Знакомство с технологическим оборудованием сухой закалки

Содержимое журнала (№ 113866) включает в себя несколько типичных характеристик процесса сухой закалки и текущее состояние отечественной технологии сухой закалки!   Часть первая: Краткое введение в характеристики некоторых типичных процессов сухого тушения кокса! 1. Характеристика технологии сухого тушения кокса немецкой компании ISOA. Характеристики технологии сухого тушения кокса, разработанной немецкой компанией TSOA, следующие::      (1) Печь сухой закалки имеет квадратную форму. ；      (2) Между печью сухой закалки и котлом нет первичного пылесборника. ；      (3) Циркуляционный вентилятор имеет регулировку скорости с переменной частотой. ；      (4) Применить секционированную выгрузку кокса поворотного типа для обеспечения равномерной температуры выгрузки кокса.        Квадратная печь сухой закалки, спроектированная TSOA, имеет отверстие между секцией предварительного хранения и секцией охлаждения, закрытое на 25% от первоначального поперечного сечения. Секция предварительного складирования опирается на стальную конструкцию, которая существенно отличается от круглой печи сухой закалки. Поскольку между секцией предварительного хранения и секцией охлаждения имеется закрывающийся зазор, кокс в секции охлаждения имеет конусообразную форму, оставляя большое пространство, где скорость циркулирующего газа * * Восстановленные, крупные частицы кокса осядут в потухшей печи. По данным TSOA, максимальный размер частиц кокса, выносимых циркулирующим газом из печи CDQ, составляет от 0,5 до 1 мм. Это также важная причина, по которой в системе CDQ, разработанной TSOA, отсутствует первичный пылесборник между печью CDQ и котлом.        В нижней части квадратной печи сухого тушения расположены 12 отсеков, оборудованных 12 коксовыпускными устройствами качающегося типа с гидравлическим приводом, служащими для выгрузки охлажденного кокса в отсеки, и снабженными термопарами для контроля температуры кокса. При понижении температуры отсека до допустимого значения выхода кокса в каком отсеке открывается перегородка механизма выпуска кокса качающегося типа для обеспечения равномерности температуры выпуска кокса.        Компания ТСОА устанавливает охлаждающие планки в верхней части охлаждающей части печи сухой закалки. Красный кокс не только охлаждается циркулирующим охлаждающим газом в печи сухого закаливания, но также 30% тепла поглощается холодной водой в охлаждающей стенке. Фактически охлаждающую стенку можно рассматривать как часть котла. Преимущество использования охлаждающих устройств заключается в том, что оно позволяет уменьшить количество циркулирующего охлаждающего газа примерно на 20%, снизить энергопотребление циркуляционных вентиляторов и, таким образом, снизить эксплуатационные расходы. ； Недостаток – требует тщательного ухода. Если вода в трубе охлаждающей стенки не контролируется должным образом, она будет просачиваться в печь сухого тушения, что нанесет больший вред устройству сухого тушения кокса и даже станет причиной аварии. Разумеется, печь сухой закалки конструкции ТСОА не нуждается в оснащении охлаждающими досками. 2. Характеристики технологии сухой закалки Nippon Steel. Характеристики японской технологии сухой закалки Nippon Steel следующие::        (1) Печь сухой закалки имеет круглую форму. ；        (2)Загрузочное устройство оснащено таймером для материала. ；        (3) Использование вращающегося уплотнительного клапана для непрерывной выгрузки кокса. ；        (4) Полное сгорание CO в циркулирующем газе. ；        (5) Циркуляционный вентилятор не регулирует скорость. ；        (6) Для приема кокса используйте вращающийся коксовый резервуар.        Загрузочное устройство с загрузочным колоколом способствует равномерному распределению красного кокса в печи сухого тушения и равномерному охлаждению кокса. Это также может уменьшить объем циркулирующего воздуха и энергопотребление циркуляционного вентилятора. ； В устройстве для разгрузки кокса используется поворотный запорный клапан, заменяющий оригинальное устройство для периодической разгрузки кокса, что позволяет уменьшить высоту системы сухого тушения кокса примерно на 4 м, тем самым снижая затраты на строительство. Кроме того, может быть реально реализована непрерывная выгрузка кокса.        Сухая система тушения кокса, разработанная Nippon Steel, использует метод полного сгорания H2 и CO в циркулирующем газе, при этом избыток циркулирующего газа может быть напрямую удален. По данным Nippon Steel, коэффициент потерь от сгорания кокса неполного сгорания составляет от 6 до 7 кг/т, а коэффициент потерь от сгорания кокса полного сгорания — 9,9 кг/т. Однако теоретический анализ показывает, что 20% сожженного кокса имеют размер частиц более 20 мм, а 80% имеют размер частиц менее 20 мм, так что фактически большая его часть представляет собой порошкообразный кокс. Измерения сухого тушения коксовых печей № 3 и № 4 компании Nippon Steel в Гуанъяне показали, что 82,1% сгоревших частиц кокса имели размер частиц менее 25 мм. ； При том, что сожженный кокс составляет 1% от общей загрузки кокса, глубина обгоревшей поверхности крупного кокса составляет всего 22 м.        Между трубой циркуляционного газа перед входом в печь сухой закалки и выходом кольцевого дымохода имеется байпас, который в основном служит для снижения температуры циркулирующего газа, поступающего в котел, и предотвращения вредного воздействия на котел из-за чрезмерной температуры циркулирующего газа. Однако этот обход не всегда открыт. Nippon Steel считает, что циркуляционный вентилятор не нуждается в регулировке скорости. Пока время прекращения подачи кокса не превышает расчетное время сегмента предварительного хранения, регулировка скорости циркуляционного вентилятора не требуется. Поэтому объем воздуха циркуляционного вентилятора спроектирован только с заслонкой для грубой регулировки.        Nippon Steel считает, что первичный пылесборник не обязательно должен быть оборудован подпорной стенкой, что связано с конструкцией Nippon Steel CDQ, использующей полное сгорание. ； Кроме того, в Nippon Steel считают, что первичный пылесборник не имеет подпорной стенки, и частицы размером более 1 мм могут оседать под действием собственной силы тяжести. Для котлов вредное воздействие оказывают только частицы размером более 1 мм. Для первичных пылесборников без подпорных стенок силос может быть намного меньше, что может снизить затраты на строительство и сделать обслуживание более удобным. Однако большинство пылесборников первичной пыли CDQ, разработанных Nippon Steel, оснащены подпорными стенками. 3. Технические характеристики сухого тушения коксовых печей № 7 и 8 в Ухане. Процесс тушения кокса на коксовых печах № 7 и 8 в Ухане основан на японской технологии Nippon Steel, но в некоторых аспектах был улучшен, что представляет собой более продвинутый уровень. Его технические характеристики следующие:       (1) Печь сухой закалки имеет круглую форму. ；       (2) Использование круглого вращающегося коксового резервуара способствует равномерному коксованию. ；       (3) Загрузочное устройство оснащено усовершенствованными часами для материала в форме «десятки», которые способствуют равномерной загрузке кокса и защищают колпак печи сухого тушения. ；       (4) Устройство непрерывной выгрузки кокса с поворотным уплотнительным клапаном способствует равномерной выгрузке кокса. ；       (5) Циркуляционный вентилятор использует регулировку скорости с переменной частотой, что способствует более точной регулировке потока циркулирующего газа. ；       (6) Вторичный пылесборник оснащен многотрубным циклонным пылесборником, который способствует повышению эффективности удаления пыли из циркулирующего газа. ；       (7) Подогреватель питательной воды предназначен для дальнейшего охлаждения циркулирующего газа, поступающего в печь сухой закалки. ；       (8) Полное сгорание H и CO в циркулирующем газе.        Кругловращающийся коксовый резервуар полностью использует объем коксового резервуара, что способствует равномерному распределению кокса в коксовом резервуаре, что позволяет уменьшить вес коксового резервуара, тем самым снижая мощность элеватора. Кроме того, можно продлить срок службы футеровочного материала коксового резервуара. Загрузочное устройство с усовершенствованным раструбом в форме «десятки» более способствует равномерному распределению красного кокса внутри печи сухого тушения. Загрузочное устройство и круглый вращающийся коксовый бак позволяют уменьшить объем циркулирующего воздуха, тем самым снижая энергопотребление циркуляционного вентилятора.        Устройство непрерывной выгрузки кокса с герметичным поворотным запорным клапаном, который может * * Уменьшить утечку циркулирующего газа ； В зависимости от уровня материала в секции предварительного хранения печи CDQ количество выгружаемого кокса можно очень точно контролировать с помощью вибрационного питателя, так что охлажденный кокс можно выгружать количественно и непрерывно. ； Использование циркуляционного вентилятора с регулируемой частотой вращения позволяет более точно регулировать поток циркулирующего газа. Сочетание непрерывной и точной выгрузки кокса и точного потока циркулирующего газа в большей степени способствует стабилизации температуры всего котла и стабилизации работы котла сухого тушения кокса.        Первичный пылесборник с подпорной стенкой позволяет удалять крупный коксовый порошок из циркулирующего газа, обеспечивая контроль концентрации коксового порошка в циркулирующем газе, поступающем в котел, на уровне 10-12 г/м3, а диаметр частиц коксового порошка составляет менее 1. * * Уменьшает износ теплообменных трубок котла. В нижней части первичного пылесборника расположены 4 водоохлаждающих рукава для охлаждения и выгрузки коксового порошка. Циркулирующий газ, выходящий из котла, проходит через усовершенствованный многотрубный циклонный пылесборник. После удаления большей части мелких частиц коксового порошка массовая концентрация коксового порошка в циркулирующем газе может составлять менее 1 г/м, что исключает вред для циркуляционного вентилятора. По сравнению с многоступенчатыми циклонными пылесборниками, многотрубные циклонные пылесборники обладают лучшим эффектом удаления пыли, занимают небольшую площадь, потребляют меньше труб и стальных конструкций и могут снизить затраты на строительство.        Подогреватель питательной воды состоит из верхнего корпуса, верхней секции, нижней секции и нижнего корпуса сверху вниз. Верхняя и нижняя секции представляют собой кожухотрубные теплообменники. Циркулирующий газ поступает в подогреватель питательной воды горизонтально из нижнего корпуса после создания давления циркуляционным вентилятором, подвергается теплообмену через нижний и верхний кожухотрубные теплообменники, а затем выводится из верхнего корпуса подогревателя питательной воды. Подогреватель питательной воды выполняет две функции:: Во-первых, температура циркулирующего газа, поступающего в печь сухого закаливания, может быть дополнительно снижена примерно с 180°С на выходе из циркуляционного вентилятора до примерно 1300°С, тем самым улучшая охлаждающий эффект кокса и уменьшая поток циркулирующего газа. ； Во-вторых, тепло циркулирующего газа дополнительно используется, тем самым уменьшая количество пара, используемого деаэратором.        Преимущества использования метода полного сжигания H2 и CO в циркулирующем газе заключаются в том, что избыток циркулирующего газа можно напрямую сбрасывать. ； Во-вторых, это может повысить температуру циркулирующего газа, поступающего в котел, и увеличить паропроизводительность котла. ； В-третьих, снизить коррозию циркулирующего газа на котле. часть вторая: Современное состояние отечественной технологии сухой закалки!        В моей стране с начала 1980-х годов, когда компания Baosteel Phase I представила систему CDQ из Японии, шесть заводов уже ввели систему CDQ. Существуют также определенные различия в использовании каждого растения. Состояние строительства отечественного оборудования CDQ. Статус CDQ каждого завода следующий:: 1． Сухое тушение Baosteel Для соответствия коксовой печи размером 12×50 отверстий (6 м) компания Baosteel построила 12 комплектов устройств сухого тушения производительностью 75 т/ч с годовой мощностью переработки 5,1 миллиона тонн кокса. Строительство было разделено на три очереди. Первая очередь установки сухого тушения кокса производительностью 4х75 т/ч была завершена и введена в эксплуатацию в мае 1985 года, вторая и третья очереди - в июне 1991 года и декабре 1997 года соответственно. Устройство первой фазы сухой закалки было полностью импортировано из Японии. ； Устройство для сухого тушения второй фазы в основном спроектировано и изготовлено в моей стране на основе переваривания и поглощения первой фазы. Доля локализации оборудования составляет 80% от общего веса оборудования, а некоторые ключевые компоненты импортируются из Японии. ； За исключением нескольких ключевых компонентов, импортированных из Японии на третьем этапе, большая часть оборудования локализована, причем уровень локализации достигает более 90%. Baosteel использует только сухое коксовое тушение и не использует мокрое коксовое тушение в качестве резервного. Он использует производственный метод «три запуска и один резерв». 2． Сухое тушение на Пудунском газовом заводе Чтобы справиться с тушением коксовой печи с годовой производительностью 560 000 тонн кокса, Пудунский газовый завод в 1984 году ввел в эксплуатацию полный комплект оборудования для сухого тушения производительностью 2×70 т/ч из Советского Союза. Советский национальный проектный институт коксования отвечал за разработку основной конструкции полного комплекта оборудования для сухого тушения. Аньшаньский научно-исследовательский институт коксующихся огнеупоров и Шанхайский научно-исследовательский институт химической промышленности участвовали в поддержке проектирования сухого тушения, а Аньшаньский научно-исследовательский институт коксовых огнеупоров отвечал за проектирование и генеральный подряд проекта сухого тушения. Строительство началось в декабре 1991 года, было завершено и введено в эксплуатацию в декабре 1994 года. Весь комплект оборудования для сухой закалки был импортирован из России, а мокрая закалка сохранена как резервная. 3． Сухое тушение кокса в Цзинаньском металлургическом комбинате Для обеспечения тушения кокса на коксовой печи годовой производительностью 1,1 млн тонн кокса компания «Цзинаньский металлургический комбинат» в 1994 году представила из России установку сухого тушения кокса производительностью 2×70 т/ч. Она была разработана совместно Российским национальным проектным институтом коксования и Цзинаньским проектным институтом металлургической промышленности. Что касается оборудования, то часть оборудования была внедрена, часть изготовлена ​​в рамках кооперации. Проект начался в 1996 году, был завершен и запущен в производство в марте 1999 года. После того как его запустили в производство, выяснилось, что российская технология не очень надежна и доведение до производства занимает много времени. Это устройство, как и устройство сухого тушения Пудунского газоперерабатывающего завода, имеет низкий уровень автоматизации, а мокрое тушение кокса также оставлено в качестве резервного. 4． Сухая закалка Shougang. Устройство для сухой закалки Shougang Phase I производительностью 1×65 т/ч изготовлено из японского производства. * * В рамках «Плана зеленой помощи» был построен комплекс оборудования для сухого тушения кокса, при этом основное оборудование было поставлено Японией, а вспомогательное оборудование закуплено самой компанией Shougang. Работу по проектированию устройства выполнили совместно компании Nippon Steel и Shougang Design Institute. Проект стартовал в 1999 году и был введен в эксплуатацию в январе 2001 года. Устройство сухой закалки Shougang работает надежно с момента его ввода в эксплуатацию, а уровень автоматизации управления и эффективность защиты окружающей среды являются относительно удовлетворительными. В Шугане также сохраняется мокрое тушение кокса в качестве резервного варианта. 5. Коксовые печи сухого тушения чугуна и стали в Ухане Коксовые печи № 7 и 8 компании Wuhan Iron and Steel Co., Ltd. представляют собой коксовые печи размером 2×55 отверстий длиной 6 м, расчетная мощность их устройств сухого тушения составляет 1×140 т/11 тонн. Устройство разработано Японией в качестве основной конструкции и Аньшаньским научно-исследовательским институтом коксовых огнеупоров в качестве конверсионной конструкции. Этот проект * * Проект разложения и абсорбции Национальной комиссии по развитию и реформам в настоящее время представляет собой установку сухого тушения кокса с крупнейшей перерабатывающей мощностью в Китае. Ключевое оборудование CDQ было импортировано из Японии. Некоторое оборудование было разработано и проверено Японией и изготовлено отечественными производителями. Среди них часть автоматического управления CDQ была разработана компанией Wuhan Iron and Steel Co., Ltd. Проект начался в октябре 2002 года, был завершен и введен в эксплуатацию в декабре 2003 года. В июне 2004 года устройство было запущено в серийное производство. Сухое тушение кокса на Уханьских металлургических коксовых печах № 7 и № 8 по-прежнему сохраняет мокрое тушение кокса в качестве резервного. 6. Мааньшаньский металлургический кокс сухого тушения Коксовые печи № 5 и 6 ООО «Мааньшаньский металлургический комбинат» представляют собой коксовые печи размером 2 × 50 отверстий длиной 6 м, оборудованные устройством сухого тушения производительностью 1 × 125 т/ч. Устройство обычно заказывается Аньшаньским научно-исследовательским институтом коксовых огнеупоров. Некоторое ключевое оборудование импортируется из Японии, Германии и США, а другое оборудование производится внутри страны. В настоящее время это наиболее отечественный комплект отечественных устройств для сухой закалки. Она была завершена и введена в эксплуатацию в апреле 2004 года, а установка мокрого тушения кокса также находится в резерве. вместе с * * В условиях постоянного совершенствования норм по охране окружающей среды и повышения национальной экологической осведомленности крайне важно развивать технологию сухого тушения кокса. Каждый сталелитейный завод, планирующий построить коксовую печь высотой 4,3 метра и более, должен построить соответствующее устройство сухого тушения кокса.