炼焦工艺及设备浅析

设计技术　　　　　　　　　　　　　煤　炭　工　程　　　　　　　　　　　　　2002年第8期

炼焦工艺及设备浅析

Ξ

罗　文1　吴显军2

(1.中煤国际工程集团南京设计研究院　南京210031;　2.山东省龙口矿务局北皂煤矿　龙口265700)

摘　要:从设计实践出发,生的污染采取了措施。

关键词:工艺系统;;;干燥固结

+.:A　　文章编号:1671-0959(2002)08-0010-02

　　山西省晋城市是我国重要的煤炭基地。该地区所产无烟煤是我国能源化工的重要原料,块煤供化肥造气及民用,末煤滞销造成大量积压。为了充分利用这部分资源,变废为宝并重视环境保护,我院于1999年设计了215万t/a型焦示范厂,并于2000年8月建成并试产成功。整个型煤型焦生产过程无废水废烟外排,基本达到了洁净生产的目的。本文简单介绍一下该型焦厂的工艺特点、工艺系统、主要设备及环保措施。

出,掉入熄焦水池,由刮板输送机头排出型焦产品。

212　煤气净化系统

炉内煤热解产生煤气,从炉顶进入桥管、水封槽、文试管洗涤塔、旋流板捕雾塔排出灰渣及焦油,净化后的煤气经排送风机增压送至方炉循环燃烧用,剩余煤气送至一填料洗涤塔内作进一步的净化处理,去除硫、磷等有害物质,回收的氨、粗苯送储料罐储存,煤气送至锅炉房和型煤干燥车间作为燃料,后期亦可做电厂燃料。

1　工艺特点

将少量烟煤掺入无烟末煤中混匀,采用添加粘结剂的冷压、干燥固结工艺,型煤经内燃内热式连续装料、排料的方炉生产出型焦。

213　循环热水系统

该热水系统分成两部分:一部分为洗涤煤气的喷淋系统,另一部分为熄焦用的循环水系统。

洗涤煤气的喷淋系统:炉内所产生的荒煤气携带煤尘焦油进入管桥,为防止焦油煤尘降到管底堵塞管路,用热水冲洗煤气导出管及桥管。为了冷却煤气及进一步净化煤气,在文试管洗涤塔内安装喷头,喷洗煤气。以上过程产生的焦油及煤尘一并经水封随热水进入机械化焦油氨水澄清槽,澄清水循环使用,焦油渣随槽内刮板刮出,焦油由油水分离装置送入焦油贮存罐。为保证循环水的水质,定期向池内补充新鲜水。

焦循环水系统:是为了迅速降低炉内排出的热焦温度,同时供给焦炉水冷套以免拉焦盘受热变形而影响生产。用炉底水封中的刮板刮出焦炭及沉渣,水池内水溢流到循环水

2　工艺系统

可归纳为型煤入炉及焦化系统,煤气净化系统,循环热水系统,空气鼓风系统,测控系统及系统平衡计算。

211　型煤入炉及焦化系统

型煤库内的型煤经筛分后由大倾角带式输送机运至方炉顶内缓冲仓,再由加料机构加入炉内,从气燃花墙喷出

1000～1500摄氏度气体热载体,和型煤进行逆向交换,使型

煤从入炉开始经过预热,干馏最终达到900～1050摄氏度的焦化温度,生成型焦。然后经过炉下部冷却段,由拉焦盘拉

Ξ收稿日期:2002-02-19

),女,工程师,1992年毕业于山东大学,现从事矿山机械工程设计,曾在　作者简介:罗文(1970—《选煤技术》杂志发表论

文1篇《、煤炭工程》杂志发表论文1篇。

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池供循环使用。

外溢。设施位于方型炉顶部,包括缓冲仓,液压给料扇型闸门,两个容量各为1125t双闸板给料罐,控制扇型闸门及闸板的液压站。给料过程:当给料罐放空时,下闸板自动关闭,同时上闸板自动打开,打开扇型闸门给料入给料罐,罐满时关闭上闸门,然后打开上闸门给料入炉,完成一次给料过程。

214　空气鼓风系统

方炉所需的空气由专门的空气鼓风机供给,本炉设计为空气引射煤气。

215　测控系统

为了掌握方炉的运行参数,维持系统的正常运行及安全,本设计特对方炉内的温度、压力、入炉煤气空气流量等重要参数设自动监测系统,监测结果显示于操纵室的模拟屏上。

313　拉焦装置

设置该设施的目的是使焦炭定量均匀地排入熄焦水封池内,拉焦盘装置位于炉体下半部。包括拉推焦槽钢,盛焦钢盘,液压动力站。拉焦过程:焦炭在拉焦钢盘上呈自然堆积状,当推拉焦槽钢推拉时,焦炭落入熄焦水封池内。

216　系统平衡

系统平衡包括物料平衡,水量平衡,见表1、表2。

表1　物料平衡表

入方入炉型煤1000kg空气加入量3081空气重量39817kg补充水量213kg

314,对,刮板。熄焦水封池设在焦炉的最底部,也称熄焦船。

出方5717kg剩余煤气量560hm3/t剩余煤气重量515195kg剩余煤气带走水20114kg

4　环保措施

炼焦过程中产生的污染主要有大气污染、噪声污染、水污染、固体废弃污染。我们采取以下六大措施:

1)在储煤储焦场四周安设高压灭火尘喷枪,定时喷水抑

总计161117kg总计1555105kg

制扬尘。

表2　水量平衡表

入方型煤带入水4417kg出焦机补加水112197kg洗涤塔补充水100kg总计257167kg

总计25911kg

出方型焦带走水5717kg剩余煤气带走水20114kg

2)在粉碎间等粉尘污染源处均设置密封罩,采用布罩或

旋风除尘器将粉尘收集起来。

3)窑炉及锅炉房均采用煤气燃烧加热方式,产生的废气

通过烟囱达标排放。

4)尽量采用低噪声设备,对噪声较大的设备尽量布置在

厂区中心部位。

5)对主要噪声源加装隔声屏或隔声罩;鼓风机排送机进

出风口装设消声器;对噪声大的设备敷设吸声结构,安装隔

3　主要设备311　焦炉

选用内燃内热式方型干馏炉,该炉布气布料均匀,加热速度快,热效率高且处理能力大。方型炉在生产过程中,一部分循环煤气及空气在引射器混合,从冷却段进入,引入花墙和炉内。另一部分与空气在引射器中混合,并进入气燃花墙燃烧。热烟气从花墙喷孔喷入,自下而上加热炉内型煤。炉体截面:319m×211m;焦炉主体高度:1115m;方炉有效容积:42135m3;容积强度:118—117Kg/m3,结焦段温度:1000℃;拉焦盘处型焦温度:

312　型煤入料设施

声门窗。

6)加强厂区绿化,形成噪声隔声带。

综上所述,该工艺及设备可生产型焦,用型焦代替部分冶金焦,在同等灰分条件下,型焦价格比较低。就原料而言,型焦的原料成本比机焦低60～70元/t,因此型焦在价格上具有竞争力;从资源方面看,使用型焦就是扩大了炼焦煤资源,为无烟末煤的使用提供了一条新的出路。从国际市场看,由于发达国家逐年加大焦炭进口量,1997年中国出口焦炭1058万t,占世界焦炭贸易量的58%,1998年又增加813%,焦炭的出口前景十分可观。

该设施设置的目的是保证型煤均匀定量入炉,阻止煤气

(责任编辑　苏敬乔)

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