兰炭干熄及余热利用技术

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1、兰炭干熄及余热利用装置可行性研究报告山东昊通节能服务股份有限公司一、项目背景目前，国内在兰炭生产过程中普遍采用水熄的方法来冷却兰炭。热解形成的兰炭经过炉底排焦箱冷却后，通过推焦机推至熄焦池内，用清水熄焦，刮板机将兰炭送至煤气烘干机内进行干燥，至含水量15〜20%。上述的水冷熄焦优点是兰炭容易冷却，但也存在以下问题:1、从排焦箱推出的兰炭温度在500-550°C,水熄焦时兰炭显热全部浪费；2、兰炭烘干耗费了较多煤气：生产的煤气20-25%用于烘干兰炭;烘干后的兰炭还含有15-20%的水，在生产电石时还需耍二次烘干，至含水量1%以下；3、

2、水熄焦过程中，炽热的兰炭遇水激冷形成很大的热应力，导致大量的兰炭碎裂成小块；在烘干过程中，也有部分兰炭破裂。上述两个方面都降低了兰炭的价值；4、消耗了大量的水资源，每生产1吨兰炭需消耗0.5-0.6吨的水。这对于水资源特别缺乏的榆林市是严重的水资源浪费；5、水熄焦过程中，炽热兰炭遇水产生大量有机气体和蒸汽，直接排放到大气当中；在烘干过程中，也会产生大量有机气体和飞灰。两个方而都会造成一定的环境污染；近年来，市场上出现了水雾熄焦方式，通过在排焦口处及上方向炽热兰炭喷水，部分水遇炽热兰炭产生蒸汽，蒸汽和水共同将兰炭冷却。通过这种熄焦方式冷

3、却的兰炭不需要烘干，因而可以节省了水熄焦方式所消耗的煤气。但是这种熄焦方式还存在以下突出的问题：(1)兰炭显热不回收，造成巨大的余热资源浪费；(2)还需要消耗大量的水资源；(3)兰炭还含有10%以上的水，下游用户在对兰炭烘干时还需要消耗大量的能源，不能满足兰炭下游用户的要求；(4)水蒸气进入炉内，对炉墙有一定的腐蚀作用，造成炉体冷却段的砖墙需要定期更换。针对上述熄焦存在的问题，山东昊通节能服务股份有限公司和山东理工大学联合开发了兰炭干熄技术，同时实现了兰炭余热回收和干熄的冃标。二、项目基础研发项目组先期成功开发了冇油焦锻烧余热利用和干

4、熄焦技术。右油焦的锻烧温度为1350-1380°C,排料温度在1000°C左右，也需耍密闭冷却至常温。经多年研发在国际上独创了高温锻烧石油焦余热利用和十熄焦技术，能够利用锻烧右油焦余热生产蒸汽，余热利用率高达81.5%,并将石油焦最终冷却至70°C以下。该项目于2011年12月通过了山东省科技厅鉴定（西安交大林宗虎院士为鉴定委员会主任），达到国际领先水平，并荣获2012年度山东省科技进步一等奖。该项目已经在本公司稳定、可靠运行了五年多。三、干熄兰炭及余热利用技术方案兰炭干僻温度在650-750°C,比石油焦的锻烧温度（1350-138

5、0°C）低得多，因而兰炭干熄技术改造难度比石油焦的要小。在石油焦锻烧余热回收技术的基础上，本项目课题组又针对兰炭干僻工艺特点以及易碎、需要密封、均匀下料等要求,开发了兰炭干熄及余热利用技术。课题组根据陕西恒源煤电集团焦化有限公司的要求，设计了2台10吨/年兰炭干傭炉的干熄及余热利用系统，结构简图见附图。兰炭干熄及余热利用由以下系统构成：1、余热利用汽水循环系统：由20台一级换热器、一台汽水分离器总成（含内外附件）和循环管路组成。汽水分离器内的饱和水下降至一级换热器，在一级换热器吸收兰炭的热量，变成汽水混合物，在汽水分离器总成内进行汽水

6、分离，形成蒸汽，蒸汽外供给原煤烘干。并将兰炭冷却至200°C左右。2、排焦系统：由推焦机和推焦密封箱构成。推焦机用于控制排焦量。3、密闭输送及排料系统：由密封式埋刮板输送机、排料密闭仓、电液动排料阀和安全防护系统组成。密封式埋刮板输送机将兰炭送至排料仓，再通过电动排料阀排至皮带输送机上。排料仓内安装上、下限料位计和报警料位计，用于控制电动排料阀的自动开启与关闭。安全防护系统包括卸爆装置、水封装置和水位控制装置。密封式埋刮板输送机的机体上设有卸爆装苣。水封装宜与埋刮板输送机结合在一起，可以给水封装置内的水传热，防止冬天结冰。4、雾化系统

7、：在一级换热器和二级换热器之间向兰炭喷少量的水。其冃的：用于调节兰炭含水量（含水量可根据用户要求进行调节和控制），以便安金运输和储存；强化对大块兰炭的冷却。5、软化水和补水系统。包括软化水系统、补水泵、补水自动调节阀和管路等。6、测控系统：对蒸汽产量和兰炭温度进行监测；对密封式埋刮板输送机链速、水泵进行控制；对补水口动调节阀、电动排料阀进行自动控制。U!主要技术指标:1、干熄后兰炭含水率不高于8%；2、蒸汽饱和压力:0.8MPa；3、兰炭平均温度不高于90°C；4、蒸汽产量。当进入换热器内兰炭温度为650°C时，每吨兰炭生产0.8Mp

8、a的饱和蒸汽0.2吨；当进入换热器内兰炭温度600°C时，每吨兰炭生产蒸汽0.175吨；当进入换热器内兰炭温度550°C时，每吨兰炭生产蒸汽0.15吨；当进入换热器内兰炭温度500°C时，每吨兰炭生产蒸汽0.125吨；5