美国熄焦塔新技术

美国熄焦塔新技术辣妹过招 熄焦系统的主要作用就是使推出的红焦从约1050℃冷却至环境温度，再进行下一步的运送。在美国西部各州，大多数应用的是湿熄焦技术。主要技术要求是焦炭水分必须保持在5%以下，以利于其在

熄焦系统的主要作用就是使推出的红焦从约1050℃冷却至环境温度，再进行下一步的运送。在美国西部各州，大多数应用的是湿熄焦技术。主要技术要求是焦炭水分必须保持在5%以下，以利于其在高炉上使用。 另外，熄焦工艺会造成污染物的排放。颗粒物质（PM）的排放是其主要部分，尤其是可吸入的灰尘，如PM10（<10μm）和PM2.5（<2.5μm），这些颗粒物质伴随气体的排放。 在美国，对每一个批准计划新建的熄焦塔，对颗粒物质排放量都作了限制，这些规定基于其每年的排尘额度。这些数值经过转换后，就可得到各排放因素的明细。从前，排尘额度是300g/t焦炭，而现在美国新建的熄焦塔排尘额度约130g/t焦炭。减排颗粒物质只有采用先进的新技术才能实现。 1.1熄焦塔颗粒物质排放的来源及减排的技术措施颗粒物质排放的主要来源如下：①红焦与水接触时产生的；②每次熄焦后没有定期清理熄焦塔内部，其折流板上的颗粒物质也是一个来源；③熄焦水不是新水，而是二次利用水或是重复利用水，水中含有一定量的颗粒物。在美国对此有一些限制。除此以外，还有粒度>2μm的悬浮物，以及可沉淀固体。熄焦塔减少颗粒物质排放的可行措施如下：◆“快速”和强力冷却以捕获颗粒物质，确保在整个熄焦过程中水分的快速渗透。◆喷雾水流精细布置，将上升的颗粒物质进行预浓缩-分离。◆用折流板分离颗粒物质。◆每次熄焦过程快结束时，喷撒水雾有序地进行折流板除尘，以防止颗粒物质存积。这时采用的水要求很干净。

◆一个经改进的熄焦水处理设备，它包含一个自动刮刀，用于清除由熄焦水引入的颗粒物质。◆熄焦车与熄焦塔之间密封，尽可能地避免在熄焦塔底部的侧排放。总体来说，就是对整个熄焦系统进行合理设计，包括熄焦水输入的路线和时间排列顺序，这可以影响蒸汽流的状态、外部空气的进入等等。以此尽可能地在熄焦塔内进行灰尘分离。对于这项设计，随着一个个工程不断积累，实践经验将在未来继续发挥重要作用。迄今为止，在熄焦塔内清灰的细节，还很不确定，熄焦塔内的过程对于一个完整的理论概述来说还是太过于复杂。进一步改进熄焦工作、更多的研究和改进是十分迫切的。1.2 颗粒物质监控的方法由于政府的要求，世界各地普遍进行了颗粒物质的监控。经常采用和实际得到证明的监控方法是“莫尔霍尔方法”（Mohrhauer method）（前标准VDI2066）。这种方法的缺陷是捕集细小灰尘不均衡。等速方法（isokinetic methods）尝试着解决这种缺陷。这种方法已经完善，用于处理气源稳定的废气。但在熄焦塔，情况完全不同，例如蒸汽含量高、蒸汽流速极不稳定，在一次熄焦过程中，蒸汽流速在15m/s到接近0之间变化。这项测验方法不适合在这种情况下应用。因此，把不同情况下的排放水平进行比较，会导致错误的结论，一定要坚决避免。很明显，熄焦塔强烈需要改进颗粒物质的监控方法。在恶劣的操作环境下，既要关注监控方法的可靠性，又要关注其可操作性。 1.3 用于颗粒物质减排的CSQ熄焦系统最先进的湿熄焦系统CSQ（就是稳定熄焦）是基于现代大型焦炉和熄焦车的高装水平的特点而开发的。此技术是干熄焦技术的替代技术。CSQ提升了环保指标。干熄焦的气体排放来自于快速换热，而此技术的颗粒物质的排放接近于干熄焦系统，甚至还要更少，水的迅速覆盖几乎立刻阻止了气体的产生。另一方面，CSQ的投资、操作和维护费用比干熄焦系统低很多。 其工艺由底部熄焦（主要部分）和顶部熄焦（次要部分）组成，熄焦时间极短。在这一“高速”的熄焦过程中，焦炭迅速被熄灭。高机械应力作用在底部的焦块上，产生大量焦尘。这些焦尘要在其被排放前予以清理。在熄焦塔内加上了一个罩子，以防止下落的焦炭掉到熄焦车外边，另外更减少了底部焦炭的溅落。 为大幅度减少冒出来的熄焦蒸汽中的尘量，CSQ上安放双层折流板，上下两层。CSQ技术应用在很多新建焦化厂，如德国施韦尔根厂、浦项光阳厂和韩国现代厂。在这些熄焦塔试运行过程中，CSQ技术降低颗粒物质排放的显著效果得到确认。颗粒物质的排放会被降低到15g/t焦炭的安全水平之下，当前世界大多数政府对传统的熄焦塔所要求的排放值是25-100g/t，与此相比这个数值是低的。 1.4 美国新式熄焦塔的特点美国新建立的熄焦塔许多采用CSQ技术。其中有3个在美国钢铁公司克莱尔顿蒙瓦利厂。这些CSQ的技术特点如下： ①改善水质的沉淀净化器，以净化熄焦水。②当前的USS-LOMO熄焦系统没有更换。相比于传统的顶式熄焦工艺，LOMO式装置使水向熄焦车深处渗透更好，从而使一次熄焦强度更强，时间更短。 ③产生的蒸汽高度更高（50m）。④双折流板系统。⑤上部喷雾用以预浓缩，并对喷口加以刮擦清理。⑥上折流板清理系统。双折流板系统是减排颗粒物质的最重要措施之一。儋姆斯（Zeimes）估算了蒂森克虏伯施韦尔根厂CSQ系统的减排效果，其结果如下： ①上层折流板的主要目的是分离细小灰尘。这些折流板用塑料制成，上部开孔的内部间隔更小，相关粒度颗粒物质分离的效率是74%。②下层折流板用不锈钢制成（为的是防止烧坏），其设计开孔的内部间距大一些，以分离较大颗粒的灰尘。③这两个分离系统相结合，其总体分离效率达98%。