焦化部分可行性研究报告7m顶装焦炉基本介绍中冶焦耐工程技术有限公司二〇一一年九月目录1. 炼焦基本工艺参数 (1)2. 炼焦工艺流程 (1)2.1焦炭流程 (1)2.2荒煤气流程 (2)2.3焦炉加热系统流程 (2)3. 炼焦设施工艺布置 (2)4. 焦炉炉体 (3)4.1焦炉炉体的主要尺寸 (3)4.2焦炉炉体特点 (4)4.3焦炉用砖量 (5)5. 焦炉机械 (6)5.1焦炉机械的选型及数量 (6)5.2焦炉机械的主要性能及特点 (6)6. 工艺装备 (10)6.1集气系统 (10)6.2护炉铁件 (10)6.3加热交换与废气排出系统 (11)6.4熄焦 (12)6.5辅助装置 (12)7. 焦炉烟尘治理流程 (12)7.1装煤除尘 (12)7.2出焦除尘 (12)7.3机侧炉头烟尘除尘 (12)7.4熄焦除尘 (12)1.炼焦基本工艺参数表1-1 炼焦主要工艺参数序号项目指标1 焦炉炉型JNX3-70-22 炭化室孔数4 65孔3 炭化室有效容积63.67 m34 装炉煤堆比重（干）0.755 每孔炭化室装煤量（干基）47.775 t6 焦炉周转时间23.8 h7 焦炉检修时间每天3次，每次40min8 煤气产率433.3 m3/t（干焦）9 装炉煤水分10 %10 全焦率（含焦粉）75 %11 每孔炭化室干全焦产量（干基，含焦粉）35.83 t12 每小时干全焦量（进入干熄炉）391.4 t13 炉组计算年干全焦产量（干基，含焦粉）3428960 t14 焦炉年工作日数365 d15 焦炉紧张操作系数 1.0716 每孔炭化室操作时间（计算值）9.61 min17 焦炉加热用混合煤气低热值4389 kJ/m3其中：焦炉煤气18520 kJ/m3高炉煤气3260 kJ/m318 装炉煤水分7%时，炼焦耗热量焦炉煤气加热2083 kJ/kg煤混合煤气加热2353 kJ/kg煤2.炼焦工艺流程2.1焦炭流程装煤车按作业计划从煤塔取煤，计量后装入炭化室内。

煤料在密闭炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏形成焦炭。

当焦炭成熟后，由推焦机推出，经拦焦机导入焦罐内，并由自驱动运载车牵引至干熄站进行干法熄焦，熄焦后的焦炭送往焦处理系统。

2.2荒煤气流程煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经过上升管、桥管进入集气管。

桥管处设有氨水喷洒冷却喷嘴，约800︒C的荒煤气在桥管内被喷洒的氨水冷却至85︒C左右。

荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。

煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经吸煤气管道送入煤气净化设施。

2.3焦炉加热系统流程焦炉设有焦炉煤气及高炉煤气两套加热系统。

当焦炉采用焦炉煤气加热时，加热用焦炉煤气经预热站预热后由外部管道引入到焦炉地下室。

煤气通过下喷管送入燃烧室立火道底部，与由废气交换开闭器进入并经过设在立火道隔墙中的三段出口送入的空气汇合燃烧。

燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，由斜道进入蓄热室，由格子砖把废气的部分显热回收后，经过小烟道、废气交换开闭器、烟道、烟囱，排入大气。

当焦炉采用混合煤气加热时，加热用的混合煤气由外部管道引入焦炉地下室，通过废气交换开闭器、小烟道、蓄热室送到燃烧室立火道的二段混合煤气出口，与同时引入的空气（三段出口）汇合、燃烧。

燃烧后产生的废气排入大气，其途径与燃烧焦炉煤气时相同。

上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由液压交换机驱动交换传动装置定时进行换向。

上升气流与下降气流由交换传动装置定时进行换向。

3.炼焦设施工艺布置4×65孔JNX3-70-2型焦炉布置在同一条中心线上，两座焦炉之间设一座三跨双曲线斗槽煤塔，煤塔与焦炉之间设炉间台。

焦炉端部设炉端台，两侧设机焦侧操作台。

每两座焦炉组成一个炉组，两个炉组间设大间台。

每个炉组内的两座焦炉共用一个布置在焦侧的烟囱。

干熄站布置在大间台区域熄焦车轨道外侧。

本项目焦炭全部采用干法熄焦，无湿法熄焦备用。

干熄站由4套单套最大处理能力170t/h 的干熄焦装置与两台套横移牵引装置和起重机组成，处理4座焦炉生产的全部焦炭。

正常生产时，4套干熄焦装置同时工作，平均分配处理4座焦炉生产的焦炭；当其中某套干熄焦装置出现故障或检修时，其余3套干熄焦装置按额定能力处理4座焦炉所生产的焦炭。

在间台靠近煤塔处设余煤单斗提升机以接收推焦车平煤杆带出的余煤。

煤塔另一侧间台设电梯，可到达煤塔各工作层。

焦侧头尾焦是由拦焦机收集在尾焦斗内，然后卸到焦罐车内。

机侧头尾焦是由推焦机收集在尾焦斗槽内，定时卸到汽车上外运。

焦炉机、焦侧操作台外侧设有栏杆。

4.焦炉炉体4.1焦炉炉体的主要尺寸表4.1-1 焦炉炉体的主要尺寸序号名称单位数量1 炭化室全长mm 186402 炭化室有效长（h）mm 180103 炭化室全高mm 69804 炭化室有效高mm 66705 炭化室平均宽（h）mm 5305.1 其中焦侧（h）mm 5605.2 机侧（h）mm 5006 炭化室有效容积（h）m363.677 炭化室中心距mm 1500序号名称单位数量8 炭化室锥度mm 609 炭化室墙厚mm 9510 燃烧室立火道中心距mm 50012 立火道个数个3613 加热水平（暂定）mm 12504.2焦炉炉体特点JNX3-70-2型焦炉的结构为蓄热室分格、高炉煤气及空气下调、空气与高炉煤气分段供入、双联火道废气循环、焦炉煤气下喷的复热下调式焦炉。

1) 炭化室墙壁和立火道隔墙上下层采用砖沟、砖舌咬合，保证了燃烧室的整体强度，避免了立火道与立火道之间、燃烧室与炭化室之间的窜漏；2) 立火道跨越孔采用八边形结构，保证了跨越孔整体结构强度，增强了燃烧室的静力强度，延长了焦炉使用寿命；3) 煤气与空气道设在立火道隔墙中，高向分为三段；空气气量分配比分别为60%、10%、30%；煤气气量分配比分别为90%、10%、0%；第三段出口断面可通过调节砖进行调节以改变立火道高向温度分布，从而适应生产要求；4) 为使燃烧室长向的气流分布均匀，在小烟道顶部设置可调箅子孔，可以使用调节砖对各分格蓄热室的煤气和空气量进行调节；在斜道出口（即立火道底）则按照计算的尺寸预先放置调节砖，并在生产中不再进行调整；5) 为了保证焦炉长向加热的均匀性，蓄热室沿焦炉机、焦侧方向分成18格，并设置可调式篦子砖；6) 为了保证炉头火道温度，设计将炉头斜道口阻力与中部相接近，减小蓄热室顶的吸力，减小外界与炉头蓄热室的压力差，从而减少蓄热室封墙的泄漏，保证了炉头火道温度；另外，为了使蓄热室封墙更严密，由内而外分别用硅砖、无石棉硅酸钙板、粘土砖及新型保温涂料；内层用硅砖砌筑，使砌体的高向膨胀量达到一致，减少了封墙的裂缝；同时整块的无石棉硅酸钙板具有很好的密封性和隔热性；最外层的新型保温涂料确保封墙的严密性和隔热效果，而且便于维修；7) 由于出焦时炭化室炉头墙面温度波动较大、易剥蚀，因此燃烧室炉头采用双层结构，外层为高铝砖，抗热震性及耐腐蚀性好；炉头硅砖和高铝砖之间采用部分咬合，克服了烘炉过程中高向膨胀量不一致，避免了开工初期炉头荒煤气窜露；8) 炭化室墙壁厚度为95mm，可以提高炭化室结焦速度，降低立火道温度，进一步降低焦炉废气中NOx化物的产生，减少对大气的污染；9) 炉门衬耐材采用预制块，为了确保炉门预制块的使用寿命，在焦炉的两端设置炉门预热架。

4.3焦炉用砖量根据焦炉各部位的操作特点，分别选用硅砖、粘土砖、格子砖、高铝砖、隔热砖、缸砖和漂珠砖等砌筑。

表4.3-1 1 65孔JNX3-70-2型焦炉估算用砖量序号名称单位数量1 硅砖t 176922 粘土砖t 46173 格子砖t 33694 烟道衬粘土砖t 1546序号名称单位数量5 高铝砖t 1536 缸砖t 2937 炉门预制块t 2538 漂珠砖t 6039 高强隔热砖t 23610 膨胀珍珠岩砖t 6511 总计t 28762本表不含调节砖和烘炉用耐火材料。

5.焦炉机械5.1焦炉机械的选型及数量JNX3-70-2型焦炉配套的机械，是在总结国内外焦炉机械操作经验的基础上，吸取了国外各种超大型焦炉所使用的焦炉机械的先进技术，以提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点，以先进、安全、实用为原则进行选型。

表2.2.6.1-1 4×65孔JNX3-70-2型焦炉的焦炉机械配置序号名称台数操作备用1 装煤除尘车2 12 推焦机 2 13 拦焦机 2 14 液压交换机 4 05 有驱动运载车 2 16 无驱动运载车 2 15.2焦炉机械的主要性能及特点由于2-1推焦串序具有加热均匀，延长炉体寿命，减少走行距离，提高操作效率，减少焦炉机械车体长度等优点，故本项目全套焦炉机械是按2-1推焦串序进行操作。

焦炉机械能实现手动操作、单元程序控制，并能实现有人值守、自动运行的半自动化操作。

司机通过带功能键的工控机进行操作。

司机室的设计更加人性化。

所有操作机械均采用一次对位；推焦机、拦焦机、装煤车及运载车之间设置四车联锁；推焦机和运载车之间设有事故联锁装置；通过作业管理及炉号识别系统传送来的作业计划和地址信号，各车辆能实现自动走行、自动对位。

紧急事故突发停电时，各车由设置在煤气精制部分柴油发电机提供的紧急供电电源，使各车可完成必要的应急保护操作，确保事故状态下，焦炉和设备的安全。

JNX3-70-2型焦炉的各焦炉机械之间，以及焦炉机械与焦炉控制室﹑除尘地面站之间，采用无线或光纤通讯，实现可靠的数据和信息传输。

各机械的主要性能及特点如下。

5.2.1装煤车装煤车为除尘式装煤车。

采用一次定位，具有如下装置和功能。

1) 走行装置；2) 揭装煤孔盖及导套装置；3) 给料装置：螺旋给料，设有下煤密封导套；4) 开闭煤塔漏嘴装置：煤塔漏咀的开闭和煤塔震煤的操作均在司机室内控制；5) 集尘装置：采用高压氨水喷射与装煤除尘地面站相结合的方式实现无烟装煤，为了实现无烟装煤操作，装煤车上设与焦侧集尘干管对接的套筒；6) 集气系统操作机构及炉顶清扫装置；7) 四个煤斗自带称量系统。

装煤车司机室设于一层主框架平台下部，司机室采用大窗口设计，使其具有良好的视线，可四面观察。

司机室和电气室密闭隔热，内设空调。

5.2.2推焦机具有如下装置和功能。

1) 走行装置；2) 机械化推焦装置，推焦机齿条设压缩空气吹扫清洗装置，推焦电流自动显示和记录；3) 机械化平煤装置，平煤小炉门设压缩空气密封导套；4) 设有余煤回送装置；5) 启闭炉门装置，开门机构具有位置检测及记忆系统（含倾斜角度及高度位置的检测及记忆），以确保开闭炉门时炉门的重复性好，不损坏刀边；6) 机侧炉门和炉门框机械化清扫装置；为确保长期使用的可靠性，炉门清扫装置采用机械清扫及高压水清扫相结合方式；7) 机侧炉头烟收集及导送装置；8) 头尾焦回收装置；9) 吹扫上升管根部石墨装置；10) 清除炭化室顶部石墨装置。