焦化设备配件的生产过程与分析<一>、焦化焦炉设备的生产过程
普通焦化企业均存在耗能高、污染重的问题。同时，焦化厂焦化焦炉设备在生产过程中又具有丰富的余热资源，大多数余热资源不但未得到利用，而且要消耗大量能源进行处理，既造成能源浪费，又增加环境污染，形成了焦化企业节能、降耗、减排的压力，但节能增效也具有巨大潜力。
焦化设备配件在炼焦工段的焦炉加热系统、荒煤气排出系统、焦炉本体、熄焦等环节均有大量的余热资源。经过焦炉蓄热室换热后排出焦炉的燃烧废气仍有200~400℃，由上升管排出焦炉的荒煤气不低于800℃，刚出炭化室的红热焦碳约1000℃，这些固、气物质数量大，生产处理过程复杂，蕴藏着大量余热资源，有着的回收利用价值，但回收利用难度大，目前多数企业未回收利用。
在化产生产中，煤气在冷却、输送、洗涤净化及化产品回收过程中也有大量分散的低品质余热资源。由吸煤气管道来的焦油氨水混合液、横管初冷器循环冷却水、蒸氨废水中，以及煤气脱硫、洗氨、终冷洗苯及粗苯蒸馏等各工段的各种工艺介质中，含有较多分散、低品位的余热资源。部分余热得到了回收利用，但有的余热不但未回收利用，还要耗费大量的水电资源进行处理，造成能耗居高不下。
现阶段国家对钢铁行业能源利用提出了较高要求，要坚持以资源利用和循环经济为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、率为特征，对余热、余压、余气、废水、废弃物充分循环利用，基本实现零排放，使新钢厂具有钢铁生产、能源转换、城市固废消纳和为相关行业提供资源等功能，成为环境友好、服务社会、资源节约型的绿色工厂。
为积极响应重庆市“退二进三”的总体规划，解决长期制约重钢发展的环境污染问题，重钢将进行环保搬迁，这是重钢再次崛起的良机。新重钢必将在技术、产品产能、成本、能耗、污染治理等方面进行提升，这对能源利用效率提出了高的要求。
重钢环保搬迁焦化工程将建设年产240万吨焦碳规模的焦化厂，因此，研究焦化余热的回收利用工艺技术，为焦化厂节能减排提供技术支撑，顺应重钢环保搬迁的现实需求和焦化行业长远发展的趋势。
<二>、焦炉设备炼焦炉的热平衡分析
焦炉设备在炼焦生产和煤气净化过程中，蕴含着大量的余热资源，有着的回收利用价值，因此，焦化厂在进行余热资源利用和节能减排方面具有巨大潜力。
重钢焦化厂的生产属于粗放的生产经营方式，能源利用效率低，余热资源丰富但未得到回收利用，在国内焦化行业具有典型代表性。本课题依托重钢焦化厂的生产实际，研究焦化余热资源及其回收利用工艺技术，结合重钢环保搬迁焦化工程的规划方案，研究适合其生产规模和生产工艺技术特点、经济合理的余热资源综合利用技术方案，对新重钢焦化厂的节能减排提供技术支撑，具有现实意义。
通过对炼焦炉的热平衡分析，焦化焦炉设备确定了炼焦生产余热资源的回收利用主要方向为回收红焦物理热、荒煤气和燃烧废气显热，其中，红焦显热占供入焦炉热量的35%左右，是主要研究对象；通过分析煤气净化系统生产工艺和余热资源构成，以及能源系统结构和工艺现状，确定了煤气净化系统余热资源利用途径以调整化工工艺、回收高温工艺介质余热为主，能源系统以采用自产能源(如焦炉煤气)替代直接外购能源为主。
根据当前焦化行业的余热回收利用技术发展趋势，研究焦化厂余热回收利用工艺技术的应用情况和应用条件。结合重钢环保搬迁焦化工程规划方案，研究各种余热回收工艺技术的应用可能性和应用方案，测算技术经济合理性。煤焦系统研究干法熄焦工艺(CDQ)代替湿法熄焦的工艺技术方案，确定了干法熄焦的巨大经济效益和社会环境效益。煤气净化系统研究将真空碳酸钾脱硫工艺与横管初冷器结合、回收利用横管初冷器上段余热的工艺；采用蒸汽喷射闪蒸技术的节能蒸氨工艺；导向喷射塔盘蒸馏工艺。能源系统研究了焦炉煤气代替蒸汽的技术：导热油加热技术替代直接蒸汽蒸氨的工艺；直燃吸收式制冷机取代蒸汽吸收式制冷机；工业循环水水源热泵技术；循环水冷却采用表面蒸发空冷器。
按照重钢环保搬迁焦化工程年产240万t焦碳的规模，确定的余热回收工艺技术方案，回收利用余热折合标煤202160吨/年以上，各项余热利用工艺技术在减少粉尘排放、降低大气和水体污染等方面，还具有显著的环境效益。
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