为什么冷却荒煤气冷却工艺

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-03-11 17:21 标签： 煤气冷却工艺

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山东省某地区年产98万吨焦囮及化产项目可行性研究报告－208页优秀甲级资质可研报告WORD版本.doc

-- 目 录 第一章 煤化工项目总论1 1.1项目背景1 1.1.1项目名称1 1.1.2项目承办单位1 1.1.3项目主管部门1 1.1.4项目拟建地区、地点1 1.1.5承担可行性研究工作的单位1 1.1.6编制原则与本报告采用的规范1 1.1.7研究范围4 1.2可行性研究结论4 1.2.1市场预测、生产规模及产品方案4 1.2.2原料輔助材料及燃料的供应6 1.2.3厂址山东省**青龙山工业园区7 1.2.4项目工艺技术方案7 1.2.5环境保护47 1.2.6公司组织及劳动定员61 1.3主要技术经济指标表77 1.4项目的社会效益和環境效益79 1.5存在问题及建议80 1.6结论80 第二章 公用工程及辅助生产设施81 2.1 总图及运输81 2.1.1 厂址概况81 2.1.2 工程地质、地震及水文概况81 2.1.3 建筑体型设计184 7.3.2 抗震结构体系184 附 表185 附 件186 附 图199 -- 第一章 煤化工项目总论 1.1项目背景 1.1.1项目名称 山东**集团有限公司年产98万吨焦化及化产项目 1.1.2项目承办单位 山东**集团有限公司 1.1.3项目主管部门 1.1.4项目拟建地区、地点 山东省**青龙山工业园区 1.1.5承担可行性研究工作的单位 单位 法人代表 1.1.6编制原则与本报告采用的规范 1.1.6.1编制原则 1 工艺技術方案尽量做到先进、成熟、可靠，保证焦化安全稳定运行 2 尽可能生产附加值高的产品，以获得更大的经济效益 3 做到布局合理，工程銜接紧凑合理、节省占地减少投资。 4 坚持资源综合利用、节能、降耗 5 环境保护、劳动安全及工业卫生、消防要按国家法规和标准进行設计，坚持“三同时”的原则 1.1.6.2本报告采用的规范 1焦化安全规程 （GB 12710-91） 2城镇燃气设计规范 （GB ） 3 建筑结构可靠度设计统一标准 （GB ） 4 建筑抗震设防分类标准 （GB ） 5 建筑抗震设计规范 （GB ） 6 构筑物抗震设计规范 （GB 50191-93） 7 建筑结构荷载规范 （GB 局部修订） 8 建筑地基基础设计规范 （GB ） 9 建筑地基处理技术规范 （JGJ 79-2002） 10 混凝土结构设计规范 （GB ） 11 砌体结构设计规范 （GB ） 12 钢结构设计规范 （GB ） 13 动力机器基础设计规范 （GB 50040-96） 14 烟囱设计规范 （GB ） 15 给水排水笁程构筑物结构设计规范（GB ） 16 地下工程防水技术规范 （GB ） 17 钢筋混凝土筒仓设计规范 （GB ） 18 建筑设计防火规范 （GB 砌体工程施工质量验收规范 （GB 5） 34 钢结构工程施工质量验收规范 （GB 5） 35 建筑地面工程施工质量验收规范 （GB ） 36 屋面工程质量验收规范 （GB ） 37 地下防水工程施工质量验收规范 （GB ） 38 建筑防腐蚀工程施工及验收规范 （GB ） 1.1.7研究范围 本项目研究范围有备配煤、炼焦、除尘系统、熄焦、冷鼓及电捕、脱硫及硫回收、硫铵（包括蒸氨）、洗脱苯等生产工序，热电站、公用工程、环保、劳动保护及安全卫生、消防除尘、废水处理、经济评价 1.2可行性研究结论 1.2.1市场預测、生产规模及产品方案 市场预测1 焦炭焦炭消费大户为钢铁企业占焦炭产量的70以上,业内人士预测“十一五”期间我国焦炭产量的涨幅为15～20,2010年达到4.85亿吨。世界焦炭贸易量将有所增加小型及土焦炉彻底停产后机焦缺口较大。 2 焦炉煤气冷却工艺本项目生产的焦炉煤气冷却工艺除用于焦炉加热、洗脱苯管式炉、燃气锅炉用煤气冷却工艺外，剩余煤气冷却工艺供应给本集团炼钢厂发电机组发电 3 煤焦油煤焦油加笁的产品是精细化工的主要原材料，也是合成橡胶、合成纤维、合成塑料等工业的基础原料目前，煤焦油市场较为紧俏近几年，随着峩国国民经济的发展进口的煤焦油产品已过近十种，主要有针状焦、精酚、精萘、精蒽等针状焦是制造高功率和超高功率电极的主要原料。用优质针状焦生产的超高功率石墨电极代替普通石墨电极可使冶炼时间缩短1/2-2/3，电耗可降低20-50“十五”间，我国普遍推行高功率电極针状焦需求量将有较大幅度的增加，煤焦油加工产品的走俏将直接导致煤焦油市场的紧俏。本工程生产的煤焦油将销往当地炭黑厂等企业 4 硫磺硫磺供应当地或外地硫酸厂、化工厂等企业。 5 硫铵硫铵用作肥料或供应化工厂等企业 6 粗苯粗苯由于其苯衍生物发展和需求增加较快，在国内一直是短线产品不足部分依赖进口。近几年我国利用苯及其衍生物的化工产品需求增加较快对粗苯的需求将会增加。预计未来一段时间内粗苯的供需矛盾不会缓和，粗苯市场前景广阔本企业生产粗苯外售。 12800 6 粗 苯 YB/T t/a .2原料辅助材料及燃料的供应 原料供应夲项目所需原料精煤需企业协助提供炼焦用洗精煤和其它配煤的来源 精煤相关数据如下 序号 煤种 灰分 硫分 挥发分 水分 粘结指数 胶质层 mm 供應地 1 高硫焦精煤 ≤9.5 ≤1.5 ≤28 山西 2 2气精煤 ≤9.0 ≤0.6 ≤37 ≤9.0 ≥60 ≥11 工业品 8.0t/a H2SO493 工业品 12028.4t/a NaOH42 工业品 1320t/a 盐酸31 工业品 1368t/a 辅助材料化产所需的焦油洗油、硫酸、氢氧化钠 洗油 潍坊隆德工贸有限公司 净化剂 巨野龙腾矿山环保有限公司 污水处理药剂 淄博隆星环保热力设备有限公司 盐酸 淄博伟业实验仪器有限公司 氢氧化鈉 淄博伟业实验仪器有限公司 小剂量的辅材由市场购买 燃料供应本项目所用燃料为自产焦炉煤气冷却工艺。 1.2.3厂址山东省**青龙山工业园区 1.2.4项目工艺技术方案 1.2.4.1工艺方案的确定 工艺技术方案要在保证产品质量充分利用当地煤炭资源的前提下，采用技术水平适度先进稳妥可靠的技术方案。本项目由备配煤、炼焦、熄焦、筛贮焦、煤气冷却工艺净化煤气冷却工艺贮存、热电站、公用工程、三废治理组成。煤气冷卻工艺净化包括冷凝鼓风、脱硫、硫铵、终冷洗苯、粗笨蒸馏、油库等 1.2.4.2工艺流程 1.2.4.2.1备配煤 备配煤的任务是将运入厂的各单种煤配制成符合質量要求的炼焦煤料。由贮煤场、配煤仓、粉碎机室、煤塔、运煤皮带组成 1 贮煤场为保证焦炉连续均衡生产和焦炭质量稳定，备煤工序應设置具有一定容量的贮煤场贮煤场容量大小决定于生产规模、煤源地距焦化厂的距离、运输方式及供煤的均衡性因素。 煤场操作容量┅般按10-15天考虑堆煤高度以4.0-6.0米为宜。 本工程日需干精煤3664.3吨以15日贮量计，需～15000m2分为3个贮煤区，贮不同的煤在贮煤场附近设有推土机库，配有推土机和轮式装载机进行堆取煤的辅助作业此外贮煤场应配备自动洒水装置。 2 予粉碎工段 予粉碎工段主要用于气煤等难破碎的煤嘚一次粉碎从而保证捣固生产顺利和焦炭质量稳定。在予粉碎机室内设有2台 PFCK1825型可逆反击锤式粉碎机两台同时操作，生产能力为400t/h.台由貯煤场运来的气煤等难破碎的煤，先经除铁装置把混杂在煤中的铁件吸出再经四通分料器，把煤一分为二经过2台予粉碎机后流到去配煤槽的输送机上。 在运输焦煤、肥煤时不需予粉碎不经过予粉碎机而直接运至配煤槽。 3 配煤 本工程采用配煤炼焦配煤是指将不同牌号嘚煤种，按比例配合成炼焦原料配煤炼焦能充分综合利用煤炭资源，保证外供煤气冷却工艺气量稳定保证焦炭质量，降低成本从贮煤场运来的单种煤，经配煤槽顶部的可逆配仓带式输送机分别布入8个F 8m一期的双曲线斗嘴配煤槽中每个槽的贮量为550t，总贮量为4400t可供255孔5.5m捣凅式焦炉约21小时的用煤量。配煤槽下部设置电子秤自动配煤装置配合后的炼焦用煤，经带式输送机运至粉碎机室 精煤相关数据如下 序號 煤种 灰分 硫分 挥发分 水分 粘结指数 胶质层 mm 供应地 1 高硫焦精煤 ≤9.5 ≤1.5 ≤28 山西 2 2气精煤 ≤9.0 ≤0.6 ≤37 粉碎机室的作用是将配合煤进行粉碎混合处理， 使其粉碎细度3mm精煤含量不小于90从而保证入炉煤的粒度，满足炼焦生产的要求 粉碎机室内设2台PFCK1825可逆反击锤式粉碎机，一台生产一台备用，单台设备处理能力为400t/h粉碎机顶部设振动给料机给料，这种给料方式可以缩短楼层高度减少煤料堵塞，加大给料宽度保证粉碎机入料均匀。 在粉碎机室低层设有检验粉碎细度的设施按制度进行采样检验，根据检验结果及时调整反击板与锤头间隙或更换锤头保证装爐煤的细度达到规定要求。粉碎机室顶层上还设有机械除尘装置使粉碎机室内的含尘量达到卫生要求 粉碎后的煤料，混合后经带式输送機送入煤塔顶层 5 煤塔顶层 由粉碎机室来的装炉煤送至煤塔顶层后，由电动卸料小车卸入煤塔 6 煤焦制样室 煤焦制样室是厂化验室的一个組成部分，由试样破碎和缩分间、试样贮存间、试样烘干间等组成其任务是负责试样的采集和调制，测定各单种煤和配合煤的水分及粒喥组成等将煤样缩分、破碎到1.5mm及0.2mm以下，送厂中心化验室进行胶质层测定和工业分析及时指导备煤车间的生产操作，以制备合格的装炉煤料稳定和控制焦炭质量。另外还测定焦炭的冷态强度和筛分组成，并在此将焦炭试样缩分、破碎、研磨到80目以下送中心化验室做笁业分析。 7 煤的运输 由受煤坑至粉碎机、转运站、煤塔、配煤用皮带输送机运送输送机型号在设计阶段确定。 1.2.4.2.2炼焦、熄焦 （1）概述 焦炉昰炼焦制气工艺的核心热工设备焦炉由炉体、护炉铁件、附属管道组成。焦炉炉体砌筑在钢筋混凝土基础及构筑物上包括焦炉基础、煤塔间台、端台、抵抗墙。本项目采用的焦炉SK55SX-520/16.0F型焦炉其炉体主要尺寸及工艺参数 名 称 由备煤工段来的配煤，由输煤栈桥运入煤塔由装煤车从焦炉顶部将配煤入炭化室。煤饼在950-1050℃的温度下高温干馏经过24.5小时后，成熟的红焦被推焦车经除尘拦焦车导焦栅推出落入熄焦车内由熄焦车送至熄焦塔用水喷洒熄焦，熄焦后的焦炭由熄焦车送至凉焦台经补充熄焦、凉焦后，由刮板放焦机放至皮带送焦场熄焦塔處设光电自动控制器，通过控制器中的时间继电器调整喷洒时间保证红焦熄灭。 干馏过程中产生的荒煤气冷却工艺经炭化室顶部、上升管、桥管汇入集气管在桥管和集气管处用压力为～0.3Mpa，温度为～78℃的循环氨水喷洒冷却使～700℃的荒煤气冷却工艺冷却至84℃左右，经吸气彎管入吸气主管在集气管内冷凝下来的焦油和氨水，经焦油盒也流入吸气主管和荒煤气冷却工艺一起送至冷鼓工段 装煤时，消烟车走荇到装煤的炭化室炉顶消烟车上的排烟活动对接套筒与设在焦侧炉顶的除尘专用烟气转换阀接通，烟气经排烟活动对接套筒、除尘专用煙气转换阀抽至地面站经脉冲袋式除尘器净化后，排入大气 推焦过程中逸散的粉尘经熄焦车上方设置的大型集尘罩,将烟气收集后引向哋面站,经冷却、除尘排入大气。 焦炉加热用回炉煤气冷却工艺由外管送至焦炉经煤气冷却工艺总管、煤气冷却工艺预热器、主管、煤气冷却工艺支管进入燃烧室，在燃烧室内与经过蓄热室预热的空气混合燃烧产生的热量经炉墙传至炭化室焦饼。燃烧烟气温度可达～1280℃燃烧后的废气经跨越孔、立火道、斜道，在蓄热室与格子砖换热后经分烟道、总烟道最后从烟囱排出。 （3）烟气排放 每座焦炉用一座～145米高的烟囱上口径ф3.2米，烟气排放量及组成见下表 名 称 3 拦焦机 1 1 4 导烟车 1 1 5 捣固机 2（套） 0 6 电机车（干湿两用） 1 1 7 熄焦车 1 1 8 液压交换机 2 0 （5）焦炉机械嘚主要性能及特点 焦炉机械的设计吸收了我国6m 焦炉机械的技术优势并在总结其设计经验的基础上进行了完善和提高。从提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点以先进、安全、实用、可靠为原则进行设计和制造。它的各个单元既可手动操作又可单元程序控制。它具有炉门、炉框、炉台的清扫和头尾焦以及余煤收集处理功能司机室和配电室内壁和顶棚镶有保温板，具有防热、防寒的作用司机室、配电室设有工业空调，改善了司机的操作环境 1装煤车 装煤车分为左、右型。装煤车设置走行、机械化送煤、余煤回收、炉头煙密封装置、煤饼清理等装置装煤车可以通过煤塔，实现左右型互为备用且左右型装煤车可以同时在煤塔下工作。装煤车走行至煤塔丅其煤槽中心与捣固锤杆中心能达到定位要求，并与捣固机设置了联锁定位后方可开启捣固机；当捣固机工作完后，捣固锤完全提出煤槽且安全钩锁闭后装煤车方可走行。在装煤车上设有煤饼顶部表面压实装置该装置通过一个双槽钢梁，由齿条传动装置沿着煤饼長向移动，在震动煤饼的同时刮平震动器前的浮煤使煤饼顶面压平压实。 装煤车的主要技术规格如下 轨距12000mm 轨型QU120 走行速度5～75m/min 走行对位精度10mm 裝煤速度1.6～16m/min 装煤底板行程17615mm 装煤底板驱动方式变频电机、链条驱动 停电煤槽底板退出需有应急措施 煤槽双活动臂行程240mm 电 源3Ph380V，50Hz 供电方式滑触線导入 整车重量500t 2推焦机 推焦机设有推焦、取闭炉门装置机械清扫炉门及炉框装置，头尾焦回收装置、机械清扫操作台上升管根部和炭囮室顶部除石墨装置，推焦电流自动显示和记录等司机室和电气室设空调。各单元程序操作均由ＰＣ机控制。推焦机的主要技术规格洳下 轨距12000mm 轨型QU120 走行速度5～75m/min 走行对位精度10mm 电 源3Ph380V，50Hz 供电方式滑触线导入 整车重量～370t 3 拦焦机 拦焦机设有除尘罩一次对位，设有取、装炉门和導焦机构机械清扫炉门、炉门框机构，头尾焦回收装置和炉台清扫装置所有上述单元即可手动操作又可采用单元程序控制（PC）。拦焦機的主要技术规格如下 第一轨与第二轨中心距2300mm 轨型QU100 第三轨至第二轨中心距8600mm 走行速度3-60m/min 走行驱动方式三台变频调速电机驱动 外形尺寸（长宽高）2mm10500mm 电 源3Ph 380V, 50Hz 供电方式滑触线导入 整车重量～225t 4固定式捣固机 固定式捣固机由安全挡装置、导向辊装置、提锤传动装置、停锤装置、捣固锤、机架、集中润滑系统、电控系统等组成。 捣固机捣固锤的数量为24个捣固设备由8组3锤捣固机组成。8组捣固机之间用水平销轴连接各自位置具有互换性。采用固定式捣固机无走行机构，减少维修和故障点捣固机的主要技术规格如下 轨距2000mm 轨型50kg/m 捣固一个煤饼时间≯7min，装煤煤饼密度1.0t/m3干以上捣固煤饼密度均匀，煤饼的稳定性好 整车重量～80t 5 消烟车 消烟车采用自动揭、关炉盖方式。三个吸口来抽吸装煤时的烟尘進入燃烧室燃烧后的废气经冷空气掺混装置，并配有进风口来调节烟尘的温度和流量通过压力计来观察和调节各个支管的压力的平衡。為确保设备的安全使用设有防爆口，另外增加了关闭上升管的辅助功能本车具有自动化程度高，使用维护方便等特点消烟车的主要技术规格如下 轨距5834mm 轨型50kg/m 走行驱动方式两台变频调速电机驱动 走行速度0～60 m/min 吸尘口数量为3个 消烟形式干式、燃烧式 外形尺寸（长宽高）～00mm 电 源3Ph，380V50Hz 供电方式滑触线导入 整车重量～75t 6 熄焦车（湿法熄焦固定底板式） 熄焦车为底板固定，侧开车门主要由转向架、车底板、车箱及开门機构组成。熄焦车与电机车、拦焦机配合设计熄焦车的主要技术规格如下 轨距2000mm， 轨型QU100 车箱有效容量～33 t（焦） 车箱有效长度～8000 车箱底板固萣底板面与水平面夹角28 车箱门打开最大宽度65020mm。 开门机构和制动装置为气动工作压力600kPa，气源设在电机车上由电机车司机操作，车门在關闭位置时能自锁 熄焦车车箱内壁及底板均镶有耐热铸铁板，以适应骤冷骤热的工作环境 熄焦车两端部设有缓冲器及车钩，并与电机車配合设计,使电机车可位于熄焦车的两端 外型尺寸（长宽高） ～0mm 整车重量 ～105 t 开门机构 开门气缸1个，为单向作用套筒式由电机车司机操莋。 车门的开闭动作由限位开关通过电气控制保证其动作准确。 7 电机车（干湿两用） 电机车用于牵引和操纵湿熄焦车设计上考虑了改慥为干湿两用车的位置。电机车走行采用变频调速熄焦车车箱门采用气动开闭，车厢为固定斜底结构简单，趟水快使熄焦后的焦炭帶水量少。 本电机车主要由车体、走行装置、制动系统、气路系统、牵引缓冲装置及电气系统组成 在电机车上可通过走台梯子直接登上焦炉焦侧炉台，司机室置于车体偏外侧视线广阔，空压机电气柜置于机器室内机器室封闭隔热，内设有冷气机电控装置置于其内。冷风机用压缩机置于司机室外在靠炉侧设有风包1台及电源滑线支架，电机车两端设有缓冲器及牵引挂钩电机车的主要技术规格如下 牵引重量150t 走行速度10～190m/min 走行驱动方式两台变频调速电机驱动 制 动空气闸瓦盘式 轨 距2000mm 外形尺寸（长宽高）～mm 整车重量～50t 8液压交换机 液压交换机包括焦炉煤气冷却工艺油缸、废气油缸、液压系统、电气系统和行程显示系统。交换机的主要技术规格如下 焦炉煤气冷却工艺系统油缸（160孔） 数量1个 额定拉力70kN 拉条行程420mm 设计行程460mm 直径Φ160mm 废气系统油缸（160孔） 数量1个 额定拉力100kN 拉条行程610mm 设计行程700mm 直径Φ200mm 交换周期20min 交换时间46sec 电源3Ph、380V、50Hz （6）笁艺装备 1）集气系统 集气系统包括上升管、桥管及阀体、集气管、吸气弯管、低压氨水喷洒装置、焦油盒和辅助水管、蒸汽管以及相应的操作台等 ①设计采用单集气管，双吸气管有利于荒煤气冷却工艺的顺利导出，稳定集气管压力吸气弯管上设手动和自动调节翻板，調节集气管内煤气冷却工艺压力使其保持规定的压力，不使炭化室出现负压操作现象 ②与6米焦炉相比由于单孔装煤量增加，瞬间荒煤氣冷却工艺量大设计考虑适当加大炉顶空间和上升管直径，使煤气冷却工艺快速导入集气管内减少装煤时炉门处的烟尘外逸。 ③上升管内衬粘土砖和隔热材料降低上升管外表面温度，改善炉顶操作条件下部用铸铁座与炉体连接，防止烧坏上升管下部结构 ④桥管顶蔀设有水封盖，防止荒煤气冷却工艺外逸桥管与阀体的连接，采用水封承插结构氨水可在内部形成水封，可避免荒煤气冷却工艺的泄露桥管上装有低压氨水喷洒装置用来冷却荒煤气冷却工艺。使荒煤气冷却工艺温度于800℃左右冷至85℃左右 ⑤集气管内设高压氨水分段清掃装置，免去了人工清扫集气管的劳动 2）护炉铁件 护炉铁件包括炉柱、纵横拉条、弹簧、保护板、炉门及炉门框等。 ①设计采用加大Ｈ型钢的炉柱,为了保证炉墙稳定性和强度使得炉体的保护压力比6m顶装焦炉增加42，沿焦炉高向设置十二线小弹簧在纵横拉条的端部设有弹簧组，能均匀地对炉体施加一定保护压力保证了焦炉整体结构的完整和严密。 ②大保护板能有效地保护好炉头使之不受损坏 ③采用箱型断面的加厚炉门框，它与“L”形断面的炉门框相比炉门框内外表面温差小。所以箱形断面炉门框抵抗机械应力和热应力性能好不易斷裂。 ④炉门采用弹性刀边弹簧门栓、悬挂式空冷炉门，炉门对位时位置的重复性好，弹性刀边能使终保持一定压力防止炉门冒烟冒火。 ⑤炉门、炉框、保护板主要材质选用蠕墨铸铁（RuT340）,它具有耐急冷急热性能好抗拉、抗弯强度高，铸件寿命长的优点 3）加热交换系统 焦炉采用焦炉煤气冷却工艺加热的单热系统。主管由外部管道架空引进到焦炉地下室煤气冷却工艺主管道上设有温度、压力和流量嘚测量和调节装置。各项参数的测量、显示、记录、调节和低压报警都由自动控制仪表来完成在焦炉煤气冷却工艺主管道上设有煤气冷卻工艺预热器，以保证入炉煤气冷却工艺温度的稳定 在废气系统中，焦炉的分烟道设自动调节翻板总烟道设手动调节翻板，使加热系統的吸力得到适当调节和稳定保证焦炉在正确的温度压力下工作。焦炉加热系统采用自动加热控制 焦炉加热用的煤气冷却工艺、空气囷燃烧后的废气在加热系统内的流向由液压交换机驱动交换传动装置来控制，每隔20～30分钟换向一次 4）湿熄焦系统 设计采用新型降污快速濕法熄焦技术，其优点在于⑴熄焦时间短熄焦时间可控制在70-80s；⑵熄焦后的焦炭水分可控制在2-4而且水分稳定；⑶熄焦塔上设有水雾捕集装置并设双层折流式木结构的捕集装置，除尘效果好每吨焦散发的焦粉量可控制在50g以下。 湿法熄焦系统包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦喷洒管、水雾捕集装置、二层折流板式除尘装置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脱水台和双梁抓斗起重机、一点定位熄焦车、高位槽及自动控制系统等 湿法熄焦工艺，在整个熄焦过程中下水量是分段进行的熄焦过程初期，先用小水量熄灭熄焦车厢顶层红焦及稳定了焦炭表面歭续一段时间后，再喷射大水量水与炽热焦炭接触后产生的蒸气“由下至上”地熄灭熄焦车内底部、中部及中上部的焦炭。这种熄焦方式用大水流喷射代替了喷洒改善了熄焦车厢内沿焦炭深度方向上的水份分布，达到了缩短熄焦时间、降低焦炭水份的目的 5）焦炉除尘設施 本工程对焦炉生产过程中阵发性排放烟尘和连续性排放烟尘治理采取以下措施考虑捣固焦炉装煤除尘的特殊性，将5.5米捣固焦炉的炉顶仩的空间通道高度增加到250mm,并且吸尘孔的数量增加至3个吸尘孔和上升管孔孔径扩大,使荒煤气冷却工艺的逸出压力减小,以达到减少荒煤气冷卻工艺外冒的目的。 ① 阵发性排放烟尘治理 ａ装煤除尘在装煤推焦机上安装有活动的炉门密封框在装煤过程中，依靠这些可变形的密封設备保证将煤饼和炉门框之间充分密封。由于引风机的负压作用炭化室产生的荒煤气冷却工艺及烟尘通过消烟车，燃烧后掺混冷空气进入除尘地面站处理，这样即防止了大量空气吸入也减少装煤时荒煤气冷却工艺的外逸。 b）熄焦除尘在熄焦塔中部设有水雾捕集装置囷二层折流式木结构的捕集装置捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴。 c）推焦除尘拦焦机上带有大型集尘罩该集尘罩与地面站除尘设备の间用一条固定于焦侧的水平干管连接，通过干管将抽吸的烟气送到除尘设备处理净化后排放并在推焦机、拦焦机上分别设有机、焦侧爐头挡烟装置，更有利于出焦时的烟尘治理 d）自动放散点火装置在集气管上设自动放散点火装置，可将集气管放散的荒煤气冷却工艺焚燒掉 ② 连续性排放烟尘治理 ａ）吸尘孔盖采用球状结构，使吸尘孔盖与座之间为球面接触大大地增加了吸尘孔盖的严密性。 ｂ）炉门采用弹性刀边炉门刀边密封靠弹簧顶压，使刀边受力均匀密封效果好。 ｃ）炉顶上升管盖及桥管与阀体承插均采用水封结构可以杜絕上升管盖和桥管承插处的冒烟现象。 ｄ）上升管根部采用铸铁座杜绝了上升管根部的冒烟冒火现象。 6）辅助设施 在炉端台的中层设有爐门修理站推焦杆和平煤杆更换站，在炉端台外侧设有5t旋转起重机这些设施既方便了生产操作，又减轻了工人的劳动强度 7）焦炉主偠生产操作指标 焦炉周转时间为25.5小时，焦炉正常操作的主要生产指标如下 序号 项 目 单位 指 标 用焦炉煤气冷却工艺加热时 1 标准火道温度机侧 ℃ 1310 标准火道温度焦侧 ℃ 1320 2 过剩空气系数α 1.2～1.3 3 焦饼上下温差 ℃ ＜70 4 小烟道废气温度 ℃ ＜350 5 焦饼中心温度 ℃ 炉头火道温度 ℃ ≥1100 7 下降气流看火孔压力 Pa 0～5 8 炭化室底部压力 Pa ≥5 9 集气管内荒煤气冷却工艺温度 ℃ ～85 10 低压氨水管总管压力 MPa ≤0.25 11 高压氨水管总管压力 MPa ～1.5 12 地下室煤气冷却工艺主管压力 Pa 1200 13 焦炉大型囮是实现焦炭生产可持续发展的重要途径增加炭化室容积，在生产同等规模的焦炭量的情况下可以大大减少出炉次数，减少阵发性污染改善炼焦生产环境质量；可以降低能耗、提高劳动生产率、降低生产成本。宽炭化室捣固焦炉除了具有捣固焦炉所特有的可扩大炼焦煤源提高焦炭质量等特点之外，还具有宽炭化室的一些优越性如容易推焦，延长炉体寿命改善焦炭质量，环境污染较少等 将熄焦後的混合焦冷却、沥水、蒸发水分，并对剩余红焦补充熄焦焦台长72m,倾角28，凉焦时间0.5h采用刮板放焦机实现远距离操纵机械化放焦。刮板放焦机可把从焦台上滑下来的混合焦均匀地刮到焦台地沟内的运焦带式输送机上送至筛焦楼。焦炭通过2148焦炭振动筛进行筛分被分成40mm及40mm兩级，筛上物40mm的焦炭通过带式输送机及可逆配仓带式输送机进入40mm的焦仓内；筛下物40mm的焦炭进1224焦炭振动筛被分为40～25mm、25～10mm和10mm三级后，分别进叺各自的贮焦仓焦仓下口设有放焦闸门，可将仓内焦炭放入汽车外运或运往露天贮焦场。焦仓下口还设有焦炭振动给料机给入带式輸送机上，送往储焦场焦场储焦量为10天的产焦量。 筛焦楼内设2148焦炭振动筛及1224焦炭振动筛各两台各一开一备。筛焦楼可贮存焦炉12小时的產焦量 （3） 控制方式 本系统采用PLC控制与就地控制相结合的控制方式。在带式输送机上设置了电子皮带秤作为计量设备 （4） 露天焦场 贮焦场长约140m，宽约75m采用1台450-30型堆焦机进行堆焦作业，堆焦机的堆焦能力为220t/h操作贮量为1.5万t，相当于255孔5.5m捣固式焦炉约6 昼夜的出焦量以备前面設备处问题时的退焦。 （5） 工作制度 筛焦系统年工作日为365天三班工作制。 1.2.4.2.4 煤气冷却工艺净化 本煤气冷却工艺净化是与年产98万吨冶金焦的焦炉配套的干煤气冷却工艺处理量为48858 m3/h。其组成为冷凝鼓风工段、脱硫工段、硫铵工段（含剩余氨水蒸氨装置）、终冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段等工段 （1）冷凝鼓风 ① 概述 冷凝鼓风是将约84℃的荒煤气冷却工艺冷却到23℃，荒煤气冷却工艺中低沸点的产物冷凝为液体并进行气液分离分离后的荒煤气冷却工艺除去煤气冷却工艺中的焦油雾滴后加压输送至下一工序；液体继续分离后贮存。 ② 工艺流程 来自焦炉～84C嘚荒煤气冷却工艺与焦油和氨水沿吸煤气冷却工艺管道至气液分离器，气液分离后荒煤气冷却工艺由上部出来进入横管初冷器分两段冷却。上段用32C循环水下段用16C制冷水将煤气冷却工艺冷却至2122C。由横管初冷器下部排出的煤气冷却工艺进入电捕焦油器，除掉煤气冷却工藝中夹带的焦油,再由煤气冷却工艺鼓风机压送至脱硫工段 为了保证初冷器冷却效果，在上段中部、下段连续喷洒焦油、氨水混合液在其顶部用热氨水定期冲洗，以清除管壁上的焦油、萘等杂质 初冷器上、中段排出的冷凝液经水封槽流入上段冷凝液槽，用泵将其送入初冷器中段循环喷洒多余部分送吸煤气冷却工艺管道。 初冷器下段排出的冷凝液经水封槽流入下段冷凝液槽加兑一定量焦油和氨水后,用泵将其送入初冷器下段顶部循环喷洒，多余部分流入上段冷凝液槽 由气液分离器分离下来的焦油和氨水首先进入机械化氨水澄清槽，在此进行氨水、焦油和焦油渣的分离上部的氨水流入循环氨水中间槽，再由循环氨水泵送至焦炉集气管循环喷洒冷却煤气冷却工艺剩余氨水送入除焦油器，除焦油后自流入剩余氨水槽再用剩余氨水泵送至剩余氨水蒸氨装置。澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油分离器进┅步除去焦油中的焦油渣后自流入焦油中间槽，用焦油中间泵抽送至油库工段焦油贮槽机械化氨水澄清槽和焦油分离器底部沉降的焦油渣排至焦油渣车定期送往备煤。 ③ 工艺特点 1初冷器采用高效横管冷却器将煤气冷却工艺冷却到22℃，使煤气冷却工艺中的焦油和萘得到脱除确保后序设备无堵塞之患。 2初冷器上、下段之间带断塔盘节省了制冷水，降低了操作费用 3选用高效的电捕焦油器，脱除焦油的效率大于99 4剩余氨水经除焦油器后焦油含量大大降低，减轻焦油在蒸氨塔塔盘上的聚合保证蒸氨塔稳定操作，蒸氨废水质量稳定有利于環境保护。 ④ 主要技术操作指标 横管初冷器后煤气冷却工艺温度～22C 横管初冷器循环水入口温度32C 循环水出口温度45C 横管初冷器低温水入口温度16C 低温水出口温度23C 电捕焦油器绝缘箱温度80～100C 横管初冷器阻力≤1 kPa 电捕焦油器阻力≤0.5 kPa ⑤ 冷凝鼓风煤气冷却工艺净化用设备清单 1 初冷器 选用FN4000m2三段横管冷却器四台三开一备。 2 机械化氨水澄清槽选用V300m3二台 3 2）贮槽放散气体经压力平衡系统回吸煤气冷却工艺管道废气不外排。 3）设备放空液、泵的漏液经地下放空槽送回机械化氨水澄清槽,废水不外排 ⑦ 原料、产品的规格及数量 ⅰ原料 干煤气冷却工艺量48858Nm3/h 煤气冷却工艺温度～84℃ 煤气冷却工艺压力～-0.001Mpa 干煤气冷却工艺中的杂质含量 名 称 焦油 粗苯 氨 硫化氢 氰化氢 萘 g/Nm3干煤气冷却工艺 109.37 31.25 8.2


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原标题：HYWHR炼焦荒煤气冷却工艺余熱回收项目

北极星节能环保网讯: 一、背景

我国炼焦行业焦化工序能耗占到钢铁联合企业总能耗的15%而炼焦炉的能耗是炼焦工序总能耗的70%以仩，能源成本已达炼焦工序成本的53%以上炼焦煤在焦炉中被隔绝空气加热干馏，生成焦炭同时产生大量挥发出来的荒煤气冷却工艺。从焦炉炭化室推出的950～1050℃红焦带出的显热占焦炉支出热的37%；650～800℃焦炉荒煤气冷却工艺带出显热占焦炉支出热的36%；焦炉烟道废气带出热占焦炉支出热的17%；炉体表面热损失占焦炉支出热的10%对于焦炭带出的显热和焦炉烟道废气热能已有成熟可靠的干熄焦装置及焦炉烟气余热锅炉回收并发电，而目前焦化行业对荒煤气冷却工艺带出的显热从上世纪70年代末期，国内首先开始回收尝试至今，虽然经过努力仍未形成荿熟、可靠、高效的装置。目前焦化工艺仍然是为冷却高温荒煤气冷却工艺必须喷洒大量70～75℃的循环氨水，降低荒煤气冷却工艺温度后进入煤气冷却工艺初冷器，再由循环水和制冷水进一步降低温度到21℃左右回收化产品而高温荒煤气冷却工艺带出显热无法利用而白白浪费，所以努力降低炼焦工序能耗尤为重要

炼焦炉能源支出示意图如图1所示，其中红焦带出的显热占到总能耗的37%通过干熄焦技术进行囙收利用。荒煤气冷却工艺带出的显热占到总能耗的36%此项技术就是将~800℃的荒煤气冷却工艺降低到~520℃，回收荒煤气冷却工艺的余热生产蒸汽供焦化厂自用

近年来，南京沪友冶金机械有限公司开展了工艺技术创新研究通过分析原有装置所有弊病的前提下，对材料、结构、笁艺上作系统研发在高效率、长寿命、高稳定、高可靠、低成本上取得了突破，已经开发出新型的余热回收装置该装置已经完成工业囮试验。

新研究开发的余热利用系统结构形式、导热装置及固态导热介质的使用方法与过去的技术有根本性的区别不会漏水到焦炉炭化室，确保焦炉生产安全

南京沪友公司多年以来开展炼焦荒煤气冷却工艺余热利用关键技术研究与应用工作，回收荒煤气冷却工艺余热生產低压蒸汽供焦化厂生产自用或配套螺杆发电机组发电。采用HYWHR炼焦荒煤气冷却工艺余热回收项目焦炉生产可以：

2：减少焦炉循环氨水量35%，减少煤气冷却工艺初冷器冷却水35%；

3：降低煤气冷却工艺初冷器的热负荷提高焦油收率；

4：降低荒煤气冷却工艺集气管、吸气管的阻仂，降低煤气冷却工艺回收车间电耗；

5：明显降低上升管表面温度显著改善炉顶职工工作环境；

6：上升管内部石墨生长量明显减少，减輕职工劳动强度

炼焦荒煤气冷却工艺余热回收工艺原理如图2所示，循环泵将水送到炼焦炉上升管换热器在上升管换热器里与荒煤气冷卻工艺间接换热，加热后的水在汽包里闪蒸生产低压饱和蒸汽此蒸汽送入焦化厂低压蒸汽管道。

上升管换热装置由内壁、导热体、换热裝置、外壁构成荒煤气冷却工艺通过装置内壁传热给导热体，导热体经过换热装置传热给软水过热水在汽包产生蒸汽，可回收荒煤气冷却工艺显热达36%

特殊设计的上升管换热器从本质化上消除了漏水到焦炉炭化室的可能性，确保焦炉安全系统还设计有每个上升管换热器的温度监控系统和万一漏水报警、排出系统，通过监控系统可以监控每个上升管换热器的工作温度情况和每个炭化室的荒煤气冷却工艺溫度实现每孔炭化室的火落计算机管理，支撑提升焦炉调温管理；如果换热器水管万一出现漏水漏出的水顺排出管道排到焦炉排水沟Φ，并在3分钟之内进行声光报警并提示出故障点，操作工只需关闭相应号的换热器进出水阀门即可不需对焦炉生产做任何调整和影响。

上升管换热器是项目的核心不同于其它工艺的水夹套、导热油、热管的传热形式。我公司在低热应力的换热系统结构设计方面取得了┅系列技术突破其特点是：

1：将荒煤气冷却工艺温度剧烈变化的区间转变为缓慢变化的区间，使换热管工作在一个温度变化很小的区间防止水管破坏；

2：上升管腔体是与大气相通的非承压结构，使换热管外围处于0压力状态防止水管漏水后水进入炭化室；

3：耐高温耐腐蝕合金无缝内筒结构，有效地阻止了水向炉内泄露从而在结构设计上本质化地确保不漏水到焦炉炭化室：

4：换热器内筒采用特殊加工工藝处理，具有良好的自洁功能消除内部结焦堵塞现象，不再需要人工清扫

5：结构设计易于监控内筒和换热管工作状态；

6：系统对每个仩升管换热器进行检测，一旦出现故障即可报警和自动处理；

7：外排水结构设计即使万一漏水，水也是排到下水道中不会进炭化室。

伍、工业试验数据及分析

长期运行的上升管换热器内部石墨生长情况如图4所示焦炉炉顶上升管换热器和汽包如图5、6所示。

以年产110万吨焦爐为例两座焦炉建设一套装置，投资回收期1年半左右年产蒸汽12万吨，小时产汽量13.7吨/小时产汽收益1920万元/年，煤气冷却工艺回收车间工序节能收益348万元/年生产成本及设备折旧232万元/年，国家节能奖励360万（300元/吨标煤1.2万吨标煤/110万吨焦），年总效益2036万元/年

项目实施后，还可鉯改善焦炉环保条件降低吸气管阻力，减少焦炉荒煤气冷却工艺外泄有利于焦炉清洁化生产，改善焦炉炉顶职工劳动环境减少职工勞动强度。

七、工业性试验及标定：

2015年11月柳州钢铁股份有限公司焦化厂和南京沪友冶金机械有限公司在柳钢2号焦炉进行工业性试验目前仩升管单管标定已经完成，吨焦产蒸汽（0.62Mpa162℃）110kg，单管蒸汽压力可达1.6Mpa201℃。

原标题:HYWHR炼焦荒煤气冷却工艺余热回收项目

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