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烟气余热在焦炭烘干中的应用

点击次数:861 发布时间:2016-06-29

焦炭是高炉炼铁的还原剂及燃料,能够将氧化铁还原为生铁,是高炉冶炼中不可缺少的原料之一。然而,焦炭水分对高炉生产的影响表现在水分波动而引起的炉况波动,过高的焦炭水分会使高炉炉顶煤气温度降低,容易导致干法布袋除尘器的布袋板结、破损,在煤气含尘量较高时,使加热炉的蓄热体渣化、孔隙堵塞,影响加热炉寿命;过高的焦炭水分还使煤气中的水汽含量大增,降低了煤气热值,冷凝水也易使煤气管道、TRT叶片受到腐蚀,同时影响煤气发电量。 
  在高炉使用外购焦炭比例比较大、料场储存条件差,原料受降雨影响较大的情况下,采用焦炭烘干技术是一条简单易行的途径。 
  当前,在我国钢铁行业中焦炭烘干热源有如下方法:一:自建独立加热热源站进行烘干,其优点就是可增强烘干效果、控制烘干时间,调整焦炭烘干的程度。但同时,但需要新建独立加热热源站,初投资大,烘干焦炭需要运行费用高(燃料成本),物料存在转运环节。二、目前钢铁厂的余热资源比较多,基本上通过自然排放,可通过充分利用此部分余热资源,对焦炭进行烘干,达到节能的效果。例如,热风炉在烧炉加热高炉送风过程中产生大量的烟气,温度在200℃~400℃,含有大量可利用的热能。目前热风炉烟气已普遍用于预热空气等,但预热空气后的烟气温度约为~170℃,但仍有大部分余热未加以利用,目前普遍直接通过烟囱排出。因此,预热空气后的热风炉烟气余热的合理利用仍具有很大的潜力空间,可以考虑用来对焦炭进行烘干。其优点是初投资较少,运行费用较低,可实现余热资源梯级利用。 
  技术方案: 
  由热风炉排烟管道与烟囱之间的烟气总管开口引出预热总管,通过风机加压,将烟气引至高炉槽下处,在焦炭仓前分成预热支管,分别通向每个焦仓,对仓内焦炭预热。在焦炭仓内,废气上升与焦炭下落的逆向过程中,废气与焦炭充分接触,对焦炭表面进行加热,同时废气与水蒸汽逸出焦炭仓,如附图所示。 
  一、物料衡算 
  在焦炭烘干过程中进行物料平衡,物料包含三部分:烟气流量中的绝干空气量、水份的蒸发以及焦炭的质量。在物料的衡算方面,烟气中的绝干空气量从进入焦炭仓及排出焦炭仓都维持不变。另外,水份蒸发,由两部分构成,进入焦炭仓的热风炉烟气含有一部分水蒸气,另外是焦炭仓内部物料水份的转移,通过烘干将焦炭仓内部水份以气态的形式转化至烟气中,第三,焦炭仓内部的物料会减轻,这主要有两部分组成,其一,为焦炭仓内部物料水份的流失,其二,随烟气排出焦炭仓时,可能携带部分比较细小的物料,(根据现场运行情况,粉矿量较以往减少) 
  二、热量衡算 
  热源主要为烟气中的热量:分三部分对物料进行烘干。*:焦炭温度会上升(大部分焦炭停留在焦炭仓内部,部分焦粉随烟气逸出)。第二部分:水份蒸发(水份由吸附态转化为气态,通过烟气排走),第三:外部损耗,管道、仓壁散热。 
  可根据物料衡算及热量衡算,得出在一定焦炭烘干量的情况下所需要的风量。 
  三、设备选型 
  (一)烘干风机风量:焦炭烘干所需风机风量根据需要的焦炭烘干量及烘干率进行计算,得出烘干风量(物料衡算及热量衡算) 
  (二)风机风压:风机风压由两部分构成: 
  *,克服管道阻力损失;第二,穿透料层所需要的阻力,这与料层的粒度及堆积形状有关,可参考有关公式进行选取。 
  四、注意事项 
  (一)烘干槽内的物料存在燃烧(自燃)的隐患。因烟气温度较高,焦炭仓内部物料长时间烘干,温度也会上升,若内部夹带杂物,极易燃烧。一般通过混入冷空气控制上限烟气温度,同时加强料场的管理,对焦炭分级预筛,杜绝夹杂物进入焦仓;同时在焦炭仓附近增加消防设施。 
  (二)由于烟气温度比较高,约为170℃,焦槽内衬胶泥黏结性下降,存在砖衬松动、脱落的隐患。解决对策:控制进入焦槽的烟气温度,使槽壁砖衬的胶泥处于正常工作的温度范围内,并定期检查内衬,发现松动及时修补。 
  (三)焦炭烘干支管及其清灰;入槽的烟气支管管口,存在被物料堵住的隐患。正常焦炭的粒度在在25-75mm内,可通过控制烟气管道上出气孔尺寸进行防堵,另外在烟气管下部设置检修孔。 
  (四)因利用的是热风炉燃烧过后直接排放的烟气,烟气中可能含有一定量一氧化碳,当对焦仓进行焦炭烘干时,应加强焦炭仓附近的安全措施。 
  (五)焦炭烘干后,焦炭物料温度会上升,注意对焦碳筛合理选择。 

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