独立焦化企业干熄焦项目经济效益分析

2009年第5期(总第56期)2009年10月节能减排独立焦化企业干熄焦项目经济效益分析薛晓敏(山西焦化股份有限公司,山西洪洞041606)摘要:介绍了干熄焦技术,比较了干熄焦和湿熄焦工艺的优缺点,分析了干熄焦技术的经济效益,得出干熄焦产品质量优于湿熄焦的质量的结论,提出了对于干熄焦含水分低于焦炭产品允许含水水分所造成的销售经济损失,可通过向焦炭喷洒水或商业谈判来解决的建议。关键词:干熄焦技术;焦炭;经济效益中图分类号:TQ522文献标识码:A文章编号:1674-3997-(2009)05-0056-02EconomicBenefitOfCDQProjectinIndependentCokingEnterpriseXUEXiao-min(ShanxiCokingCo.,Ltd.,ShanxiHongtong041606,China)Abstract:ThepaperintroducesCDQtechnology.BycomparingprocessofCDQwithCWQ,analyzingBenefitOfCDQtechnology,theauthorcomestoaconclusionthatthequalityoftheCDQproductsisbetterthanCWQ.Becausewatercon-tentofCDQproductsislowerthancokeproducts,Inevitablyitcancausesaleslosses.Wecansolvethisexistingproblemsbysprayingincokeorbusinessnegotiation.Keywords:CDQtechnology;coke;economicbenefit0引言随着世界性能源短缺问题不断加剧,中国的能源结构在不断变化,环保法律法规不断完善,特别是对工业企业环境要求的提高,使得干法熄焦技术在焦化工艺中成为一项不可或缺的内容。干熄焦项目是国家重点推荐鼓励发展的清洁生产技术,有政策方面优惠条件。山西焦化公司作为中国82家循环经济企业试点之一,全面推行清洁生产,从节能、环保、回收焦炭显热、改善焦炭质量和多用弱黏结性煤的角度出发,在150@104t/a焦炉扩建二期工程中与2@65孔6m焦炉配套建设干熄焦装置。同时,与现1号至4号焦炉配套的干熄焦装置也已列入公司计划建设项目中。1干熄焦工艺技术干熄焦(CDQ)技术起源于瑞士,在苏联、日本、德国得到发展。所谓干熄焦是相对湿熄焦而言的,是指采用惰性气体将红焦降温冷却的1种熄焦方法。在干熄焦过程中,红焦从干熄炉顶部装入,低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内,吸收红焦显热,冷却后的焦炭从干熄炉底部排出,从收稿日期:2009-07-29作者简介:薛晓敏,1971年生,男,山西洪洞人,1993年毕业太原理工大学化工设备与机械专业,机械工程师。#56#干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体,流经干熄焦锅炉进行热交换,锅炉产生蒸汽,冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉,惰性气体在封闭的系统内循环使用。干熄焦在节能、环保和改善焦炭质量等方面优于湿熄焦。2干熄焦技术与湿熄焦技术的比较传统湿熄焦技术的优点是工艺较简单,装置占地面积小,基建投资较少,生产操作较方便。但,湿熄焦工艺的缺点也非常明显,其一,浪费红焦大量显热,每炼1t焦炭消耗热量约为3GJ~3GJ,其中湿熄焦浪费的热量为1GJ,约占总消耗热量的45%;其二,湿熄焦工艺对红焦急剧冷却会使焦炭裂纹增多,焦炭质量降低,焦炭水分波动较大,不利于高炉炼铁生产;其三,湿熄焦工艺产生的蒸汽夹带残留在焦炭内的酚、氰、硫化物等腐蚀性介质,侵蚀周围物体,造成周围大范围空气污染,而且随着熄焦水循环次数的增加,这种侵蚀和污染会越来越严重;其四,湿熄焦产生的蒸汽夹带着大量的粉尘,通常达200g/t~400g/t,既污染环境,又是造成浪费[1]。为解决湿熄焦工艺存在的问题,制订了干熄焦生产工艺。2充分利用红焦显热实现节能减排湿熄焦工艺是对红焦喷水冷却,产生的蒸汽直2009年第5期薛晓敏:独立焦化企业干熄焦项目经济效益分析2009年10月接排放到大气中,红焦的显热也随蒸汽的排放而浪费掉。干熄焦工艺对红焦的显热,以蒸汽的形式进行回收利用,可以节约大量的能源。出炉的红焦显热约占焦炉能耗的35%~40%。这部分能量相当于炼焦煤能量的5%,若将其回收利用,可降低冶金产品成本,起到节能降耗的作用。同湿熄焦工艺相比,干熄焦工艺可回收利用红焦约83%的显热,每干熄1t焦炭回收的热量约为1GJ,可产生3MPa,450e的过热蒸汽0t。湿熄焦没有任何能源回收利用[1]。2降低有害物质的排放保护环境据中冶焦耐工程技术有限公司的山西焦化150t/h干熄焦装置可行性研究报告,湿法熄焦每1t红焦产生0t的酚、氰化物和硫化物等有害物质,随熄焦产生的蒸汽自由排放,严重腐蚀周围设备并污染大气。干熄焦工艺采用惰性循环气体,在密闭的干熄炉内对红焦进行冷却,避免了对周围设备的腐蚀和对大气的污染。同时,由于回收红焦显热产生了蒸汽,因而可以避免利用动力煤生产蒸汽产生的废气对大气的污染,特别是减少SO2,CO2的排放。2明显提高焦炭质量干熄焦过程中焦炭缓慢冷却,降低了内部热应力,网状裂纹减少,气孔率低,因而,其转鼓强度提高,真密度也增大。干熄焦过程中焦炭在干熄炉内从上往下流动,增加了焦块之间的相互摩擦和碰撞次数,大块焦炭的裂纹提前开裂,强度较低的焦块提前脱落,焦块的棱角提前磨蚀,这就改善了冶金焦的机械稳定性。据有关资料,干熄焦技术比湿熄焦技术生产的焦炭M40可提高3%~8%,M10可降低0%~0%,热反应性降低10%~13%。干熄焦工艺与湿熄焦工艺的全焦筛分区别不大。在保证焦炭质量不变的条件下,采用干熄焦工艺可减低强黏结性的煤、肥煤配入量10%~20%,多配入10%~20%的弱黏结性煤,有利于缓解煤源紧张并降低焦炭成本[1]。在干熄焦过程中,由于在冷却段红焦和循环气体发生化学反应,并从气体循环系统中放散掉一部分循环气体,不可避免地会损失一部分焦炭。3经济效益分析对干熄焦技术的经济效益,一般采用投资偿还期来表示。关于干熄焦工艺的投资偿还期,苏联估算为3a~5a,日本估算为4a~5a,德国估算约6a,中国估算为5a~6a,相差都不大[1]。现将山西焦化公司推广干熄焦技术经济效益估算如下。3收入a)5号、6号焦炉生产焦炭约130@104t/a,每干熄1t红焦可回收约0t蒸汽,年回收的蒸汽量为130@0=70@104t。蒸汽的价格按60元/t计,收入为4212@104元/a。b)配套建设6000kW背压式汽轮发电机组,发电量为3714kW#h/h,每年按8000h计算,总发电量为3714@8000=2971@104tkW#h,可节约用电费用0@2971@104=965@104元。c)焦粉回收率按2%计算,可回收焦粉2@104t/a,按560元/t计算,收入为1456@104元/a。合计总收入为6633@104元/a。3投入a)干熄焦工艺主要消耗。焦炭烧损率按0%计算,年消耗焦炭1@104t/a,费用为1@560=691@104元/a。b)主要动力消耗约13kW#h/a,费用为130@13@0=570@104元/a。c)消耗氮气约为2m3/t,费用为130@2@1=273@104元/a。d)耗除盐水约为0m3/t,费用为130@0@7=273@104元/a。e)耗新鲜水约为0m3/t,费用为130@0@1=29@104元/a。f)耗低压蒸汽0t/t,费用为130@0@60=429@104元/a。g)折旧费约800@104元/a。h)维修费用约320@104元/a。i)人工费用约100@104元/a。合计总投入为3759@104元/a。由此推算年经济效益为:6633@104-3759@104=2873@104元/a。3干熄焦投资偿还期若干熄焦装置配置合理,设备的国产化率提高,可将干熄焦项目的建设投资控制在1@108元,则干熄焦项目的投资偿还期约为:16000/2873=5a。4结语a)干熄焦产品质量优于湿熄焦的质量,它的主要延伸效益体现在高炉炼铁方面,可以降低焦比,提高高炉生产能力。独立焦化企业的干熄焦产品价格可商业谈判等方式予以提高。b)干熄焦水分约为0%~0%,湿熄焦水分约为4%。销售方面焦炭水分小于4%时为同一价格。这方面的损失,可通过喷洒水分或商业谈判解决。参考文献:[1]潘立慧,魏松波.干熄焦技术[M].北京:冶金工业出版社,2005.#57#