1工藝特點及環(huán)保優(yōu)勢
熱回收焦?fàn)t區(qū)別于傳統(tǒng)的化產(chǎn)回收焦?fàn)t(頂裝和搗固),在產(chǎn)品種類、原料煤、工藝特點和污染物排放等方面都與化產(chǎn)回收焦?fàn)t有著顯著的區(qū)別。
據(jù)統(tǒng)計,目前化產(chǎn)回收焦?fàn)t焦炭產(chǎn)量占世界焦炭總產(chǎn)量的95%以上,而熱回收焦?fàn)t焦炭產(chǎn)量在5%左右。雖然化產(chǎn)回收焦?fàn)t仍以其資源綜合利用好、技術(shù)成熟完善而固守其主流煉焦工藝地位。但伴隨著”雙碳“目標(biāo)的提出與環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格,熱回收焦?fàn)t憑借其低碳綠色環(huán)保的優(yōu)勢正得到越來越多企業(yè)的認(rèn)可。
1.2二氧化碳減排優(yōu)勢在生產(chǎn)相同電力的情況下,熱回收焦?fàn)t的二氧化碳排放量比燃煤電廠更低。以年產(chǎn)200萬噸焦炭的熱回收焦?fàn)t為例:每年生產(chǎn)200萬噸焦炭且發(fā)電量達(dá)20億千瓦時,其二氧化碳年排放量在125萬噸左右;相比于生產(chǎn)相同電量的燃煤電廠,其二氧化碳年排放量在169萬噸左右,比熱回收焦?fàn)t多排放44萬噸,相當(dāng)于熱回收焦?fàn)t在生產(chǎn)20億千瓦時電力的同時,負(fù)碳生產(chǎn)了200萬噸焦炭!而如果采用化產(chǎn)回收焦?fàn)t來生產(chǎn)200萬噸焦炭,則還將額外多排放二氧化碳26.2萬噸(采用焦?fàn)t煤氣加熱時)或123萬噸(采用高爐煤氣加熱時)。
1.3能量綜合利用優(yōu)勢化產(chǎn)回收焦?fàn)t與熱回收焦?fàn)t在加熱方式上存在區(qū)別:化產(chǎn)回收焦?fàn)t采用對煤進(jìn)行隔絕空氣加熱的方式,煤氣火焰隔著硅磚砌筑的爐墻對煤料進(jìn)行加熱;而熱回收焦?fàn)t加熱和成焦是在同一個空間內(nèi)完成,加熱火焰直接與煤料的表面接觸進(jìn)行加熱,其熱能利用率更高。
1.4焦炭質(zhì)量與生產(chǎn)成本優(yōu)勢與化產(chǎn)回收焦?fàn)t相比,相同的配煤,熱回收焦?fàn)t能生產(chǎn)更高質(zhì)量的焦炭。在相同的焦炭質(zhì)量前提下,臥式熱回收焦?fàn)t可以利用更多的弱粘結(jié)煤和無煙煤煉焦,在拓寬煤炭資源的同時,還可以降低煉焦成本。
1.5資源綜合利用優(yōu)勢中國熱回收焦?fàn)t的最大特點就是搗固裝煤,加上熱回收焦?fàn)t本身的結(jié)構(gòu)特點,煉焦過程中煤的膨脹壓力不會對爐墻產(chǎn)生破壞性影響,因而極大程度的擴(kuò)大了煉焦煤資源。
目前,中國大多數(shù)熱回收焦?fàn)t均可配入30~40%的無煙煤煉焦,采用熱回收煉焦技術(shù),生產(chǎn)相同產(chǎn)量的焦炭,可以節(jié)約30~40%的優(yōu)質(zhì)煉焦煤;而配入的無煙煤,原本也是用來發(fā)電的,它們在熱回收焦?fàn)t炭化室內(nèi)燃燒而不是在燃煤鍋爐內(nèi)燃燒實現(xiàn)了同樣的發(fā)電目的。2熱回收焦?fàn)t的技術(shù)發(fā)展20多年來,熱回收焦?fàn)t經(jīng)歷了四代爐型的變更、改善和發(fā)展。目前,中冶焦耐自主研發(fā)的第四代JNHR4.2型清潔臥式搗固熱回收焦?fàn)t已經(jīng)發(fā)展到了世界先進(jìn)水平。
中冶焦耐的第四代JNHR4.2型清潔臥式搗固熱回收焦?fàn)t具有工藝完善、技術(shù)可靠、配套設(shè)備運行穩(wěn)定等優(yōu)點,是中冶焦耐在傳統(tǒng)焦?fàn)t領(lǐng)域(頂裝、搗固焦?fàn)t)外的又一技術(shù)實力展現(xiàn)。第四代熱回收焦?fàn)t全流程負(fù)壓操作,沒有無組織排放,沒有酚氰污水產(chǎn)生,所有污染物的排放均可滿足目前最嚴(yán)苛的環(huán)保要求。
同時,第四代熱回收焦?fàn)t針對熱回收煉焦的焦炭特性開發(fā)的干熄焦裝置,確保了焦炭的冷卻效果;采用與熱回收鍋爐相同參數(shù)配置的鍋爐,產(chǎn)生的蒸汽與與余熱鍋爐蒸汽并網(wǎng)發(fā)電。
另一方面,第四代熱回收焦?fàn)t在爐體結(jié)構(gòu)、爐門密封、一二次風(fēng)門布局、焦?fàn)t機(jī)械功能等設(shè)計上別具匠心,有效解決了爐體局部高溫事故、焦炭燒損率高、爐溫調(diào)節(jié)困難、焦?fàn)t機(jī)械操作效率低等問題,實現(xiàn)了煉焦生產(chǎn)智能化操作。
3結(jié)語
熱回收煉焦是一項焦電聯(lián)合生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生酚氰污水和危險廢棄物,無有毒有害氣體的無組織排放,與生產(chǎn)相同焦炭和電力的其他工藝相比,還可以大幅度減少二氧化碳排放,是公認(rèn)的環(huán)保友好型焦炭生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)其自身原料煤的來源及對產(chǎn)品的需求來選擇適合于自身的焦炭生產(chǎn)工藝??傮w上看,熱回收焦?fàn)t適合于對焦炭和電力或蒸汽有同時需求的聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè),同時也適用于有減碳需求的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)對現(xiàn)有焦化廠和自備電廠進(jìn)行整合改造。隨著周口熱回收焦?fàn)t項目的順利投產(chǎn),標(biāo)志著中冶焦耐重回?zé)峄厥战範(fàn)t技術(shù)領(lǐng)域,在傳統(tǒng)焦?fàn)t總產(chǎn)能占據(jù)絕對優(yōu)勢的今天,中冶焦耐緊跟時代發(fā)展,精誠所至,以打造該樣板工程為契機(jī),積極開拓國內(nèi)外熱回收焦?fàn)t市場,為中冶焦耐實現(xiàn)建設(shè)一流的國際化工程公司的美好愿景開辟新賽道,注入新動能。