【正文】 焦?fàn)t改造工程設(shè)計(jì)方案概述 方案概述我院于2004年9月為武鋼新2焦?fàn)t改造工程（原名：武鋼焦化有限責(zé)任公司新建10＃焦?fàn)t工程）編制了初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容為：1）備煤系統(tǒng)：新建上煤系統(tǒng)。2）煉焦系統(tǒng)：新建2x55孔JN60型單熱式單集氣管焦?fàn)t。與其配套焦?fàn)t裝煤及出焦除塵地面站、濕法熄焦（預(yù)留140t/h的干熄焦位置）。新建篩、貯焦樓系統(tǒng)、篩、貯焦樓除塵。3）煤氣凈化：為年產(chǎn)110萬(wàn)噸干全焦的焦?fàn)t配套設(shè)計(jì)。煤氣凈化車間組成為：冷凝鼓風(fēng)工段、硫銨工段、終冷洗苯工段、粗苯蒸餾工段（配套330萬(wàn)噸焦化廠），原料及產(chǎn)品儲(chǔ)存由原油庫(kù)考慮。配套項(xiàng)目還包括變電所、制冷站、空壓站等。上述項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱原始方案）廠址由武鋼確定在耐火廠高鋁車間機(jī)修間建設(shè)。該項(xiàng)目年產(chǎn)110萬(wàn)噸焦炭包括配套項(xiàng)目在內(nèi)的總體投資：。為了武鋼集團(tuán)公司投資的合理性、建設(shè)項(xiàng)目的科學(xué)性，焦化公司決定讓我院做如下方案比較，供集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)決策參考。 方案比較方案1在原始方案的基礎(chǔ)上，于耐火廠耐材庫(kù)處新建255孔6m焦?fàn)t(稱新4)和新冷凝鼓風(fēng)工段，該兩座焦?fàn)t產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)新冷凝鼓風(fēng)工段后送一回收車間處理，該方案（共455孔6m焦?fàn)t，分別稱新4焦?fàn)t）年產(chǎn)焦炭總計(jì)220萬(wàn)噸。方案2在耐火廠高鋁車間新建2，年產(chǎn)焦炭220萬(wàn)t/a，配套建設(shè)包括冷凝鼓風(fēng)工段（220萬(wàn)噸規(guī)模）、硫銨工段和終冷洗苯工段（110萬(wàn)噸規(guī)模）、粗苯蒸餾工段（配套330萬(wàn)噸焦化廠），還包括變電所、制冷站、空壓站等。其中1。工程總投資約125000萬(wàn)元(含3100萬(wàn)歐)。其中前期工程（1）總投資為92000萬(wàn)元，(含2400萬(wàn)歐元)。220萬(wàn)t/a的焦化廠可采用455孔6m焦?fàn)t或2，兩種方案進(jìn)行對(duì)比后，從產(chǎn)能、焦炭質(zhì)量、煤炭資源、。煉焦車間 概述本預(yù)可行性研究對(duì)武鋼新1號(hào)、2號(hào)焦?fàn)t改造工程的兩個(gè)方案進(jìn)行了論證比較。這兩個(gè)方案分別是255孔6m焦?fàn)t。 煉焦基本工藝參數(shù) 方案1（455孔6m焦?fàn)t）炭化室孔數(shù) 　　 455 孔炭化室有效容積 　　 m3/孔每孔炭化室裝煤量(干) 　　 t焦?fàn)t周轉(zhuǎn)時(shí)間 　　 19 h焦?fàn)t年工作日數(shù) 　　 365 d焦?fàn)t緊張操作系數(shù) 　　 裝爐煤水分 　　 10％煤氣產(chǎn)率 　　　　 300 m3/t干煤成焦率 　　 77％焦?fàn)t加熱用焦?fàn)t煤氣低發(fā)熱值 　　　 　 17900kJ/m3裝爐煤水分10％時(shí)干煤相當(dāng)耗熱量用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí) 　　　 2514kJ/kg用混合煤氣加熱時(shí) 　　　 2835kJ/kg 方案2（2）炭化室孔數(shù) 　　　 270 孔炭化室有效容積 　　　 m3/孔裝爐煤的堆比重 　　　 t/m3每孔炭化室裝煤量(干) 　　　 t焦?fàn)t周轉(zhuǎn)時(shí)間 　　　 h焦?fàn)t年工作日數(shù) 　　　 365 d焦?fàn)t緊張操作系數(shù) 　　　 裝爐煤水分 　　　 10％煤氣產(chǎn)率 　　　　　 300 m3/t干煤成焦率 　　　 77％焦?fàn)t加熱用焦?fàn)t煤氣低發(fā)熱值 　　　　 17900kJ/m3裝爐煤水分10％時(shí)干煤相當(dāng)耗熱量用焦?fàn)t煤氣加熱時(shí) 　　　 2779kJ/kg用混合煤氣加熱時(shí) 　　　 2930kJ/kg 煉焦工藝流程 方案1將備煤工段送來的配合煤裝入煤塔。裝煤車按作業(yè)計(jì)劃從煤塔取煤，經(jīng)計(jì)量后裝入炭化室內(nèi)。煤料在炭化室內(nèi)經(jīng)過一個(gè)結(jié)焦周期的高溫干餾煉制成焦炭并產(chǎn)生荒煤氣。炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，用推焦機(jī)推出，經(jīng)攔焦機(jī)導(dǎo)入熄焦車內(nèi)，由電機(jī)車牽引熄焦車至熄焦塔內(nèi)進(jìn)行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至涼焦臺(tái)上，冷卻一定時(shí)間后送往篩貯焦工段。當(dāng)采用干熄焦熄焦時(shí)，焦?fàn)t推出的焦炭經(jīng)攔焦機(jī)導(dǎo)入由電機(jī)車牽引的焦罐車內(nèi)，并送到干熄站干法熄焦，干熄后的焦炭由帶式輸送機(jī)送往篩貯焦系統(tǒng)。煤在炭化室干餾過程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間，進(jìn)入機(jī)側(cè)上升管、橋管進(jìn)入集氣管。約800℃的荒煤氣在橋管內(nèi)被氨水噴灑冷卻至85℃左右?；拿簹庵械慕褂偷韧瑫r(shí)被冷凝下來。煤氣和冷凝下來的焦油等同氨水一起經(jīng)吸煤氣管道送入煤氣凈化車間進(jìn)行凈化處理。焦?fàn)t加熱用的焦?fàn)t煤氣由外部管道架空引入。焦?fàn)t煤氣經(jīng)預(yù)熱后送到焦?fàn)t地下室，通過下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部與由廢氣交換開閉器進(jìn)入的空氣匯合燃燒。燃燒后的廢氣通過立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)過蓄熱室，由格子磚把廢氣的部分顯熱回收后，經(jīng)過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪,排入大氣。焦?fàn)t加熱用的高爐煤氣由外部管道架空引入焦?fàn)t地下室，經(jīng)摻混一定量的焦?fàn)t煤氣后，通過廢氣開閉器、小煙道、蓄熱室送入燃燒室立火道與同時(shí)引入的空氣匯合燃燒。燃燒后產(chǎn)生的廢氣排入大氣，其途徑與燃燒焦?fàn)t煤氣時(shí)相同。上升氣流的煤氣和空氣與下降氣流的廢氣由交換傳動(dòng)裝置定時(shí)進(jìn)行換向。 方案2由備煤車間送來的配合好的煉焦用煤裝入煤塔。裝煤車按作業(yè)計(jì)劃從煤塔取煤，經(jīng)計(jì)量后裝入炭化室內(nèi)，煤料在炭化室內(nèi)經(jīng)過一個(gè)結(jié)焦周期的高溫干餾煉制成焦炭和荒煤氣。炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，用推焦機(jī)推出，經(jīng)攔焦機(jī)導(dǎo)入焦罐車（或熄焦車）內(nèi)。熄焦車開入到熄焦塔內(nèi)進(jìn)行熄焦。熄焦后的焦炭通過運(yùn)焦皮帶（或熄焦后的焦炭缷至涼焦臺(tái)上，冷卻一段時(shí)間后）送往篩貯焦工段。當(dāng)采用干熄焦熄焦時(shí)，焦?fàn)t推出的焦炭經(jīng)攔焦機(jī)導(dǎo)入由電機(jī)車牽引的焦罐內(nèi)，并送到干熄站干法熄焦，干熄后的焦炭由帶式輸送機(jī)送往篩貯焦系統(tǒng)。煤在炭化室干餾過程中產(chǎn)生的荒煤氣匯集到炭化室頂部空間，經(jīng)過上升管和橋管進(jìn)入集氣管。約800℃左右的荒煤氣在橋管內(nèi)經(jīng)氨水噴灑冷卻至85℃左右，荒煤氣中的焦油等同時(shí)被冷凝下來。煤氣和冷凝下來的焦油同氨水一起經(jīng)吸煤氣管道送入煤氣凈化車間。焦?fàn)t加熱用的焦?fàn)t煤氣，由外部管道架空引入，通過下噴管把煤氣送入燃燒室立火道底部；空氣經(jīng)廢氣交換開閉器、小煙道、蓄熱室的空氣分別在三級(jí)入口（燃燒室底、 m）處匯合燃燒。燃燒后的廢氣通過立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)過蓄熱室，由格子磚把廢氣的部分顯熱回收后，經(jīng)過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪,排入大氣。上升氣流的煤氣和空氣與下降氣流的廢氣由交換傳動(dòng)裝置定時(shí)進(jìn)行換向。 煉焦工藝布置 方案1455孔JN60型焦?fàn)t，每?jī)勺範(fàn)t構(gòu)成一個(gè)爐組，平面布置一樣，這兩個(gè)爐組分別在不同地方建設(shè)。每?jī)勺範(fàn)t中間設(shè)一座三跨雙曲線斗槽的煤塔。煤塔下部各層分別設(shè)有液壓交換機(jī)室、煤塔電子秤及其操作室、辦公室和衛(wèi)生間等。焦?fàn)t和煤塔之間設(shè)爐間臺(tái)，焦?fàn)t端部設(shè)爐端臺(tái)。在爐端臺(tái)布置爐門修理站，推焦桿、平煤桿更換站。在爐端臺(tái)外側(cè)各設(shè)一臺(tái)10t電動(dòng)葫蘆。在焦?fàn)t機(jī)焦兩側(cè)設(shè)兩側(cè)操作臺(tái)。在焦?fàn)t的一個(gè)爐端臺(tái)處設(shè)干熄焦系統(tǒng)和遷車臺(tái)，遷車臺(tái)供電機(jī)車和熄焦車及焦罐車等檢修用。焦?fàn)t的另一個(gè)端臺(tái)處設(shè)濕法熄焦系統(tǒng)。為改善工人的工作條件，在焦?fàn)t爐端臺(tái)頂層設(shè)有工人體息室。 方案2270孔 ，組成一個(gè)爐組，兩座焦?fàn)t之間設(shè)一座煤塔，煤塔與焦?fàn)t之間設(shè)爐間臺(tái)，焦?fàn)t端部設(shè)爐端臺(tái)，上述建筑物均在一條中心線上，兩側(cè)設(shè)機(jī)焦側(cè)操作臺(tái)。每座焦?fàn)t設(shè)一個(gè)煙囪，分別布置在各自焦?fàn)t的焦側(cè)。在一座焦?fàn)t端臺(tái)的外側(cè)設(shè)一座140t/h干熄焦裝置，在另一座焦?fàn)t端臺(tái)的外側(cè)設(shè)一座140t/h干熄焦裝置和一套濕法熄焦裝置。 焦?fàn)t爐體 方案1 焦?fàn)t爐體的主要尺寸及技術(shù)指標(biāo)表2 焦?fàn)t爐體的主要尺寸及技術(shù)指標(biāo)序 號(hào)名 稱單 位數(shù) 量1炭化室全長(zhǎng)mm159802炭化室有效長(zhǎng)mm151403炭化室全高mm60004炭化室有效高mm56505炭化室平均寬mm4506炭化室錐度mm607炭化室中心距mm13008炭化室有效容積m179。9立火道中心距mm48010加熱水平mm1005 焦?fàn)t爐體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)a)JN60－6型焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)為雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、焦?fàn)t煤氣下噴、高爐煤氣側(cè)入的復(fù)熱式焦?fàn)t。它是在總結(jié)國(guó)內(nèi)十多座6m焦?fàn)t多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)、新材質(zhì)、新經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改進(jìn)型焦?fàn)t。此焦?fàn)t具有結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、合理、加熱均勻、熱工效率高的特點(diǎn)，比JN60－82型焦?fàn)t有了很大的改進(jìn)。b)蓄熱室主墻是用帶有三條溝舌的異型磚相互咬合砌筑的，而且蓄熱室主墻磚煤氣道管磚與蓄熱室無(wú)直通縫，保證了磚煤氣道的嚴(yán)密。蓄熱室單墻為單溝舌結(jié)構(gòu)，用異型磚相互咬合砌筑，保證了墻的整體性和嚴(yán)密性。c)蓄熱室內(nèi)裝有薄壁大蓄熱面格子磚，比厚壁格子磚增加1/3的蓄熱面，可使廢氣離開蓄熱室的溫度降低3040176。C。d)和JN60－82型焦?fàn)t相比，改進(jìn)了蓄熱室封墻的設(shè)計(jì)，內(nèi)封墻改用硅磚，由于熱膨脹與蓄熱室墻相同，密封效果顯著增加；蓄熱室外封墻取消了效果不佳的隔熱罩，改用近年已在焦?fàn)t上廣泛使用，隔熱和密封效果都很好的新型保溫材料抹面，再加一層20mm硅酸鈣隔熱板，因此減少了封墻漏氣，改善了爐頭加熱,減少了熱損失,改善了操作環(huán)境。e)與JN60－82型焦?fàn)t相比有重大改進(jìn)的是：加大了爐頭斜道口斷面，使?fàn)t頭氣量增加，大大保證了爐頭溫度。f)為保證炭化室高向加熱均勻，設(shè)計(jì)采用了加大廢氣循環(huán)量和設(shè)置焦?fàn)t煤氣高燈頭（高燈頭距炭化室底400mm）等措施。此外，由于采用廢氣循環(huán)，可以降低廢氣中的氮氧化物含量，減少了對(duì)大氣的污染。g)炭化室墻采用“寶塔”磚結(jié)構(gòu)，它消除了炭化室與燃燒室之間的直通縫，增強(qiáng)了爐體的嚴(yán)密性，使荒煤氣不易竄漏，并便于爐墻剔茬維修。與JN60－82型焦?fàn)t相比有重大改進(jìn)是還在燃燒室立火道隔墻上增加溝舌，大大增加了燃燒室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和爐體的嚴(yán)密性。h)為了適應(yīng)我國(guó)配煤需要，與JN60－82型焦?fàn)t相比有所改進(jìn)的是：將加熱水平高度增加為1005mm，不但使焦餅上部與下部同時(shí)成熟，還可以避免爐頂空間長(zhǎng)石墨過多。i)爐頂裝煤孔和上升管孔砌體用帶有溝舌的異型大塊磚砌筑，并在裝煤孔及上升管孔座磚上加鐵箍，保證了它的整體性，使?fàn)t頂更為嚴(yán)密，減少了荒煤氣的竄漏，防止?fàn)t頂橫拉條的燒損。j)與JN60－82型焦?fàn)t相比有所改進(jìn)的是減少了裝煤孔和上升管孔底部磚砌體的傾斜角，使之盡量接近入爐煤的安息角，以達(dá)到裝煤時(shí)煤氣流通暢的目的。本設(shè)計(jì)為機(jī)側(cè)設(shè)單集氣管的焦?fàn)t，所以特將機(jī)側(cè)第一裝煤孔至上升管之間的爐頂空間加大，并加大上升管孔底部面積，使流經(jīng)此區(qū)域的荒煤氣流速降低，有利于荒煤氣中夾帶的焦粉沉降，避免大量焦粉帶進(jìn)集氣管。k)爐頂面焦?fàn)t中心至機(jī)、焦側(cè)正面，設(shè)有50mm的坡度，以利爐頂排水。l)與JN60－82型焦?fàn)t相比，盡量采用新材質(zhì)。爐端墻與爐頂內(nèi)層的紅磚改為同強(qiáng)度的漂珠磚；普通隔熱磚改為高強(qiáng)度的隔熱磚；爐門襯磚改用堇青石材質(zhì)等等；增強(qiáng)了隔熱效果、使用效果和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 方案2 爐體的主要尺寸及技術(shù)指標(biāo)表1 焦?fàn)t爐體的主要尺寸序號(hào)項(xiàng) 目單 位數(shù)量（熱態(tài)）1炭化室全長(zhǎng)mm188002炭化室有效長(zhǎng)mm180003炭化室全高mm76304炭化室有效高mm71805炭化室平均寬mm5906………機(jī)側(cè)寬mm5657………焦側(cè)寬mm6158炭化室有效容積m38炭