鋼鐵工業是國民經濟重要基礎產業,能源消耗量約占全 國工業總能耗的 15%,廢水和固體廢棄物排放量分別占工業 排放總量的 14%和 17%,是節能減排的重點行業。當前,鋼 鐵行業發展面臨嚴峻挑戰和新的發展機遇,傳統的粗放型發 展模式已難以為繼,迫切要求行業企業以節能減排為抓手, 積極轉變發展方式,利用高新技術改造、提升行業技術管理 水平,走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染 少的新型工業化道路。
在鋼鐵企業中,鐵前工序耗能量(含燒結、焦化、煉鐵) 占全行業耗能量 70%以上,是節能降耗的重點。煉焦煤調濕 是一項采用特殊工藝設施將煉焦煤料在裝爐前除去部分水 分,并穩定控制入爐煤水分的技術。該技術可大幅降低焦化 工序能耗,減少廢水排放量,同時能夠提高焦炭產量和質量, 從而促進鋼鐵企業實現節能減排目標。本方案計劃用 5 年時 間(2010~2014 年),在條件成熟的大中型鋼鐵企業中推廣 煉焦煤調濕技術,預期采用煤調濕焦炭產量近 8300 萬噸, 最終形成 75 萬噸標準煤的節能能力,為鋼鐵企業在日益激 烈的市場競爭中進一步降低生產成本、實現節能降耗發揮積 極作用。 一、技術發展及應用現狀
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煤調濕是裝爐煤水分控制工藝的簡稱。煤調濕技術是指 采用特殊工藝技術設施將煉焦煤料在裝爐前除去一部分水 分,使入爐煤水分穩定在 6~6.5%。采用該技術,將大大減 少煉焦耗熱量,并減少焦化污水排放量。煤調濕與煤預熱和煤干燥不同,煤預熱是將入爐煤在裝 爐前用熱載體(氣體或固體)快速加熱到熱分解開始前溫度(150℃~250℃),此時煤水分為零,然后裝爐煉焦;煤干 燥沒有嚴格水分控制措施。而煤調濕有嚴格水分控制措施, 能夠確保裝爐煤水分穩定。目前國際上有三種形式的煤調濕技術:
1.導熱油為熱源(簡稱導熱油煤調濕)
導熱油為熱載體,通過換熱器吸收焦爐煙道氣和荒煤氣顯熱后,溫度升高至~210℃,在多管回轉式干燥機內,對 濕煤進行間接加熱干燥,控制裝爐煤水分。
2.蒸汽為熱源(簡稱蒸汽煤調濕)
利用干熄焦蒸汽發電后的背壓汽或企業內其它低壓蒸 汽作為熱源,在多管回轉式干燥機中,對濕煤間接加熱干燥, 控制裝爐煤水分。這種蒸汽加熱的多管回轉式干燥機有兩種 結構形式:一種是蒸汽在管內、煤料在管外,另一種是煤料在管內,蒸汽在管外。
3.焦爐煙道氣為熱源(簡稱流化床煤調濕或煙道氣煤 調濕)
利用焦爐煙道氣作為熱源,通過流化床干燥機將濕煤進 行直接加熱干燥,控制裝爐煤水分。
我國煤調濕技術研發始于上世紀九十年代,經過多年攻 關,已基本掌握蒸汽煤調濕和煙道氣煤調濕兩種技術。濟鋼、 中冶焦耐工程技術有限公司、中日聯節能環保有限公司已掌 握煙道氣煤調濕技術,蘭州天華干燥工程設計研究院已掌握 蒸汽煤調濕技術。
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我國應用煤調濕技術始于上世紀 90 年代中期,日本新 能源產業技術綜合開發機構(NEDO)在重慶鋼鐵(集團) 公司實施煤炭調濕設備示范工程,當時因技術、設計、設備 及施工、操作等多方原因,該裝置僅斷斷續續運行了兩年多 就停產至今。2007 年 10 月,濟鋼自主研發的國內第一套煤調濕裝置 投入運行,煤處理能力 300t/h。同年寶鋼、太鋼、攀鋼采用 以干熄焦發電背壓蒸汽為熱源的蒸汽煤調濕技術,其中寶鋼1 套煤處理能力 300t/h 的調濕裝置于 2008 年底投入運行,太 鋼 1 套煤處理能力 410t/h 的調濕裝置于 2008 年底開始試運 行,攀鋼和馬鋼正在建設煤調濕裝置。預計到 2009 年底全國將有 5 套煤調濕裝置生產運行,煤處理能力共計 1490t/h。2008 年我國大中型鋼鐵企業焦炭產量約 10000 萬噸,其 中煉焦煤水分含量超過 9.5%的大中型鋼鐵企業焦炭產量達9000~9200 萬噸,已擁有煤調濕裝置 5 套(含在建),采用 煤調濕焦炭產量約 770 萬噸,僅占 8.5%。
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1.國內部分已建煤調濕裝置的節能效果有待提高 目前,國內運行的煤調濕裝置大多以蒸汽為熱源,能耗較高;相比較而言,煙道氣煤調濕利用煙道氣余熱干燥入爐 煤,熱效率高,節能效果好。因此,今后國內應大力推廣利 用煙道氣余熱作為干燥媒介的煤調濕技術。
2.環保治理措施有待完善 采用煤調濕技術,由于煤含水量減少,在轉運和裝煤過程中粉塵量、粗焦油含渣量以及炭化室爐墻和上升管結石墨 有所增加,有待采取有效措施予以解決。
二、指導思想、原則和目標
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堅持以科學發展觀為指導,積極落實鋼鐵產業發展政策 與鋼鐵產業調整和振興規劃,以提高能源利用效率為核心, 引導企業技術改造投資方向,積極推廣煉焦煤調濕技術,提 高鋼鐵企業能源利用效率,為實現鋼鐵行業節能減排目標奠 定基礎。 (二)基本原則
1.堅持企業主體原則。企業是節能降耗的責任主體、 實施主體和受益主體,要通過加強政策導向和信息引導,發 揮市場配置資源的基礎性作用,調動企業自主實施節能技術 示范和技術改造的積極性,推動煉焦煤調濕項目建設。
2.堅持大中型鋼鐵企業焦爐優先原則。目前大中型鋼 鐵企業焦爐加熱基本采用混合煤氣,擁有豐富煙道氣余熱資 源,建設煙道氣煤調濕裝置條件好,既能節約焦爐加熱煤氣, 減少蒸氨廢水排放,還可提高焦炭產量和質量。
3.堅持整體推進與分年度實施相結合。方案的實施堅 持統籌安排、整體推進,并結合資金安排、市場環境及企業 生產經營情況,分年度、分步驟組織實施,確保煉焦煤調濕 項目穩妥有序推進。
4.堅持技術推廣與產業調整和振興相結合。方案的實 施將與落實鋼鐵產業調整和振興規劃相結合,把重點節能技 術示范推廣作為推動企業技術進步的重要手段,加快企業煉 焦煤調濕項目建設并盡快形成穩定的節能能力。
(三)建設目標
在條件成熟的大中型鋼鐵企業中,有針對性地實施一批 煉焦煤調濕示范項目,預期采用煤調濕焦炭產量近 8300 萬 噸,形成 75 萬噸標準煤的節能能力,促進鋼鐵行業節能減 排工作的深入開展。
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