孙思同
（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司焦化厂 山东 济南 271104）
摘要：焦化工艺是钢铁行业生产中重要的环节，也是高能耗的工艺环节，直接影响钢铁生产领域的整体能耗程度。应用科学技术降低钢铁生产行业的能耗，不可能绕开焦化工艺。在整个工业领域绿色生产、节能、减排的大环境中，在焦化工艺中应用节能降耗技术是大势所趋。本文主要从焦化工艺入手，分析炼焦过程中可能的节能降耗关键点，并探讨节能降耗技术在焦化工艺中的具体应用，为推动焦化工艺环节、钢铁生产领域实现节能降耗提供一些思路和参考。
关键词：焦化工艺；节能降耗技术；应用
引言：焦化工艺过程是一个通过消耗大量的热能来换取高质量焦炭的过程，想要不消耗能源不可能，但避免不必要的能源浪费是行业生产优化必须要做到的。焦化过程所消耗的能源大多来自于煤炭，这是一种不可再生的资源，而且碳源排放量比较大，大量浪费热能不符合我国可持续发展的战略思路。目前，钢铁生产领域中焦化工艺环节的浪费情况越来越严重，已经严重超出生产实际所需，应用节能降耗技术，管理生产过程，是实现焦化工艺环节节能的必然发展趋势。
1 焦化工艺概述
焦化工艺是通过高温、干馏过程来使有机物碳化的过程。在炼焦生产过程中，技术人员可以提取到一百多种化学产品，对其他工业生产过程有重要的意义。焦化过程的原材料可能是煤、重油、渣油、沥青等，产物可以是焦炭、柴油、汽油、荒煤气等。焦化工艺过程是钢铁循环生产领域中的重要环节，众多钢铁生产基地与炼焦煤生产基地合并建成大型焦化厂是焦化工艺的重要发展方向。目前，在焦化工艺过程中，余热浪费是最大的能耗问题，不仅包括炉体散热浪费的热量、烟道废气带走的热量，还有部分荒煤气、焦炭会带走热量，影响热量的循环利用。因此，对焦化工艺的余热进行回收是该环节节能降耗的关键，对余热进行再利用是节能降耗技术应用的主要方向。
2 炼焦过程中可能的节能降耗关键点
在炼焦过程中，红焦、荒煤气、烟道废气、炉体散热四个环节都是十分常见的余热浪费途径，对这四个环节进行余热回收是节能降耗的关键。
2.1 红焦显热回收
在炼焦过程中，水熄焦会产生大量的蒸汽，蒸汽会带走大量的热量，还会带走一定的炉内污染物，对大气进行污染。将水熄焦替换为干熄焦能够有效减少所产生的蒸汽量，从而降低蒸汽带走的热量总量，并且避免大量污染物通过蒸汽进入大气环境。而且，通过干熄焦的方式还能够有效利用动力蒸汽进行发电，用蒸汽发电的方式代替煤炭发电能够有效降低对煤炭的总体消耗量，实现有效的节能降耗[1]。
2.2 进煤水分调整
进煤水分调整又称煤调湿，严格控制进入焦炉的煤炭水分能够有效降低加热所需的能耗，减少蒸汽的产生量，避免因水分导致炉体热量不均衡，为焦化工艺的正常实施奠定基础。想要进行进煤水分调整，焦化厂可以将收集起来的余热用于进煤处理，将水分控制到6%以下后再进炉。经过水分调整后的进煤能够有效缩短炉内结焦时间，降低炼焦所消耗的热量，提高焦化厂的生产能力和效率。在煤炭资源不可再生、能源紧张的今天，利用余热调整进煤水分是一项重要的举措。
2.3 荒煤气回收
荒煤气会带走大量的热量，回收荒煤气热量对焦化环节有着重要意义，能够实现大幅度的节能降耗。目前，比较常见的方式是应用高导热性的烟道内筒材料，将荒煤气从焦炉中带走的热量及时导出用于其他方面，这样能够实现明显的节能降耗。
2.4 减少炉体散热
焦炉炉体的散热是比较常见的余热浪费方式，气密性存在问题的焦炉炉体不仅会散失大量的热量，还会损失大量的荒煤气、废气。这样焦炉炉体不仅在浪费余热和可燃气体，还会造成比较严重的大气污染。因此，减少炉体散热是焦化工艺节能降耗的重要步骤，提高炉体气密性是其中的关键。根据炉体材料控制炉内温度、增设隔热气密材料等是减少炉体散热的重要方式，能够取得良好的节能降耗成效。
2.5 煤气直接放散
煤气直接放散是一种直接浪费能源、污染环境的情况。通常情况下，需要进行煤气直接放散是因为管网压力不稳定，因为不放散会影响安全生产。面对这样的情况进行煤气放散无可厚非，但可以改变煤气放散的方式，不直接对管网内的煤气进行外排，而是以装置存储。这样不仅可以避免煤气直接放散带来的大气污染，还能够将存储起来的煤气充分利用，用于在管网压力较少时填充，或进行燃烧应用。
3 节能降耗技术的具体应用方式
节能降耗技术是优化焦化工艺生产环节的关键，也是促使焦化环节高效运行的重要方式。
3.1 加强对热能资源的控制
焦化工艺环节中，对余热进行回收是十分重要的节能降耗措施。节能降耗技术也主要集中于对余热回收的方面，比如上升管荒煤气余热回收技术、温差发电技术、微流态回收技术等，这些技术的应用能够有效改善焦炉生产的现状，实现对余热的回收，降低余热对焦化工艺的能耗影响。针对荒煤气的余热回收利用技术中，技术人员可通过导热油、热管等材料来导出上升管中荒煤气的热量，用于降低进煤水分等方面，保证焦炉的工作效率；还可以通过半导体材料来进行温差发电，用电能来代替部分煤炭的消耗，实现节能降耗。针对水熄焦会衍生大量蒸汽、带走部分污染物的问题，可以应用干熄焦技术来改善这种情况，实现节能减排。干熄焦和进煤水分调整技术的应用都存在粉尘污染的衍生问题，这一点如果不解决，就会在实现余热回收的同时加大污染问题，仍然不利于焦化领域的可持续发展。
3.2 加强对污染物排放的控制
污染物排放是焦化工艺生产过程中不可忽视的问题，污染物的排放不仅会形成污染，还会带走部分焦化生产过程中产生的热量，对污染物的控制和处理还会消耗一定量的能源。因此，加强对污染物排放的控制对焦化领域节能降耗十分有必要。目前，比较适合的焦化污染物处理工艺是HPF脱硫废液提盐处理工艺，这种工艺不仅能够实现脱硫、脱氰、脱硫化氢、脱硝，还具有催化剂稳定运行的优势[2]。而且，相较于传统的HPF湿式氧化法脱硫工艺而言，新的处理工艺能够实现低温催化处理，焦化炉排出的烟气温度已经可以满足催化剂的运行要求，为污染物排放环节的节能降耗提供了可行性。
3.3 细化能源计量追踪和监控
在现代化工业生产领域中，对能源消耗、原材料进入、产物产出、污染物排放进行量化是十分重要的一环，全面量化是工业生产的自动化、智能化的基础。在焦化生产过程中，对各个环节的流量进行追踪分析是节能降耗的必然趋势，对现有的焦炉、烟道等部分安装流量计和传感器是进一步应用节能降耗技术的基础。新型焦炉加热系统OCC也需要量化管理作为依据，从而有效提高焦化生产效率，节约炼焦过程的热量、煤气消耗[3]。
结束语：焦化工艺是现代工业领域中重要的组成，节能降耗对现代工业领域的整体可持续发展十分重要。节能降耗技术的应用需要从余热回收、污染物排放控制、全面量化等方面开展，促进焦化工艺的可持续发展。
参考文献：
[1]杨明燕. 焦化厂节能降耗技术的应用探讨[J]. 山西化工，2020,40(05):169-170.
[2]郝小娟. 焦化工艺中节能降耗技术的应用研究[J]. 化工管理，2016(18):157.
[3]许好杰. 关于焦化工艺中节能降耗技术的应用分析[J]. 石化技术，2019,26(03):30-31.