1、煤調(diào)濕(CMC)技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介
在當(dāng)今世界范圍普遍重視節(jié)能減排的趨勢(shì)下，煤調(diào)濕技術(shù)經(jīng)過不斷改進(jìn)，已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并日臻完善。美國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)、法國(guó)、日本、韓國(guó)、英國(guó)等都進(jìn)行了不同形式的煤調(diào)濕試驗(yàn)和應(yīng)用。其中，日本的煤調(diào)濕技術(shù)處于世界先進(jìn)水平，并廣泛應(yīng)用。中冶焦耐工程技術(shù)有限公司在煤調(diào)濕技術(shù)的開發(fā)、完善和推廣過程中，先后為重鋼、寶鋼、太鋼、攀鋼等完成了煤調(diào)濕工藝的設(shè)計(jì)并陸續(xù)實(shí)施，富通新能源生產(chǎn)銷售
滾筒烘干機(jī)、
氣流式烘干機(jī)等烘干機(jī)械設(shè)備。
煤調(diào)濕技術(shù)是基于煤烘干技術(shù)發(fā)展而來的量化煉焦煤水分的控制工藝，是將煉焦煤料在裝爐前通過間接或者直接的換熱方式去除一部分水分，使裝爐煤水分含量穩(wěn)定在6%左右，然后裝爐煉焦。它有嚴(yán)格的水分控制措施，能確保人爐煤水分恒定。其發(fā)展過程和技術(shù)種類大致可以分為下述3種。
1.1導(dǎo)熱油煤調(diào)濕
第一代煤調(diào)濕是采用以導(dǎo)熱油為熱載體、多管回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)為烘干設(shè)備的煤調(diào)濕技術(shù)，利用導(dǎo)熱油回收焦?fàn)t煙道氣的余熱和焦?fàn)t上升管的顯熱，在多管回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)中，導(dǎo)熱油對(duì)煤料進(jìn)行間接加熱，從而使煤料烘干，實(shí)現(xiàn)煉焦煤的水分調(diào)節(jié)。從炭化室經(jīng)由上升管逸出的650-700℃荒煤氣帶出的顯熱占總熱量的32%，采用導(dǎo)熱油回收荒煤氣熱量，即將上升管做成夾套管，換熱后的高溫導(dǎo)熱油用于煤調(diào)濕。中冶焦耐于1993-1996年在重鋼實(shí)施建設(shè)“煤炭調(diào)濕設(shè)備示范事業(yè)”項(xiàng)目中選用導(dǎo)熱油煤調(diào)濕技術(shù)，進(jìn)行了煤調(diào)濕技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化嘗試。
1.2蒸汽煤調(diào)濕
第二代煤調(diào)濕工藝采用干熄焦蒸汽發(fā)電后的背壓汽或工廠內(nèi)的其他低壓蒸汽作為熱源，在多管回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)中，蒸汽對(duì)煤料間接加熱烘干。日本JFE公司君津廠和福山廠于20世紀(jì)90年代率先實(shí)施蒸汽煤調(diào)濕，經(jīng)過近20年的探索，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟。目前，在日本運(yùn)行的CMC絕大多數(shù)選用此類工藝。
第二代煤調(diào)濕技術(shù)由于使用大量不飽和水蒸汽作為介質(zhì)，換熱效率高于使用導(dǎo)熱油的第一代工藝：同時(shí)省卻上升管的夾套換熱器，相關(guān)的設(shè)備和流程更加簡(jiǎn)單，因此得到了廣泛的應(yīng)用。上述兩代煤調(diào)濕工藝均使用多管回轉(zhuǎn)烘干器，其自身對(duì)除塵設(shè)備的要求較低，但在后續(xù)煤料運(yùn)輸?shù)母鱾�(gè)結(jié)點(diǎn)需要加裝相應(yīng)的除塵設(shè)備。
1.3氣力分級(jí)煤調(diào)濕
氣力分級(jí)煤調(diào)濕工藝?yán)媒範(fàn)t煙道熱廢氣在流化床內(nèi)對(duì)配合煤進(jìn)行烘干、流化氣力分級(jí)，將配合煤水分降低至6%．并通過流化作用將輕質(zhì)、細(xì)顆粒煤直接分離煉焦，重質(zhì)、粗顆粒煤進(jìn)入粉碎機(jī)粉碎后煉焦。
2007年投產(chǎn)的濟(jì)鋼煤調(diào)濕項(xiàng)目，在調(diào)整配合煤水分的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了氣力分級(jí)，將配合煤分為>3mm和≤3mm的2種顆粒，能夠減少焦?fàn)t加熱用煤氣消耗，通過氣力分級(jí)能夠降低粉碎機(jī)負(fù)荷，防止輕質(zhì)、細(xì)顆粒易粉碎煤過度粉碎。
氣力分級(jí)煤調(diào)濕裝置采用配合煤與煙道廢氣直接換熱，效率高、流程短、設(shè)備少且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。具有投資少、操作成本低，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。隨同廢氣攜帶出10%-30%的細(xì)煤粉，需要設(shè)置龐大的多級(jí)除塵設(shè)施，因此，在煤調(diào)濕的一些部位要考慮設(shè)置有氧監(jiān)測(cè)儀，控制氧含量低于12%，以保證生產(chǎn)安全。
1.4不同煤調(diào)濕工藝的對(duì)比
不同煤調(diào)濕工藝的對(duì)比參數(shù)見表1。
2、幾種煤調(diào)濕技術(shù)的工藝流程
2.1 多管回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的工藝流程
第一代和第二代煤調(diào)濕技術(shù)都使用多管回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)工藝，先后應(yīng)用于重鋼、寶鋼、太鋼和攀鋼，經(jīng)過20多年的發(fā)展和完善，技術(shù)相對(duì)成熟。其工藝流程是將配合煤送入粉碎機(jī)室，然后經(jīng)過緩沖倉(cāng)送入煤調(diào)濕裝置，調(diào)濕后送入煤塔，見圖2。這種流程存在的主要問題是配合煤與熱源進(jìn)行間接換熱，導(dǎo)致熱量的利用率低，而且設(shè)備龐大，操作環(huán)節(jié)多，投資較高。
2.2流化床煤調(diào)濕的早期工藝流程
氣力分級(jí)煤調(diào)濕工藝在早期并不具有煤料分級(jí)的功能，隨著后期的技術(shù)完善才實(shí)現(xiàn)了針對(duì)不同顆粒煤料的氣力分級(jí)。1996年第三代煤調(diào)濕裝置在日本北海制鐵室蘭廠5#焦?fàn)t(5.5m、100孔)建成投產(chǎn)，處理裝爐煤能力120t/h。
烘干用的熱源采用焦?fàn)t煙道廢氣．溫度為180~230℃。抽風(fēng)機(jī)抽吸焦?fàn)t煙道廢氣，送往流化床烘干機(jī)。水分為10%左右的煤料由配煤槽經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后送往流化床烘干機(jī)，煤料在流化床上向前移動(dòng)，，從流化床下方進(jìn)入的熱風(fēng)直接與煤料接觸，對(duì)煤料進(jìn)行加熱烘干，使煤料水分降至6.6%。烘干后的煤料和由袋式除塵器回收的煤粉混合后經(jīng)管道式皮帶機(jī)輸送至焦?fàn)t煤塔。
室蘭廠的生產(chǎn)實(shí)踐證明，焦?fàn)t滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)．煙道廢氣量足夠，其溫度也較高，可以達(dá)到295℃，完全滿足煤調(diào)濕的需要。該工藝流程有效地利用了煙道廢氣的熱量，而且由于是直接換熱，傳熱效率較高。
2.3氣力分級(jí)煤調(diào)濕的工藝流程1
煤炭的氣力分級(jí)技術(shù)已經(jīng)在煤炭領(lǐng)域成功實(shí)施，現(xiàn)今這一技術(shù)被移植到焦化領(lǐng)域，將氣力分級(jí)的介質(zhì)由空氣變?yōu)榻範(fàn)t煙道廢氣，從而實(shí)現(xiàn)了煉焦煤的氣力分級(jí)和調(diào)濕一體化。調(diào)濕后將煤分為≤3mm和>3mm 2個(gè)粒級(jí)，其中粒度≤3mm的調(diào)濕煤從振動(dòng)流化床氣力分級(jí)調(diào)濕裝置的小顆粒收集裝置排出，由帶式輸送機(jī)運(yùn)至煤塔；粒度>3mm的調(diào)濕煤從振動(dòng)流化床氣力分級(jí)調(diào)濕機(jī)排出并送至粉碎機(jī)室進(jìn)行粉碎處理。
對(duì)調(diào)濕煤根據(jù)不同顆粒大小進(jìn)行氣力分級(jí)之后，只對(duì)粒度>3mm的調(diào)濕煤進(jìn)行粉碎，可以保證裝爐煤的粒度均勻；而粒度≤3mm的調(diào)濕煤不會(huì)被過度粉碎而降低煤料的黏結(jié)性。同時(shí)在煤塔前增設(shè)混合機(jī)，粒度>3mm的調(diào)濕煤粉碎處理后與≤3mm的調(diào)濕煤進(jìn)行混合，由帶式輸送機(jī)運(yùn)至煤塔。這一工藝流程已經(jīng)在多個(gè)鋼鐵企業(yè)焦化項(xiàng)目中進(jìn)行可行性研究。
2.4氣力分級(jí)煤調(diào)濕的工藝流程2
氣力分級(jí)煤調(diào)濕的優(yōu)點(diǎn)是煤料和煙道廢氣直接換熱，傳熱效率高。與此同時(shí)也造成部分粒度較小的煤料隨著煙道廢氣流失，進(jìn)入除塵裝置，造成揚(yáng)塵，對(duì)環(huán)境污染較大。濟(jì)鋼煤調(diào)濕項(xiàng)目針對(duì)這一問題提出了改進(jìn)方案，見圖5。
煤料經(jīng)過氣力分級(jí)調(diào)濕后分成3種粒度，粒度>3mm的調(diào)濕煤送至粉碎機(jī)室進(jìn)行粉碎處理，粒度在0.5 -3mm的調(diào)濕煤不進(jìn)行粉碎，兩者分別由帶式輸送機(jī)運(yùn)至煤塔。對(duì)于粒度<0.5mm的煤料，這部分主要來源于換熱后的煙道廢氣帶走的煤粉．需要進(jìn)行工藝除塵。經(jīng)由除塵器捕集、再通過布袋除塵器捕集，捕集后的粒度<0.5mm煤粉直接成型壓球經(jīng)皮帶機(jī)送往煤塔。
3、結(jié)論
1)采用煤調(diào)濕技術(shù)后，為了確保24h連續(xù)生產(chǎn)，需要在煤調(diào)濕裝置前增設(shè)緩沖槽。
2)對(duì)于氣力分級(jí)煤調(diào)濕裝置，粒度大的煤料送去粉碎，并增加混合機(jī)，將不同粒度的煤料混合確保裝爐煤的均勻性。
3)根據(jù)工程場(chǎng)地的大小來選擇不同的煤調(diào)濕工藝，一、二代煤調(diào)濕技術(shù)要求場(chǎng)地面積較大，而氣力分級(jí)煤調(diào)濕占地面積較小。
4)氣力分級(jí)煤調(diào)濕對(duì)于配合煤的水分要求嚴(yán)格，不得大于10%，因此在南方多雨地區(qū)建議使用第二代煤調(diào)濕工藝。
5)煤調(diào)濕工藝對(duì)除塵提出了更高的要求，調(diào)濕煤的輸送需要全程除塵，尤其是各個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站。可以考慮管式皮帶機(jī)，同時(shí)加設(shè)大型除塵裝置。
相關(guān)烘干機(jī)產(chǎn)品：
1、
滾筒烘干機(jī)
2、
氣流式烘干機(jī)
