全国焦化厂炼焦工序技术指标分析

一、2022年我国焦化行业运行状态

2022年，我国焦化行业持续稳步发展，全国冶金焦焦化企业已超过290家，产能5.58亿吨，华北、华东两区域产能占比达67%，独立焦化企业产能占比下滑至61.29%。2022年中国焦炭产量为47343.6万吨，同比增加615.5万吨，增幅1.32%。2022年我国淘汰落后产能2132万吨，新增产能4536万吨。4.3m焦炉在产产能约1.12亿吨，占我国焦化产能的20%左右，山西省在产4.3m焦炉产能约2900万吨，占比达32%。2021年我国干熄焦产能占焦炭总产能的47%，2022年干熄焦产能占比提高至52.74%，同比增加5.74个百分点。2022年我国干熄焦产能为2.9亿吨，湿熄焦产能仅剩2.64亿吨。2022年，我国焦化企业综合管理水平和技术水平进一步提升。为促进企业之间加强交流学习、对标行业先进，中国炼焦行业协会开展争创“焦化示范企业”活动，沂州科技、山西光大焦化、首钢京唐西山焦化、新泰正大焦化、河南利源燃气5家会员单位获此称号，在行业中起到示范引领作用，带动行业实现“双碳”达标的可持续健康发展，促进行业焦炭、焦油、粗苯等化产品实物质量的稳定和工序能耗指标的降低。

二、炼焦工序技术指标分析

2022年，焦化企业把握生产节奏，抓紧环保设备升级改造的同时，调整焦炉运行节奏，稳定焦炉生产秩序，遏制了各项工艺技术指标的下滑。 

2.1 焦炭实物质量趋好

2022年，中国炼焦行业协会139家会员单位（以下简称会员单位）统计表明，焦炭质量总体水平平稳，冶金焦抗碎强度M40和耐磨强度M10同比均提高了0.4个百分点，焦炭的2个热强度指标，CSR同比提高0.29个百分点、CRI同比改善0.51个百分点，（表1）。

值得关注的是，京唐焦化、昆钢安宁、金鼎煤焦化、金马能源及湘钢焦化5家会员单位的焦炭M40均在90%以上，都是7.3m以上的顶装焦炉，展现了大型焦炉不可替代的装备优势。昆钢安宁M40以92.66%拔得会员单位头筹。2022年我国进口炼焦煤6384万吨，同比增加914万吨，增幅16.7%，一定程度上缓解了国内炼焦煤的需求和稳定了焦炭质量。鞍钢股份鲅鱼圈配煤实现了智慧化，既能优化配煤比，又能综合评价新煤种焦炭及原料煤质量，将焦炭质量预测精度提高到98%以上。

2.2 炼焦操作工艺指标状况

2.2.1 操作工艺指标分析

2022年会员单位炼焦工序的5大操作指标中，除焦炉能力利用率受减产限产影响而有所降低外，其他指标同比持平或有微小改善。在疫情、结焦时间延长等诸多因素影响下，焦化企业及时调整热工制度，遏制了焦炉炉温波动，稳定了总推焦系数、温度均匀和安定系数，干熄焦率同比提高了1.54个百分点，如表2所示。

特别指出的是，2022年旭阳集团和安钢焦化的总推焦系数、温度均匀系数及温度安定系数都达到1.0，反映出这2家焦化企业较强的整体技术管理水平。

焦炉能力利用率是衡量炼焦生产正常与否的重要指标。科学组织生产，焦炉设备和热工制度正常，焦炉利用率就会大幅度提高。难能可贵的是山西中阳、梅山炼铁、方大特钢、湖北中特、昆钢师宗、山西东义等19余家会员单位的焦炉能力利用率达到了100%。

2.2.2 炼焦工艺技术的改进

近年来，焦炉自动加热技术推广较快，焦炉直行乃至全炉火道温度都实现了自动测量，在国内普及了35%以上的焦炉。自动精确测量炉温，自动控制焦炉加热煤气流量，可降低1%-3%的炼焦耗热量。

焦炉集气管压力及炭化室底部压力的平稳是焦炉顺行运行的关键。行业内80余座焦炉实现了炭化室压力自动调节，集气管压力保持在一定负压的范围内，炭化室底部压力始终在5Pa左右。山东新泰正大焦化6.78m捣固焦炉的51号炭化室，单个周期内压力波动曲线，如图1所示。可以看出，其炭化室底部压力在结焦过程的绝大多数时间内能维持在+5~+30Pa之间，其控制效果良好。

鲅鱼圈炼焦部与中冶焦耐合作开发的智能数字化温度检测系统，对焦炉废气盘内气体温度进行实时监测，可及时消除故障，为焦炉精细化管理和降低炼焦耗热量提供重要支撑。

2022年智能制造在焦化企业继续推进，宝钢股份宝山基地装煤、导焦及电机车实现无人化运行，焦炉四大车自动运行率达99%。

三、化产工序技术指标分析

3.1 煤气净化操作指标

2022年会员单位煤气净化脱硫塔后H2S含量改善比较明显，从2021年的115.31mg/m3降低到2022年的88.53mg/m3，降低了26.78 mg/m3，降幅达23%，如表3所示。

煤气中H2S含量受脱硫剂制约。常用的纳米型脱硫催化剂和高效清塔剂的脱硫脱氰效率≥95%，有机硫脱除率达50%以上。近年来，络合铁脱硫技术异军突起，仅需改造部分原有工艺条件与其匹配，该技术已在临涣焦化、山西宏源、黑龙江建龙应用，无副盐产生，H2S含量脱到20mg/Nm3以下。目前，国内50套焦炉煤气脱硫装置使用络合铁脱硫技术。

稳定电捕焦油器的工作电压和工作电流，强化焦油及氨水分离的操作，能提高煤气中焦油的回收率，2022年会员单位煤气中焦油含量同比降低了2.35mg/m3。

3.2 化产品回收率稳定

2022年会员单位煤气净化工序的焦油、粗苯、硫铵3大产品回收率同比均提高了0.01个百分点，如表4所示。

焦油和粗苯回收率直接决定了焦化企业的经营效益，2022年会员单位焦油回收率大多在3.50%左右，回收率最低2.08%，最高的景德镇黑猫4.01%。粗苯的正常回收率在0.95%，旭阳集团、新钢焦化、美方煤化、新疆鸿基等多家单位达到了1%。

四、能耗指标状况

4.1 能耗指标分析

2022年会员单位的4大能耗指标3升1降，炼焦标准耗热量降低了23.59kJ/kg（表5）。

焦炭单位产品能耗排在前10家的会员单位分别是京唐焦化、河南中鸿、山西金达、金牛天铁、柳钢焦化、铜陵泰富、旭阳集团、山西亚鑫、首钢长钢、山西安泰。这10家会员单位已达到《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》中要求不高于110kgce/t焦的标准，为焦化企业实现达标提供了可借鉴的实践经验。京唐焦化以其精良的装备水平和精湛的管理水准夺得中焦协该指标的第一，名副其实。能耗最高为177.39kgce/t，与最好水平相差甚大。

焦化企业热工维护人员坚持炉温的勤测细调及炉墙抹补，确保炉体的严密完整，加快自动测温技术改造，实施荒煤气显热、低温热水余热、氨水余热、烟气余热的回收利用，稳步提高焦炭干熄率，使2022年标准耗热量同比降低23.59kJ/kg。从表5看出，标准耗热量先进值为1921.83kJ/kg，与落后值3693.41kJ/kg比较，相差1771.58kJ/kg，说明行业节能降耗空间尚有富余。

4.2 节能降耗的技术措施

我国利用荒煤气余热回收技术已经建成200余座强制循环方式的回收装置，内蒙古黑猫煤化工探索自然循环原理，改造进水管路和优化管径，将强制循环系统只用于初始投运，待整体系统正常后切换成自然循环模式运行，解决了与焦炉负荷变化相适应的难题。唐钢美锦上升管余热采用导热油换热，换热后250-260℃、0.26-0.35MPa的导热油被分别送往负压脱苯、负压蒸氨和硫铵干燥等生产系统供热，热效率达到99.2%，实现了焦炉荒煤气余热对焦化工艺用能的自耦合匹配运行。

沂州科技把焦炉烟气余热回收产生低压蒸汽，替换原来管式炉燃烧煤气加热富油实现脱苯，使炼焦工序单位产品能耗降低3.5kgce/t。

中国平煤神马集团等单位研制的HB型炭化室装煤孔盖，较传统炉盖的工作温度降低40%以上，炉盖表面温度由354℃降到203℃，年节省煤气量为4200m3。2022年会员单位干熄焦率平均为92.01%，同比提高1.54个百分点。福建三钢、河钢乐亭、韶钢、华菱湘钢、本钢北营的干熄炉选用新型耐火制品大砌块技术，大幅减少了砌体灰缝，增强了冷却段耐磨性和斜道区砌体的整体稳定严密性，延长了干熄炉年修周期。