焦化廠節(jié)能減排技術(shù)改造方案.1125

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1、焦化廠節(jié)能減排技術(shù)改造方案（簡(jiǎn)介）無(wú)錫明惠通科技有限公司1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介焦化行業(yè)是高能耗的行業(yè)，在煉焦過(guò)程中，焦?fàn)t荒煤氣的冷卻、紅焦的熄焦過(guò)程都有大量的余熱被白白的浪費(fèi)掉，產(chǎn)出的焦?fàn)t煤氣由于熱值較低也沒(méi)有得到很好的使用。本項(xiàng)目就是針對(duì)焦化行業(yè)的現(xiàn)狀，運(yùn)用了半導(dǎo)體溫差發(fā)電、蒸汽回收及過(guò)濾、壓差吸附等先進(jìn)技術(shù)回收煉焦過(guò)程中釋放的余熱，提純焦?fàn)t煤氣提高其附加值，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，項(xiàng)目實(shí)施后，每噸焦炭可降低的能耗折合成標(biāo)準(zhǔn)煤50公斤，焦?fàn)t煤氣的附加值將增加1.6倍，以年產(chǎn)量200萬(wàn)噸焦炭的焦化廠為例，項(xiàng)目實(shí)施后每年可減少標(biāo)

2、準(zhǔn)煤10萬(wàn)噸，產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益約2億元。2、項(xiàng)目技術(shù)提供方的基本情況項(xiàng)目技術(shù)提供單位無(wú)錫明惠通科技有限公司是由留學(xué)生領(lǐng)銜的高科技企業(yè)，公司創(chuàng)辦于2007年10月，是獲無(wú)錫市2007年“530”計(jì)劃資助企業(yè)。公司目前擁有工程技術(shù)人員17人，其中研究生以上學(xué)歷或擁有高級(jí)職稱的10人，公司以半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)應(yīng)用為核心，堅(jiān)持走技術(shù)創(chuàng)新的道路，堅(jiān)持以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以節(jié)能減排為目標(biāo)，致力開發(fā)高性能的半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊和半導(dǎo)體溫差發(fā)電設(shè)備，精心為客戶在降低能耗、利用余熱發(fā)電方面提供新技術(shù)裝備和專業(yè)化的技術(shù)服務(wù)。公司已針對(duì)工業(yè)

3、余熱回收項(xiàng)目組建了涉及工程熱力學(xué)、熱物理學(xué)、半導(dǎo)體物理學(xué)、半導(dǎo)體器件物理學(xué)、電力電子技術(shù)等專業(yè)學(xué)科的項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)；收集整理了國(guó)內(nèi)外大量有關(guān)半導(dǎo)體溫差發(fā)電的技術(shù)資料，已完成了半導(dǎo)體發(fā)電材料的選擇和制取方法的技術(shù)論證工作以及鋼鐵廠、建筑陶瓷廠工業(yè)余熱回收半導(dǎo)體溫差發(fā)電原理樣機(jī)的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)已取得初步成功，2009年9月又完成了92輪式步兵裝甲車排氣管余熱半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī)樣機(jī)的試制工作。2010年，在無(wú)錫焦化廠搬遷工程，實(shí)施了全世界第一個(gè)利用焦?fàn)t煤氣上升管荒煤氣余熱半導(dǎo)體溫差發(fā)電項(xiàng)目，填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的技術(shù)空白。

4、自公司成立以來(lái)已先后承擔(dān)了《江蘇省工業(yè)科技支撐計(jì)劃》、《無(wú)錫市科技創(chuàng)新計(jì)劃》、《科技部創(chuàng)新計(jì)劃》等項(xiàng)目，目前已申請(qǐng)的相關(guān)發(fā)明專利、新型實(shí)用專利二十多項(xiàng)，其中已授權(quán)的發(fā)明專利一項(xiàng)，新型實(shí)用專利十一項(xiàng)。在工業(yè)余熱回半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)方面居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，并積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為本項(xiàng)目的順利實(shí)施大下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3、項(xiàng)目實(shí)施的依據(jù)（1）煉焦工藝流程焦炭的煉焦工藝流程為：煤料在炭化室內(nèi)經(jīng)過(guò)一個(gè)結(jié)焦周期的高溫干餾制成焦炭并產(chǎn)生荒煤氣。炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，用推焦機(jī)推出，經(jīng)攔焦機(jī)導(dǎo)入熄焦車內(nèi)，由電機(jī)車牽引熄焦車至熄焦

5、塔內(nèi)進(jìn)行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至晾焦臺(tái)上，冷卻一定時(shí)間后送往篩貯焦工段進(jìn)行篩分。煤在炭化室干餾過(guò)程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間，經(jīng)過(guò)上升管、橋管進(jìn)入集氣管。約850℃的荒煤氣在橋管內(nèi)被氨水噴灑冷卻至85℃左右?；拿簹庵械慕褂偷韧瑫r(shí)被冷凝下來(lái)。煤氣和冷凝下來(lái)的焦油等同氨水一起經(jīng)吸煤氣管道送入煤氣凈化車間。焦?fàn)t加熱用的焦?fàn)t煤氣由外部管道架空引入，經(jīng)預(yù)熱后送到焦?fàn)t地下室。通過(guò)下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開閉器進(jìn)入的空氣匯合燃燒。燃燒后的廢氣通過(guò)立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)過(guò)蓄熱室，

6、由格子磚把廢氣的部分顯熱回收后，經(jīng)過(guò)小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪，排入大氣。上升氣流的煤氣和空氣與下降氣流的廢氣由交換傳動(dòng)裝置定時(shí)進(jìn)行換向。（2）能耗分析根據(jù)以上煉焦工藝流程，以年產(chǎn)200萬(wàn)噸焦炭的規(guī)模為例，其工序能耗分析如下：每年投入的干洗精煤折合成標(biāo)準(zhǔn)煤為2664793t（注：以下產(chǎn)物及能耗全部是折合成標(biāo)準(zhǔn)煤的數(shù)據(jù)），產(chǎn)出焦炭1939360t，產(chǎn)出焦?fàn)t煤氣513827t，產(chǎn)出焦油與粗苯共計(jì)173183t，能源轉(zhuǎn)化差為38423t，即在煉焦過(guò)程中損失了38423t標(biāo)準(zhǔn)煤；另外在工序過(guò)程損耗的水電

7、、煤氣、蒸汽等合計(jì)折合299540t標(biāo)準(zhǔn)煤，那么工序總能耗為337963t標(biāo)準(zhǔn)煤，工序單位產(chǎn)品能耗為169Kg煤/t焦。2005年焦化工序能耗國(guó)際先進(jìn)水平為128Kg煤/t焦，目前有些煉焦技術(shù)已經(jīng)達(dá)到能耗92.5Kg煤/t焦左右先進(jìn)水平，可見(jiàn)焦化工序能耗水平指標(biāo)還有待進(jìn)一步提高。因此有必要采取進(jìn)一步的節(jié)能或者余熱回收措施來(lái)降低能耗。4、項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)介紹（1）、半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)半導(dǎo)體溫差發(fā)電是一種全固態(tài)能量轉(zhuǎn)換方式，在發(fā)電過(guò)程中具有無(wú)噪音、無(wú)磨損、無(wú)介質(zhì)泄漏、體積小、重量輕、移動(dòng)方便、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，并且可以根

8、據(jù)余熱形式特點(diǎn)及場(chǎng)地情況等，靈活進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、調(diào)整裝機(jī)容量，作為一項(xiàng)新型節(jié)能技術(shù)，有著傳統(tǒng)工業(yè)余熱回收方法無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。半導(dǎo)體溫差發(fā)電是利用了半導(dǎo)體材料的貝塞爾效應(yīng)（也稱熱電效應(yīng)），原理如下圖所示。芯片中的半導(dǎo)體分為P型與N型，在P型半導(dǎo)體中空穴較多，而在N型半導(dǎo)體中自由電子較多，如果在PN型半導(dǎo)體一側(cè)加上一個(gè)熱源，另一側(cè)加上一個(gè)冷源，由于熱激發(fā)的作用，高溫側(cè)的空穴（電