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焦化设备配件荒煤气带走热量的利用方向和回收利用途径及冷焦排出装置<一>、焦化设备配件的利用方向和回收利用途径
从焦炉的热平衡数据表可以看出，荒煤气带出的热量占供入焦炉热量的35%左右。在这部分热量主要包括煤料中水分的加热、汽化带走的热和煤气带走的显热。
因此，针对荒煤气带走的热量的节能主要从两方面考虑，一是降低装炉煤的水分，从而减少荒煤气带走的热量，另外就是回收利用荒煤气中的热能。
①降低装炉煤的水分，实现干燥煤和预热煤炼焦据测算，入炉煤水分每增减1%，炼焦相当耗热量增减58520~66880J/kg干煤。
而干燥煤和预热煤炼焦是降低煤料水分从而达到节能的手段。
干燥煤或预热煤炼焦就是将在炭化室内进行的水分加热、蒸发等过程全部或部分放在炉外完成。湿煤料炉外干燥或预热，通常都是在传质、传热效率较高的流态化装置内进行的，因此湿煤干燥或预热的热耗比在炭化室内进行时要低。由于预热煤装炉炼焦，改变了炭化室内传热的状态，缩短了结焦时间，因此相应地降低了散热损失。焦化设备配件在保证焦炭质量的前提下，可以适当地降低焦饼中心温度和炉顶空间温度，从而也可减少焦饼和荒煤气带走的显热。据分析，预热煤炼焦比湿煤炼焦节省10%左右的炼焦耗热量，约节能391KJ/kg焦。
目前，国内外趋向于部分去除装炉煤水分炼焦技术的研究开发，即煤调湿技术。煤调湿是把水分>10%的配合后炼焦用煤，使用干燥机将其水分降低至约6%，同时达到合理利用煤炭资源，降低生产成本的目的。这项技术以其较好的经济效益和社会效益受到焦化界的普遍重视，并得到较快发展。
按照预热煤的热源和干燥设备划分，目前国内相关研究机构正开发研究并进行积极工业推广试用煤调湿工艺流程包括用焦炉烟道气显热作热源的煤调湿装置、用焦炉烟道气和荒煤气显热作热源的煤调湿装置、用蒸汽作热源的煤调湿装置、用焦炉烟道气作热源流化床干燥机的煤调湿装置等。
1)用焦炉烟道气显热作热源的煤调湿装置
这种煤调湿装置是利用焦炉烟道气的显热在立式多层干燥机内与湿煤进行直接热交换。煤的水分由一9%降至一6%，采用该种工艺流程的煤调湿装置，在日本只有一处，即中山厂煤调湿装置。
2)用焦炉烟道气和荒煤气显热作热源的煤调湿装置用导热油为热媒，通过烟道换热器和上升管换热器吸收焦炉烟道气和荒煤气显热后温度提高至210℃，在多管回转干燥机内与湿煤进行间接热交换(热媒油走管内，湿煤走管外)。通过调节热媒油温度、干燥机转数、给煤量等措施使煤料水分达到目标值。
与湿煤换热后的热媒油温度降至80℃，送到烟道换热器换热，吸收焦炉燃烧废气余热后温度升高到130℃；再到上升管换热器换热，吸收荒煤气余热后温度升至160℃；再到管式炉用焦炉煤气加热至210℃后，回到干燥机内与湿煤换热，循环使用。
该工艺根据焦炉能流途径和热能组成来设计节能工艺，设计理念十分先进。
一方面尽量回收利用荒煤气、燃烧废气携带的热能，同时充分利用富余的焦炉煤气这种二次能源；另一方面利用回收的余热资源，降低装炉煤水分，从源头上减少荒煤气的带出的热量和炼焦温度，然后降低炼焦能耗。
但该流程工艺复杂、设备庞大、投资大、占地面积较大，未得到推广应用。鞍山焦耐院同日本新日铁公司合作，于1995年在重钢焦化厂设计试用了一套装置。从实际运行情况看，该流程系统线路过长，波及面宽，涉及配煤、炼焦的主体生产，并对煤气净化系统的冷凝鼓风工段有影响，增加了焦化厂生产操作的难度；导热油易泄漏、温度高易燃，对运行管路和设备的要求高，操作管理程序复杂，并且因配套的设备材料难以满足工艺技术的要求，运行期间事故频发，系数低。尤其是炉顶上升管换热器附属的热媒油管路较为复杂，容易漏油引发火灾，因而恶化了操作环境，增大了设备维护的难度和工作量。
<二>、焦炉设备冷焦排出装置
冷焦排出装置安装于干熄槽底部，将冷却后的焦炭排到胶带输送机上，焦炉设备要求该装置自动、连续、均匀地排料，排焦时无循环气体和粉尘外逸。
该焦化设备配件由以下主要部件构成：用于维修的插板阀，调节冷焦排出量的振动给料器、振动给料器外罩下部的膨胀节、气体密封的旋转密封阀及排出溜槽。
旋转密封阀为旋转式，以恒定的转速将焦炭排出。另外，采用旋转密封阀可以保证系统的气密性。
气体循环系统的主要设备有一次除尘器、二次除尘器、循环风机及热管换热器等。一次除尘器为重力沉降槽式除尘装置，用于除去循环气体中所含的粗粒焦粉。二次除尘器采用了拥有国内技术、适合于干熄焦工艺的除尘器(多管旋风分离式)，以将循环气体中的细粒焦粉进一步分离出来，使进入循环风机的气体中粉尘含量小于1g/m3，且小于0.25mm的粉尘占95%以上，以降低焦粉对循环风机叶片的磨损，从而延长循环风机的使用寿命。
热管换热器安装在循环风机出口至干熄炉入口间的循环气体管路上，用锅炉给水与循环气体进行换热，从而降低进入干熄炉的循环气体温度并强化干熄炉的换热效果。从循环气体中回收的热量用来加热锅炉给水，节约了除氧器的蒸汽耗量从而降低整个干熄焦装置的能耗。
循环风机安装在二次除尘器与热管换热器间，把闭路循环的气体加压后送入干熄炉内循环使用。
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