干熄焦技術(shù)在焦化廠應(yīng)用中的節(jié)能效果分析

胡寧

摘 要：干熄焦技術(shù)是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的技術(shù)，符合新世紀(jì)的工藝?yán)砟?，現(xiàn)已被國(guó)外工廠大量應(yīng)用，近年來(lái)，該技術(shù)的發(fā)展在我國(guó)受到了高度的重視，為深入研究其的效能特點(diǎn)，本文將以干熄焦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、工藝特點(diǎn)、效益和存在的問(wèn)題，以及在我國(guó)的發(fā)展前景進(jìn)行介紹分析。

關(guān)鍵詞：干熄焦；焦化廠；節(jié)能；效益

傳統(tǒng)的焦化廠是用工業(yè)熄焦水冷卻熄焦，在整個(gè)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的有害毒氣和廢水，不僅會(huì)對(duì)資源造成浪費(fèi)，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大地污染。而干熄焦技術(shù)正是針對(duì)這樣的情況而出現(xiàn)，經(jīng)國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用證明，使用該技術(shù)能夠大量的回收紅焦的熱量，提高資源的利用率，減少有害的氣體和廢水的排放，真正做到經(jīng)濟(jì)環(huán)保、節(jié)能減排。

一、干熄焦技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

（一）國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r

干熄焦技術(shù)于瑞士發(fā)展而來(lái)，前期因時(shí)代技術(shù)條件和資金的局限性，一直未能有巨大的突破，直到60年代，前蘇聯(lián)在工業(yè)方面的大力發(fā)展激發(fā)了干熄焦技術(shù)的進(jìn)步，新的干熄焦裝置處理能力可達(dá)50t/h以上，解決了裝置運(yùn)行中出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象，較之從前的性能有了很大的提高，在整體的技術(shù)發(fā)展上取得了階段性的突破。在20世紀(jì)80年代，德國(guó)發(fā)明的水冷式裝置使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更優(yōu)化，進(jìn)一步減少了運(yùn)行成本。90年代，日本開(kāi)始大力發(fā)展干熄焦技術(shù)，成為世界上使用干熄焦裝置最多的國(guó)家[1]。

（二）我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r

干熄焦在我國(guó)的發(fā)展較晚，于20世紀(jì)80年代才從國(guó)外引進(jìn)，逐步應(yīng)用于首鋼、鞍鋼、武鋼、寶鋼等鋼鐵焦化廠，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力、綜合國(guó)力的不斷提升，工業(yè)體系趨于完善，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)日漸成熟，對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的高新技術(shù)開(kāi)始有了更高的創(chuàng)新追求，干熄焦技術(shù)在不斷適應(yīng)國(guó)內(nèi)工業(yè)現(xiàn)狀的情況下，進(jìn)一步得到自我吸收，近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)裝置相繼研發(fā)出爐，應(yīng)用于各種鋼鐵企業(yè)，并得到很好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益[2]。

二、干熄焦技術(shù)的原理

干熄焦是采用惰性氣體為爐中的高熱紅焦進(jìn)行降溫冷卻的一種方式（如圖一所示），其整個(gè)過(guò)程為：紅焦從爐頂放入，再灌入惰性氣體進(jìn)行吸熱，紅焦冷卻，熱量喪失后從爐底排出，惰性氣體吸熱后溫度上升，在鍋爐內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，等其再次冷卻后，由鼓風(fēng)機(jī)重新灌入鍋爐循環(huán)使用[3]。

三、干熄焦的優(yōu)勢(shì)

（一）回收紅焦顯熱

在鋼鐵企業(yè)中，焦化消耗的資源占比巨大，而排出的污染物也相當(dāng)?shù)亩?，所以?duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，能源的控制與減耗是一個(gè)亟待解決的難題。

在干熄焦過(guò)程中，出爐的紅焦顯熱是焦?fàn)t能耗的30%～40%左右，其可與煉焦煤5%的能量相當(dāng)，使用干熄焦技術(shù)，可以讓紅焦80%的顯熱得到回收，等于40多噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量，總體來(lái)看，已是非常值得利用和回收的一部分，如果能夠?qū)⑺浞掷?，那將有效降低資源的浪費(fèi)，為企業(yè)的節(jié)能減排邁出一大步。

（二）改善焦炭的質(zhì)量

傳統(tǒng)濕熄焦的方式，使用水快速冷卻，會(huì)讓焦炭?jī)?nèi)部熱應(yīng)力增大，從而加大造成氣孔和網(wǎng)狀裂縫，使焦炭的強(qiáng)度降低，與此相比，干熄焦的冷卻相對(duì)比較緩慢，它的密度更大，強(qiáng)度更高，并且在熄焦的過(guò)程中，質(zhì)量較差的焦炭會(huì)提前脫落分解，讓整體更具穩(wěn)定性。兩種技術(shù)相比之下，干熄焦在改善焦炭質(zhì)量這方面的優(yōu)勢(shì)也就不言而喻。

（三）減少環(huán)境污染

傳統(tǒng)濕熄焦的方式，每熄1t紅焦就將有0.5t含有大量硫化物及粉塵的氣體排進(jìn)大氣，造成大氣污染，即使使用處理過(guò)的廢水熄焦，也仍然無(wú)法避免污染的外泄，這對(duì)之前的煉焦廠來(lái)說(shuō)是個(gè)很難解決問(wèn)題?，F(xiàn)在使用干熄焦來(lái)的方式，在鍋爐中封閉操作，能源循環(huán)利用，廢氣排放得到大量減少，某些極為結(jié)構(gòu)合理的成套設(shè)備對(duì)大氣的污染幾乎可以忽略不計(jì)[4]。

四、干熄焦的經(jīng)濟(jì)效益分析

首先，在建設(shè)成本上，干熄焦成套設(shè)備的成本比傳統(tǒng)動(dòng)力鍋爐要高5倍左右，但如果算上開(kāi)采動(dòng)力煤的成本的話，兩者就相差不多了，再算上干熄焦能源消耗和能源回收利用所節(jié)約的成本，干熄焦的所獲得的長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)勝前者。

五、干熄焦裝置中存在的問(wèn)題

（一）工藝技術(shù)較為繁復(fù)

我國(guó)的干熄焦工藝裝置幾乎一致，因設(shè)備較大，裝焦運(yùn)輸時(shí)的方式為水平、垂直反復(fù)切換進(jìn)行，整個(gè)過(guò)程運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行費(fèi)用高、維修投入多、安全性差，這對(duì)一些規(guī)模較小的企業(yè)是無(wú)法去應(yīng)用的。

（二）干熄焦裝置的嚴(yán)密性還不夠高

循環(huán)系統(tǒng)的嚴(yán)密性無(wú)論是對(duì)焦炭的質(zhì)量，還是工作人員的人身安全來(lái)說(shuō)都是相當(dāng)重要的，如果循環(huán)裝置的負(fù)壓部位發(fā)生空氣侵入，那么焦炭的損耗就會(huì)增多，成焦率也會(huì)下降，更可怕的是，如果循環(huán)系統(tǒng)的正壓區(qū)氣體泄露，那將對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)人的身體造成損傷[5]。

六、干熄焦技術(shù)的前景

我國(guó)的工業(yè)技術(shù)正處于發(fā)展革新階段，有良好的政策和專業(yè)團(tuán)隊(duì)來(lái)支持新技術(shù)的研發(fā)，管理水平不斷提高，運(yùn)行成本和管理成本不斷下降，這對(duì)干熄焦技術(shù)的進(jìn)步提供了良好的大環(huán)境。

從環(huán)保意識(shí)來(lái)說(shuō)，當(dāng)今時(shí)代的人民群眾節(jié)能減排意識(shí)正逐漸增強(qiáng)，在工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用上，企業(yè)家也不再是單純地最求利潤(rùn)最大化，采用干熄焦，既能降低能耗，減少運(yùn)行成本，也能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，而且還可大量減少大氣污染和水資源浪費(fèi)，在為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)的同時(shí)，也為環(huán)保事業(yè)提供了支持，所以這對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一舉多得的正確舉措，相信干熄焦技術(shù)在不久的將來(lái)便將廣泛地應(yīng)用在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域之中。

結(jié)語(yǔ)：

21世紀(jì)是一個(gè)技術(shù)與文明共存的時(shí)代，在此之中的每一個(gè)人都無(wú)法完全脫離時(shí)代的潮流，基于以人為本的理念，我們的思想從全面追求利益向更深的社會(huì)價(jià)值體系靠攏，而當(dāng)下的快節(jié)奏生活不斷地引導(dǎo)著我們?cè)诟鱾€(gè)領(lǐng)域中去大膽創(chuàng)新，為符合黨和政府提出了可持續(xù)發(fā)展理論，建設(shè)節(jié)約友好型的社會(huì)就勢(shì)在必行，干熄焦作為一種先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)，必將會(huì)被越來(lái)越多的企業(yè)接受。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖崗平.淺談鋼鐵焦化廠節(jié)能降耗措施[J].科技與創(chuàng)新，2016，23：109.

[2]張建勛，蘭鵬兵.現(xiàn)代焦化廠干熄焦技術(shù)效益分析及發(fā)展趨勢(shì)[J].安徽化工，2017，4302：13-14+19.

[3]劉希望.鋼廠焦化余熱回收技術(shù)應(yīng)用的探討[J].河北企業(yè)，2017，07：204-205.