年产20万t配煤炼焦工艺所有专业(编辑修改稿)

年产20万t配煤炼焦工艺所有专业(编辑修改稿)内容摘要：

%左右的贫瘦煤，预热法可配入贫瘦煤 65%左右。 这是由于预热煤炼焦使得煤堆密度增大，煤的一些工艺特性改变。 堆密度增大煤粒子自然相互靠近，煤成焦时只需要较少的液相黏结成分即可达到较大的焦块结构强度，因此可用较少的黏结性煤。 这正符合我国煤炭资源的特点，正是我们所期望的结果，为此，设计采用预热煤炼焦工艺。 预热后的煤粉装人由高热导率耐火砖砌筑的薄壁室式焦炉，在低于通常干馏温度下 (中低温于馏 )推焦，送入干熄炉内再次加热，以获得所需的焦炭质量，提高生产率，改善环境。 由焦炉推出的炽热的焦 炭的温度约为 1000℃左右，其显热约占炼焦耗热量的38%左右。 如果采用洒水湿法熄焦，虽然方法简便，但是损失了这部分高品位的热量，而且耗费了大量的熄焦用水，不仅浪费了水资源而且也污染了环境。 采用干法熄焦，即利用惰性气体将炽热的焦炭冷却，得到的热惰性气体用来加热锅炉发生蒸汽，降了温的惰性气体再循环使用，从而回收了炽热焦炭的热量，提高了炼焦生产的热效率。 每 1 吨 10001100℃的炽热焦炭的显热约为 干熄焦热量回收率可达 80%左右，可产蒸汽 400 ㎏以上。 河南城建学院毕业设计（论文） 12 生产流程说明 配 煤炼焦主要由配 煤槽，输煤皮带，粉碎机，蒸汽锅炉，焦油储罐等组成。 配煤作业时 ，不同的煤料分别放在不同的煤槽中，根据不同煤种在配煤中的比例来调节煤料量。 焦油储罐中的焦油，首先通过蛇形蒸汽管预热，以降低其粘度，便于使用泵来输送焦油。 焦油输送管道采用套管，即内管走焦油，外管走高温水蒸气，最外层为绝热夹套，以降低焦油在输送过程中的阻力。 最后焦油在出口处由外管水蒸气吹出使焦油雾化，便于均匀的喷洒在煤料上。 预热煤炼焦的主要问题是预热没输送和装炉时的大量烟尘，悬浮的热煤尘在输送过程中可能引起爆炸的危险，故必须采取密封，充惰性气体以及其 他自动检测控制等保护性措施。 因此实现预热煤炼焦，关键在于装煤。 预热煤装炉的基本要求是： 1） 系统封闭，输送安全，装炉无烟； 2） 结构简单，经久耐用，易实现自动化； 3） 堆密度大，烟尘量小，适应性强。 该设计采用炉顶装煤的重力装炉法，其主要优点是装炉煤的堆密度大。 而 重力装煤又分为装煤车 装煤和埋刮板输送机装煤。 此次设计采用的预热煤炼焦工艺是普雷卡邦预热煤炼焦工艺，该工艺中预热煤的输送与装炉系统由计量槽、埋刮板输送机和叉式装煤小车等组成。 预热煤用埋刮板输送机送至位于炉组附近的热煤斗槽后，经旋转阀进计量槽，称量后的预热煤由此 经架在炉顶上方的埋刮板机，送至预定装煤的炭化室上方，再经叉式装煤小车上的溜槽装入炭化室内，溜槽下端用导套与装煤孔密封连接，炭化室内煤线高度用探针测量。 当达到预定装煤高度时，埋刮板机自动停止，结束装炉。 工艺流程图附图 2（右）。 干法熄焦装置主要有冷却槽，废热锅炉，惰性气体循环系统和环境保护系统构成。 焦炭从炭化室推出，落在焦罐里，焦炭温度可达1050℃。 焦罐由提升机提到干熄室顶部，这时将冷却室上部的预存室打开，焦炭进入室中。 在室中的焦炭放出的气体进入洗涤塔，然后收集，避免有害气体进入大气。 进料室为锁斗式，进了后 上部关闭，下河南城建学院毕业设计（论文） 13 部打开，焦炭下移到冷却室。 在冷却室中，炽热的焦炭被气体冷却到200℃ 左右排出。 冷却气体由鼓风机送入，在冷却焦炭的同时，气体温度升高，出口气体温度可达 800℃ ，进入废热锅炉，发生高压蒸汽（ 440℃ ， ）。 气体经过两级旋风除尘后，再由鼓风机循环到冷却室中。 工艺流程图如附图 2（左）。 本次设计 实用新型涉及一种干法熄焦炉充氮装置，其包含一氮气输入总管，该氮气输入总管连接一环行管道，该环行管道上设置有若干喷嘴。 喷嘴的直径不同，离氮气输入总管近的喷嘴直径比离氮气输入总管远的喷嘴要大。 干法熄焦炉充氮 装置安装干熄炉的最底部。 其能在循环风机因故障停止运转时，提高充氮的均匀性及有效性，达到冷却室内焦炭温度纵向的合理分布，避免冷却室内因焦炭高温区下移而发生自燃现象 焦化厂的煤粉和焦炉煤气容易燃烧甚至爆炸，因此设计中电器设备一律选用隔爆式电气设备，各设备均要有接地线、跨接线等防静电设施及防雷设施。 此外，生产中还应注意以下问题： ⑴厂内禁止使用明火，禁止吸烟，禁止使用铁器敲打设备机动车辆和外来人员不经允不得进入厂区； ⑵生产人员必须熟悉相关岗位消防设施的种类及存放位 置，并能熟练正确使用，了解现场物料的性质； ⑶生产人员在生产过程中要及时检查，消除漏点； 河南城建学院毕业设计（论文） 14 4 炼焦用煤的准备 焦化厂用煤量很大，对于一座 34 孔的 JN43— 80 型焦炉，昼夜用煤量为： n 2 4 1 3 4 1 8 . 8 9 1 . 0 7 2 4 9 7 0 t/2 4 h17KGQ         式中 n—— 焦炉的座数； K—— 每座焦炉孔数； G—— 每孔炭化室的装煤量；  —— 焦炉紧张操作系数，一般为 ；  —— 周转时间， h。 对于含水 10%的湿煤，则上述的昼夜用湿煤量为： 970/=1078t/24h 备煤车间工艺流程确定 图 配合粉碎工艺流程示意图 备煤工艺 根据原料煤的岩相组成、性质及其他具体情况，可采用配合粉碎（先配合后粉碎）和各种煤先单独粉碎再配合两种流程。 它们在接受和贮存上基本相同，但在煤的配合与粉碎上则有先后顺序的差别。 先配后粉碎工艺流程图如图 1。 该种流程的优点是：工艺简单，布置紧凑，操作方便，粉碎后不需再设混合设备。 缺点是当各单种煤的硬度差别较大时，粉碎粒度不均匀，对焦炭质 量有一定的影响。 鉴于我选的几种煤硬度相差不大，选用种备煤工艺。 河南城建学院毕业设计（论文） 15 煤场机械的选型 卸煤机械 卸煤机械 的卸煤能力按一次进厂原料的车辆数和允许的卸车时间来确定，并保证达到考虑来煤不均衡系数在内的日卸煤量的要求。 即卸煤能力不小于： 211 TGQ t/h 式 式中 G1—— 进厂列车的总载重量。 一列车的载重量用车皮数来决定，一般 20 万吨以下焦化厂为 15辆。 T2—— 协议规定的卸一列车的时间，一般规定为 3～ 4h。 卸煤机械的日卸煤能 力“ A”应不小于： A=KaQr ， t/24h 式 式中 Ka —— 来煤不均衡系数，一般中小型焦化厂取 . Qr—— 焦化厂日用湿煤量， t/24h 该设计选用 1179。 34 孔 JN43— 80 型焦炉，每次进厂原煤车皮数为 15辆，每辆载重 45t，则卸车能力应大于： Q1=G1/T2=15179。 45/4=则选用卸煤能力为 200t/h 的链斗卸车机一台即可满足要求。 要求卸煤机械的日卸煤能力不小于： A=1078179。 =1617t/24h 则链斗卸车机的昼夜操作时 数最多为： 1617/200=考虑到设备检修等因素，卸煤机卸的有效操作时间一般不应超过16h，故符合要求。 倒运机械 倒运机械的能力一般按焦炉的日用煤量的 30%有来煤直接进配煤槽， 70%通过贮煤场倒运进行计算。 来煤不均衡系数同前。 即倒运机械的能力应能在规定的设备昼夜有效操作时间内完成全部倒运任务。 河南城建学院毕业设计（论文） 16 倒运机械的昼夜最大操作时间“ Tc”可按下式计算： srdrra Q KT  ， h 式 式中 Ka、 Qr同前； ， — — 即日用煤量的 30%直接进配煤槽， 70%由煤场倒运； Qd—— 设备的堆煤能力 t/h，当卸煤机械能力小于堆煤能力而受卸装置的缓冲容量又不大时，应以卸煤能力 Q1代替； Qs—— 设备的取煤能力， t/h。 该设计采用 5t40m 装卸桥来倒运煤，设计抓斗容积 3m3，则平均倒运能力可用下式计算： htVQ /r3600    式中 V—— 抓斗容积， m3； r—— 煤料的堆密度， t/m3；  —— 一次抓取所需时间；  —— 抓斗的填充系数，从煤堆上取煤时  =～。 即该装卸桥平均倒运能力为： hQ /t19550  故装卸桥的最大昼夜有效操作时间可由式 4— 3 计算。 由于煤场卸煤时有足够缓冲容量的临时煤堆，故堆煤能力和取煤能力均为 195t/h。 则：   hTc  故选用一台装卸桥即可满足要求。 配煤比的确定 设定配煤比时应知道各单种煤煤质、库存和来煤、焦炉生产日用煤量、焦炭质量及用户要求等情况来确定实际的配煤方案。 配合煤 质量指标主要是指配合煤的灰分、硫分、挥发分、粘结指数 等。 可按单种煤的质量指标与配比，按“可加性”计算出来。 再依据配合煤的化验分析质量来验证配煤操作及管理的规范程度。 还应考虑在保证焦炭质量的前提河南城建学院毕业设计（论文） 17 下，做到配合煤原料成本最低等因素。 查资料知肥煤、贫瘦煤和气煤的工业性质及元素含量如表 ： 单种煤化验分析质量部分指标 表 项 目 灰分 (Ad),% 挥发分 (Vdaf), % 硫分 (Std),% G 肥 煤 98 贫瘦煤 12 气 煤 78 按肥煤：贫瘦煤：气煤 =2:6:2 配比配合，可求出配合媒的质量指标，如下： Ad=179。 %+179。 %+179。 %=% Vdaf=179。 %+179。 %+179。 %=% Std=179。 %+179。 %+179。 %=% G=179。 98+179。 12+179。 78= 附： 配合煤 主要 质量指标 （ 1）化学指标。 水分：控制范围 5%～ 12%。 一般水分是越少越好，但低于 5%后不利于操作和环保。 由于该设计采用预热煤法炼焦，故水分这个指标不是主要指标，可不考虑。 灰分：越小越好。 因灰分大部分进入焦炭，不利于焦炭质量。 挥发分：对于顶装焦炉一般在 20%～ 28%之间，据工艺条件及需求控制，对捣固炼焦视炭化室高度不同，可在 24%～ 32%之间变化。 硫分：越低越好。 焦炭中硫分不利于高炉生产。 （ 2）工艺 指标。 G 值：配合煤炼焦原则上要求黏结指数 G75。 由于该配合煤的黏结性没有达到 75，故加入粘结剂 —— 煤焦油。 河南城建学院毕业设计（论文） 18 配煤设备和配煤操作 配煤槽 配煤槽 用来贮存配煤所需的各种煤料，一般设在配煤设备之上。 其数目和容量与煤种及焦化厂的生产规模有关。 具体来说，数目一般比配煤煤种多 2～ 3 个，主要考虑煤种的更换及设备的维修，对配煤量大的煤种要同时开两个槽。 煤槽的容量，在大多数情况下应能保证焦炉一昼夜的用煤量。 查资料知道 20 万 t/年焦化厂的配煤槽直径为 6m，每个槽容量为200t，配煤槽放煤口直径为。 据该设计所选配煤单种煤三种，故设置配煤槽为六个。 配煤设备 配煤设备 有配煤盘和电磁震动给料机两种。 由于电磁震动给料机的准确性比较高，又造价不是太高，故我选用电磁震动给料机作为配煤设备。 电磁震动给料机是一种利用电磁铁与弹性原件配合作为震动源，使给料槽作高频率的往复运动，槽上物料一定角度被抛掷，并使之朝一定方向给料的机械。 电磁震动给料机在生产中运行是否可靠，除设计和制造的正确性外，很重要的是设备的安装、调整和维护。 配煤的准确性与槽体的安装倾角及煤在槽体内料层厚度和煤的含水量有关。 随着料层厚 度的增加，给料过程中产生的不均匀塌落现象较严重，从而使配煤准确性下降。 料层太薄，给料机能力不能充分发挥。 料层厚度通常保持在 80～ 120mm 范围较好。 对粘结性较强或者水分含量较大（ 12%）的煤，应在槽体内衬以塑料板或不锈钢板，适当加大给料槽的倾角及增大给料机的振幅，以增大煤在槽体内滑动，从而使输送速度增加。 通过实验，配煤用的电磁震动给料机安装倾角以 16～ 17176。 为宜。 电磁震动给料机的配煤能力可按下式计算： 河南城建学院毕业设计（论文） 19 BHQ 3600 , t/h 式中 B—— 槽体宽度， m； H—— 槽体卸料端的煤层厚度， m； —— 煤在槽体卸料端的移动速度， m/s；  —— 煤料堆积密度，（按 计算）， t/m3。 根据生产实践， H=80～ 120mm，当槽体安装倾角在 17176。 左右时，振幅为 ～ ，煤料水分为 10%时， 可按 计算。 由于煤在槽体内的料层不宜过厚，故炼焦配煤用的电磁震动给料机的给料槽体宽度一般 比作为给料设备的槽体宽些。 即 B 可按 计算。 带入数值可求出其配煤能力为： htQ / 6 0 0  日配煤量为： htQ 24/1 2 1  Q =12171078= rQ 故，该配煤设备可以满足工艺要求。 配煤比的控制 操作要点和配煤比检测 配煤比的准确与稳定焦炭质量有密切关系。 为了保证煤量稳。