栗建永

摘 要：焦化行业作为高耗能，高污染的一个产业，其本身具有着很大的节能减排的潜力。以焦炉物料平衡和热平衡计算为基础，从而计算焦炉的热效率，对于焦炉的能耗进行分析采用的是回收焦炭的干熄焦的技术，以及荒煤气余热利用技术和以焦炉废气余热为热源的煤调湿技术，以充分利用焦炉支出热，达到节约能源、改善环境、提高经济效益、降低炼焦耗热量和提高焦炉生产能力的目的。

关键词：焦炉；热平衡；干熄焦；余热利用

焦化厂是钢铁联合企业以及煤化工企业当中一个主要的耗能工序，它是消耗一次能源和二次能源，同时又是为下游的行业生产了二次能源。其中焦化厂的二次能源的比例占钢铁行业当中的能源总量的百分之七十左右，所以焦化厂担任着节能减排的重要使命，但是焦化厂又是一个高排放的企业，在其生产的过程当中会产生很多的废渣，废气，废水以及粉尘，这样就严重的影响我国的生态环境。

1 焦炉物料平衡与热平衡的计算

焦炉物料平衡和热平衡的计算，按照结焦的时间计算，对于大型的焦炉采用的是高炉煤气的加热方法，其中含有百分之七的水分每公斤捣固的干煤相当于是炼焦耗热量的2845kJ/kg；煤料的水分当大于百分之七的时候，每当其增加百分之一，就是相当于每公斤的干煤的耗热量增加了67kJ/kg，如果是以1000kg 煤的標准进行计算，装入煤炉的水分按照百分之十进行计算，包含百分之十这个时候的炼焦耗热量就是为3046kJ/kg。

2 焦炉能耗分析

在目前，很多的焦化企业采用的方法都是比较传统的湿法熄焦技术，这种技术就是对于即将出炉的红焦用喷水的方式进行浇灭，这样熄焦的方式不但不能够使红焦携带的热能无法回收，并且还会造成水资源的浪费，而且在熄焦的过程当中还会产生大量的废水，废气对于大气的污染非常严重[1]。目前很多焦化厂的做法都是在乔管和集气管喷洒循环氨水和荒煤气直接接触，然后靠循环氨水大量的气化，这样就会使得荒煤气的温度降到80～85摄氏度，当降温后的荒煤气在经过了初冷器冷却到了25摄氏度的时候，氨水在经过了冷却处理之后和除焦油就可以循环的进行使用。在这种的工艺当中，荒煤气当中所包含的大量热能在和氨水热交换的过程当中被冷却氨水带走了。冷却后的氨水在通过蒸发后进行排放，当在消耗了大量的氨水增加生产成本的同时，而荒煤气的余热不能够回收而导致浪费，所以荒煤气带去的热量的回收，对于焦化厂节能降耗的提高有着很重要的作用。

3 干熄焦技术

干法熄焦技术是利用了150摄氏度的惰性气体在干熄槽当中和赤热的焦炭进行换热，从而就可以达到冷却焦炭的目的。在吸收了焦炭热气的惰性气体会将热量传递给干熄焦锅炉产生热气然后再次会被冷却，被冷却的惰性气体然后会由循环风机鼓入干熄槽中再次进行循环使用。干熄焦锅炉当中产生的中压或者是高压蒸汽在并入到内蒸汽管网当中，可以在此进行发电。

尽管目前中国的干熄焦装置的建设已经是世界上最多的国家，干熄焦技术目前已经达到了世界上先进的水平，但是中国的干熄焦技术目前仍然还是存在了一些技术问题和缺陷，比如其耐火材料的损坏，使用的寿命比较短以及干熄焦装置的整体能耗比较高等等缺陷。个别的设备的性能还是需要有待提高以及在使用过后的环保问题。如果中国想要干熄焦技术在国际上保持先进，就必须要针对干熄焦这项技术进行持续的改进以及完善，采用新的技术，新方法，新材料，新设备，这样才能让干熄焦技术永远保持活力[2]。

4 荒煤气余热利用技术

回收荒煤气带出去的热能，对于焦化厂的节能减排并且提高焦化厂的经济效应起到重要的作用，一般情况下荒煤气带出去的热能基本都被循环氨水以及初冷器带走了，所以对于煤气的初冷系统的余热回收要加以重视。

4.1 循环氨水余热的回收利用

循环氨水在喷洒荒煤气之后，其本身的温度就会上升到80～85摄氏度，这里面就包含了很多的余热资源，这些余热能量提出出来之后就可以用于发电，采暖，等等很多作用。

4.2 初冷器余热的回收利用

目前很多焦化厂使用的都是二段式的煤气间接初冷器，这种存在了很多的弊端，比如出去时候的温度只能降到40摄氏度左右，并不能够满足新的煤气使用标准。为了降低煤气出口的温度便于有效的利用余热，可以采用的是横管式的布置，这样就可以很大程度上提高了其本身的传热效率以及冷却水的出水温度，并且还可以用于采暖，从而提高了余热的利用率。

4.3 利用上升管热管回收余热

采用上升热管用来回收荒煤气的好处就是可以回收荒煤气500摄氏度以上的余热，热管安装在上升管道内部，整套装置包括了热管的换热器，热风引入设备，氨水喷淋器以及汽水分离罐等等，热管的蒸发段安装在上升管道之内，冷凝段安装在废热锅炉里面，它的位置需要高于蒸发的位置。

5 结束语

最后分别总结以上优点：干熄焦技术可以回收大概百分之八十的红焦热量，具有节约能源，提高焦炭的质量以及改善环境等优点；荒煤气的余热利用技术就是通过回收利用循环氨水以及初冷器循环水的热量，这种技术对于提高焦化厂的经济效益有着一定的帮助。

参考文献：

[1]刘松清，吴小平.焦炉烟道气余热回收利用技术的研发与实践应用[J].宜春学院学报，2013，35（12）：43-46.

[2]岳昔霞.焦炉烟气余热回收技术的应用研究[J].中国化工贸易，2015（14）.