干熄焦技术在焦化厂应用中的节能效果分析

胡宁

摘 要：干熄焦技术是一项节能环保、经济高效的技术，符合新世纪的工艺理念，现已被国外工厂大量应用，近年来，该技术的发展在我国受到了高度的重视，为深入研究其的效能特点，本文将以干熄焦技术的发展现状、工艺特点、效益和存在的问题，以及在我国的发展前景进行介绍分析。

关键词：干熄焦；焦化厂；节能；效益

传统的焦化厂是用工业熄焦水冷却熄焦，在整个过程中，会产生大量的有害毒气和废水，不仅会对资源造成浪费，也会对环境造成极大地污染。而干熄焦技术正是针对这样的情况而出现，经国外企业长时间应用证明，使用该技术能够大量的回收红焦的热量，提高资源的利用率，减少有害的气体和废水的排放，真正做到经济环保、节能减排。

一、干熄焦技术的发展状况

（一）国外发展状况

干熄焦技术于瑞士发展而来，前期因时代技术条件和资金的局限性，一直未能有巨大的突破，直到60年代，前苏联在工业方面的大力发展激发了干熄焦技术的进步，新的干熄焦装置处理能力可达50t/h以上，解决了装置运行中出现的不稳定现象，较之从前的性能有了很大的提高，在整体的技术发展上取得了阶段性的突破。在20世纪80年代，德国发明的水冷式装置使系统结构更优化，进一步减少了运行成本。90年代，日本开始大力发展干熄焦技术，成为世界上使用干熄焦装置最多的国家[1]。

（二）我国的发展状况

干熄焦在我国的发展较晚，于20世纪80年代才从国外引进，逐步应用于首钢、鞍钢、武钢、宝钢等钢铁焦化厂，随着我国经济实力、综合国力的不断提升，工业体系趋于完善，市场经济结构日渐成熟，对各个领域的高新技术开始有了更高的创新追求，干熄焦技术在不断适应国内工业现状的情况下，进一步得到自我吸收，近年来，国产装置相继研发出炉，应用于各种钢铁企业，并得到很好的经济社会效益[2]。

二、干熄焦技术的原理

干熄焦是采用惰性气体为炉中的高热红焦进行降温冷却的一种方式（如图一所示），其整个过程为：红焦从炉顶放入，再灌入惰性气体进行吸热，红焦冷却，热量丧失后从炉底排出，惰性气体吸热后温度上升，在锅炉内产生蒸汽，等其再次冷却后，由鼓风机重新灌入锅炉循环使用[3]。

三、干熄焦的优势

（一）回收红焦显热

在钢铁企业中，焦化消耗的资源占比巨大，而排出的污染物也相当的多，所以对企业来说，能源的控制与减耗是一个亟待解决的难题。

在干熄焦过程中，出炉的红焦显热是焦炉能耗的30%～40%左右，其可与炼焦煤5%的能量相当，使用干熄焦技术，可以让红焦80%的显热得到回收，等于40多吨标准煤的能量，总体来看，已是非常值得利用和回收的一部分，如果能够将它充分利用，那将有效降低资源的浪费，为企业的节能减排迈出一大步。

（二）改善焦炭的质量

传统湿熄焦的方式，使用水快速冷却，会让焦炭内部热应力增大，从而加大造成气孔和网状裂缝，使焦炭的强度降低，与此相比，干熄焦的冷却相对比较缓慢，它的密度更大，强度更高，并且在熄焦的过程中，质量较差的焦炭会提前脱落分解，让整体更具稳定性。两种技术相比之下，干熄焦在改善焦炭质量这方面的优势也就不言而喻。

（三）减少环境污染

传统湿熄焦的方式，每熄1t红焦就将有0.5t含有大量硫化物及粉尘的气体排进大气，造成大气污染，即使使用处理过的废水熄焦，也仍然无法避免污染的外泄，这对之前的炼焦厂来说是个很难解决问题。现在使用干熄焦来的方式，在锅炉中封闭操作，能源循环利用，废气排放得到大量减少，某些极为结构合理的成套设备对大气的污染几乎可以忽略不计[4]。

四、干熄焦的经济效益分析

首先，在建设成本上，干熄焦成套设备的成本比传统动力锅炉要高5倍左右，但如果算上开采动力煤的成本的话，两者就相差不多了，再算上干熄焦能源消耗和能源回收利用所节约的成本，干熄焦的所获得的长远经济效益远胜前者。

五、干熄焦装置中存在的问题

（一）工艺技术较为繁复

我国的干熄焦工艺装置几乎一致，因设备较大，装焦运输时的方式为水平、垂直反复切换进行，整个过程运输时间长、运行费用高、维修投入多、安全性差，这对一些规模较小的企业是无法去应用的。

（二）干熄焦裝置的严密性还不够高

循环系统的严密性无论是对焦炭的质量，还是工作人员的人身安全来说都是相当重要的，如果循环装置的负压部位发生空气侵入，那么焦炭的损耗就会增多，成焦率也会下降，更可怕的是，如果循环系统的正压区气体泄露，那将对环境造成污染，对人的身体造成损伤[5]。

六、干熄焦技术的前景

我国的工业技术正处于发展革新阶段，有良好的政策和专业团队来支持新技术的研发，管理水平不断提高，运行成本和管理成本不断下降，这对干熄焦技术的进步提供了良好的大环境。

从环保意识来说，当今时代的人民群众节能减排意识正逐渐增强，在工业生产和应用上，企业家也不再是单纯地最求利润最大化，采用干熄焦，既能降低能耗，减少运行成本，也能够提高产品的质量，增强竞争力，而且还可大量减少大气污染和水资源浪费，在为经济的发展做出贡献的同时，也为环保事业提供了支持，所以这对企业来说是一举多得的正确举措，相信干熄焦技术在不久的将来便将广泛地应用在整个工业领域之中。

结语：

21世纪是一个技术与文明共存的时代，在此之中的每一个人都无法完全脱离时代的潮流，基于以人为本的理念，我们的思想从全面追求利益向更深的社会价值体系靠拢，而当下的快节奏生活不断地引导着我们在各个领域中去大胆创新，为符合党和政府提出了可持续发展理论，建设节约友好型的社会就势在必行，干熄焦作为一种先进的工业技术，必将会被越来越多的企业接受。

参考文献：

[1]廖岗平.浅谈钢铁焦化厂节能降耗措施[J].科技与创新，2016，23：109.

[2]张建勋，兰鹏兵.现代焦化厂干熄焦技术效益分析及发展趋势[J].安徽化工，2017，4302：13-14+19.

[3]刘希望.钢厂焦化余热回收技术应用的探讨[J].河北企业，2017，07：204-205.