一、焦化配件回收燃燒廢氣帶走的熱量
焦?fàn)t燃燒廢氣具有的溫度以煙囪足夠的吸力，使焦?fàn)t加熱系統(tǒng)產(chǎn)生氣體流動(dòng)，因此，煙道廢氣帶走一部分熱量是不可少的，只能盡量減少燃燒產(chǎn)物帶走的熱量和部分回收利用。一方面從改進(jìn)焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)上考慮，焦化焦?fàn)t設(shè)備提高傳熱效率和熱工性能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，這主要是焦?fàn)t研究設(shè)計(jì)的新方向。另一方面從焦?fàn)t加熱操作調(diào)節(jié)上考慮節(jié)能措施，降低燃?xì)庀牧?，從以下幾方面著手?/span>
①加熱煤氣在低空氣過剩系數(shù)下燃燒
在加熱煤氣燃燒的情況下，采用低空氣過剩系數(shù)(a)操作，可提高燃燒溫度和傳熱效率，減少燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣量，使得廢氣帶走的熱量減少。
全部燃燒室在低空氣過剩系數(shù)下燃燒加熱煤氣的試驗(yàn)表明，在利用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)，當(dāng)a值從1.25降到1.15時(shí)可節(jié)能1.1%，用混合煤氣加熱時(shí)，當(dāng)a值從1.45降到1.20后可節(jié)能1.3%。
②煉焦?fàn)t供熱量定值加熱及用計(jì)算機(jī)控制焦?fàn)t加熱
在煉焦?fàn)t的實(shí)際操作中，供入焦?fàn)t加熱系統(tǒng)的煤氣流量不變，而供入加熱系統(tǒng)的煤氣的組成、溫度、水分和熱值等指標(biāo)都是經(jīng)常變化的。由于煤氣的熱值變化而影響到焦?fàn)t加熱的均勻性和穩(wěn)定性，繼而對(duì)焦炭質(zhì)量也產(chǎn)生影響。在實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t加熱自動(dòng)化之前，先要解決焦?fàn)t定供熱量加熱的問題。我國(guó)鞍山焦耐院、鞍鋼化工總廠和鋼焦化廠先后進(jìn)行過熱值指數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)的研究，研究的關(guān)鍵是研制氣體熱值指數(shù)變送器，使得在煤氣壓力和溫度恒定的時(shí)候，能測(cè)出通過節(jié)流孔板燃燒后發(fā)出的熱量，建立煤氣的熱值與流量的關(guān)系。鋼焦化廠在煤氣熱值和自動(dòng)記錄獲得成功的基礎(chǔ)上，通過在焦?fàn)t上安裝煤氣熱值、流量和煙道吸力之間的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不僅穩(wěn)定了爐溫，提高了焦?fàn)t的安定系數(shù)，而且使煉焦耗熱量降低3.4%。
關(guān)于焦?fàn)t加熱計(jì)算機(jī)控制，由于焦?fàn)t加熱過程是復(fù)雜的非線性過程，使用計(jì)算機(jī)控制加熱困難比較大，涉及自動(dòng)檢測(cè)溫度的方法、焦?fàn)t操作管理自動(dòng)化系統(tǒng)的建立完善，確定每個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，研制系統(tǒng)的硬件和軟件，然后建成自動(dòng)控制系統(tǒng)等。盡管自上世紀(jì)70年底以來，焦化工作者堅(jiān)持不懈地從事這方面的探索，但至今很難在國(guó)內(nèi)焦化企業(yè)見到應(yīng)用比較成功、操作運(yùn)行穩(wěn)定、真實(shí)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
③焦?fàn)t程序加熱
煤料在炭化室內(nèi)煉焦時(shí)，從加熱火道的墻傳給煤料的熱量在整個(gè)結(jié)焦周期內(nèi)是變化的，因此，在整個(gè)結(jié)焦周期內(nèi)以同樣的煤氣量加熱是很不合理的。采用程序加熱，可以按照結(jié)焦過程中煤料吸熱變化的情況，制定供給煤氣的流量。這樣，在結(jié)焦周期不改變的情況下，可以節(jié)省相當(dāng)部分熱量。
研究結(jié)果表明，焦?fàn)t程序加熱煉焦與恒定加熱煉焦相比，加熱煤氣量減少約12%，廢氣熱損失略有減少，焦炭然后加熱溫度均降低150~180℃，僅從降低焦炭然后加熱溫度來計(jì)算，焦炭帶出的熱量損失可減少12~15%，每公斤濕煤(含水分10%)煉焦的耗熱量減少150~180KJ。此外，爐頂空間溫度不會(huì)過高，也減少荒煤氣帶走的熱量。
④回收利用煙道廢氣的熱量從蓄熱室小煙道出來的廢氣溫度達(dá)350~400℃，而煙囪底部處的溫度為200℃左右?？梢姡罅康睦涫覛鈴膹U氣盤、分煙道和總煙道閘板處漏入，使廢氣溫度降低。另外，一部分熱量損失于從廢氣盤到煙囪底部的散熱過程。因此，可考慮局部回收利用煙道廢氣帶走熱能。因煙道廢氣溫度不高，廢氣量大，又要考慮煙塵吸力，回收利用需要較大的工藝變動(dòng)和動(dòng)力消耗，焦化業(yè)內(nèi)目前主要將其作為干燥熱源，如前所述利用焦?fàn)t煙道氣顯熱的煤調(diào)濕裝置。
二、焦化焦?fàn)t設(shè)備配件回收紅焦物理熱采用干法熄焦工藝
目前普遍采用濕法熄焦不僅使紅焦熱量浪費(fèi)于熄焦水的加熱和蒸發(fā)，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，濕焦水補(bǔ)充水和焦臺(tái)熄焦水量約0.5t/t干煤，按重鋼目前年產(chǎn)144萬t焦的規(guī)模，需消耗110t/h的補(bǔ)充水，大部分水在熄焦過程中以蒸汽形式進(jìn)入大氣中，進(jìn)而冷凝降落到土壤和水體中，一部分泄漏或外溢，熄焦水中含有酚、氰等物質(zhì)，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，為了節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，較好采用干法熄焦。
相比于濕熄焦，干熄焦具有改變焦碳質(zhì)量、回收紅焦熱量、改變周圍環(huán)境三大優(yōu)點(diǎn)。
目前，干熄焦技術(shù)已經(jīng)成熟，過去影響干熄焦推廣應(yīng)用的制約因素，如規(guī)格單一、工程投資高、設(shè)備制造和操作管理難度大等均已逐一解決，干熄焦技術(shù)已發(fā)展成為裝置系列化、技術(shù)和裝備國(guó)產(chǎn)化的的工藝技術(shù)，能夠焦化廠長(zhǎng)期、穩(wěn)定地連續(xù)生產(chǎn)，并且已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作費(fèi)用和維修保養(yǎng)費(fèi)用低，投資償還率高。
干熄焦系統(tǒng)以循環(huán)惰性氣體為載體回收的紅焦熱量，通過鍋爐生產(chǎn)蒸汽，蒸汽再用于發(fā)電或生產(chǎn)，這是目前國(guó)內(nèi)常見的干熄焦裝置形式。
根據(jù)測(cè)算，焦化設(shè)備配件采用干熄焦可回收80%的紅焦顯熱，平均每熄1噸焦炭可回收3.9Mpa，450℃的蒸汽0.45~0.6t?；厥沼酂豳Y源折合標(biāo)準(zhǔn)煤56152t/a煉焦綜合能耗降低38.99kg/t焦，節(jié)能效益顯著。
另外，焦化工作者基于使煉焦?fàn)t的能流越來越接近于一個(gè)閉路循環(huán)的愿望，形成了利用干熄焦獲得的紅焦顯熱去預(yù)熱煉焦煤料思路。其基本設(shè)想是考慮將吸收了紅焦熱量的熱循環(huán)氣體(900℃)引出一部分，與冷循環(huán)氣體混合后(600℃用于煉焦煤的預(yù)熱，以降低入爐煤的水分，降低煉焦耗熱量。但工程上和工業(yè)生產(chǎn)上存在一些制約因素，如煉焦煤中的水分轉(zhuǎn)入循環(huán)氣體中，在熄焦時(shí)又會(huì)將水分帶入干熄焦裝置，給設(shè)備及生產(chǎn)帶來一系列的影響。