煉焦生產過程中的節能減排研究

楊宗源 貴州盤江電投天能焦化有限責任公司

引言：響應我國可持續發展戰略的號召，全國各個行業都對自己的生產進行了嚴格的排查，力求做到節能減排的環境保護目的，本文就針對焦化廠煉焦生產過程中的節能減排做出研究分析。焦化廠的主要作用就是利用焦炭等系列原料進行各種安全有效的化學反應，進而生產出煤氣、化學產品等，并將這些產品供應在居民生活、鋼鐵加工上，部分產品還被用于機械制作、農藥制造、醫學藥品等諸多工業行業的燃燒，如此看來焦化行業是帶動諸多工業行業生產的基礎動力。焦化廠煉焦過程產生的物質具有如此強大的資源價值，但不容忽視的就是在煉焦過程中能源的消耗問題。煉焦過程不僅在消耗著巨大的能源，還在產生著新的化學物質，這些物質都對環境有顯著的影響，其中一些因為煉焦不當而產生的不可溶解、難處理的氣體是危害性極大的污染物。所以，在煉焦過程實施節能減排的科學發展戰略是十分明智的選擇，且已經是焦化行業繼續發展的必走之路。

一、在煉焦過程中節能減排所需要注意的方面

（一）整裝煤炭和煉焦過程的除塵問題

我國現在的煉焦技術一般還是采用高壓氨水來進行整裝煤炭的工作，其中的高壓氨水的高壓要求大都為二至二點五兆。在煉焦廠煉焦過程中，煤炭燃燒外逸所產生的煙塵量足夠為總煙塵排放量的百分之二十以上，這是一個可怕、危害性很大的數據顯示。煉焦廠采用的高壓氨水技術可以有效的減少外逸煙塵百分之八十左右的排放，在投資較少的前提下能夠滿足國家和行業的控煙要求。我國煉焦廠煉焦采納具有除塵效果的高壓氨水技術來進行供煉焦燃燒的整裝煤炭的工作，將整裝煤炭時的外逸煙塵排放量降低到每立方米五十毫克，且使得外逸煙塵占總煙塵排放量的百分之二十以下，進而促成推焦過程中排放煙塵收集率的百分之九十五，雙方都達到了安全排放煙塵的效果，做到了節能減排的國家要求。

（二）煉焦中的干熄焦技術掌握

煉焦廠煉焦完成之后會將焦炭推送到焦臺上以供煉鐵，在這一運輸過程當中，不僅會使得鍋爐熱量喪失總能量的百分之四十左右，還會在熄焦中產生新的污染物質，因此可以在這一過程當中充分的體現節能減排的思想。我國之前的熄焦方法一直都是噴水熄滅，利用水的濕度去降解焦炭的燃燒度，進而達到熄焦的目的。但是此種方法不僅浪費了大量的水資源，還給熄焦過程中增添了污染物，可謂是一舉兩不得。為此，研究人員提倡利用化學上的惰性氣體進行熄焦工作，這樣既能夠速降溫度熄滅焦炭，又能夠回收利用焦炭燃燒的百分之八十三的熱能，還減少了污染物的產生與排放，很好的達到了節能減排、保護環境的要求。但是對于一些煉焦廠的煉焦技術而言，可能不能夠支持使用惰性氣體的方法，那么就可以在水的問題上些功夫。比如將車間的外排水、居民生活廢水或者澡堂的廢水進行二次加工達到安全使用的要求，并以用于熄焦工作。

（三）加熱加工相關制度的調節

煉焦本身就是一個溫度變化不斷的工作，所以合理掌控每一個階段的溫度是做好整個煉焦工作的基礎。煉焦中的焦炭都有一個中心燃燒溫度，每當這個溫度降低五十攝氏度時，相對應的煉焦能源消耗就會減少每千克四十六千焦。由此可見，精致調節焦炭的中心燃燒溫度是節能減排的有效途徑之一。另外，煉焦過程中產生的氣體會從爐頂排出，倘若爐頂溫度過高的話，氣體扒飯途中帶走的熱能也就越多，造成的熱能消耗也就越大。因此，在保證煉焦正常運行的情況下進行爐頂的降溫處理是節能減排的有效措施之一。另外一方面，科學合理的控制焦炭燃燒時間亦是一個不錯的方法。依據焦化行業多年的研究發現，一般將煉焦周期時間控制在十八小時以內，太短或太長的煉焦時間都是對能源的浪費，且會產生較多的污染物。

（四）加熱煤氣種類和煉焦熱能消耗之間的關系

在煉焦過程中會采用許多不同的煤氣為煉焦提供燃料，其中高爐煤氣要比焦爐煤氣耗能多百分之十五左右。但是由于高爐煤氣比焦爐煤氣成本低，所以還是有很多煉焦廠在運用高爐煤氣。這也就是煉焦熱能消耗偏大的一處原因，因此有針對性的進行煤氣的改造是節能減排的一處體現。

二、煉焦生產過程中節能減排的一些方法

煉焦廠應該將煉焦技術與其產生的資源進行再次利用完美結合起來，只有這樣才是真正做到了節能減排的號召。例如，可以將焦爐燃燒排放的煙氣與在熄焦工作中產生的水蒸氣進行結合利用，這是一個具有強大發展潛力的資源。再比如慎重選擇整裝煤炭和煉焦除塵的方法，焦化廠的焦爐可以使用非燃燒法干式除塵技術，即將爐內氣體濃度降到合適程度，并通過加速方法使得氣體達到不可燃效果，同時將除塵系統的煙塵用以密封進行干式處理，避免空氣中水分的滲入。這樣的處理方式，具有成本低、效率高的特點，是目前各大煉焦廠爭相采用的科學技術。另外，將焦爐管道余溫利用起來也是十分可行的辦法。焦爐管道一直在承載熱能的損耗，尤其是上層管道帶走的的溫度是焦爐總熱能的百分之十七左右。因此，可以在焦爐管道周圍設置別的機械，將管道溫度利用起來達到一些積極有用的效果。這樣才是對煉焦過程中能源的多次有效利用，不僅響應了保護環境、節能減排的號召，還方便了生產和生活。下圖1是焦爐物質流和能量流圖，以供了解：

圖1 焦爐物質流和能量流示意圖

結語：遵循國家可持續發展的戰略指導，實施節能減排的環保措施，是我國煉焦行業最正確的選擇。國家推行環保號召，行業積極響應，這是規模宏大的共同合作共同發展的大布局。國家也要對各個行業的節能減排舉動做出相應的鼓舞，也可以將其作為推廣事跡，讓更多的行業、人民加入到環保的隊伍中。煉焦行業的煉焦技術是我國持續發展、人們幸福生活所不可缺少的技術支持，將煉焦過程做到最大程度上的節能減排就是對環境最好的負責。同時，煉焦過程產生的新物質要及其所能的運用起來，既是合理使用資源的良好體現，又是防止新物質污染環境的重要保護措施。煉焦廠也要積極研究新的節能減排的技術，并將這種意識成為終生指標，為煉焦廠資源的充分利用做奮斗、為國家的環境保護措施做沖鋒、為我們生存的環境做努力。