【正文】 水分， % 揮發(fā)分， % 灰分 ， % 硫分 ， % 塊度 ，㎜ 反應(yīng)性， % 反應(yīng)后強(qiáng)度， % 指標(biāo) 2540 2635 57 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 3 生產(chǎn)方案確定及生產(chǎn)流程說(shuō)明 生產(chǎn)方案確 定 隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，對(duì)焦炭的需求量及焦炭的質(zhì)量都提出了更高的要求。設(shè)計(jì)年處理量為 10 萬(wàn)噸 ， 年工作300 天。堆密度增大煤粒子自然相互靠近，煤成焦時(shí)只需要較少的液相黏結(jié)成分即可達(dá)到較大的焦塊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此可用較少的黏結(jié)性煤。如果采用灑水濕法熄焦，雖然方法簡(jiǎn)便，但是損失了這部分高品位的熱量，而且耗費(fèi)了大量的熄焦用水，不僅浪費(fèi)了水資源而且也污染了環(huán)境。 配煤作業(yè)時(shí) ，不同的煤料分別放在不同的煤槽中，根據(jù)不同煤種在配煤中的比例來(lái)調(diào)節(jié)煤料量。 預(yù)熱煤煉焦的主要問(wèn)題是預(yù)熱沒(méi)輸送和裝爐時(shí)的大量煙塵，懸浮的熱煤塵在輸送過(guò)程中可能引起爆炸的危險(xiǎn)，故必須采取密封，充惰性氣體以及其他自動(dòng)檢測(cè)控制等保護(hù) 性措施。 而 重力裝煤又分為裝煤車 裝煤和埋刮板輸送機(jī)裝煤 。工藝流程圖附圖 2（右）。在室中的焦炭放出的氣體進(jìn)入洗滌塔，然后收集，避免有害氣體進(jìn)入大氣。氣體經(jīng)過(guò)兩級(jí)旋風(fēng)除塵后，再由鼓風(fēng)機(jī)循環(huán)到冷卻室中。干法熄焦?fàn)t充氮裝置安裝干熄爐的最底 部。它們?cè)诮邮芎唾A存上基本相同，但在煤的配合與粉碎上則有先后順序的差別。鑒于 我選的幾種煤硬度相差不大，選用種備煤工藝。 T2—— 協(xié)議規(guī)定的卸一列車的時(shí)間，一般規(guī)定為 3～ 4h。 要求卸煤機(jī)械的日卸煤能力不小于： A=1078179。即倒運(yùn)機(jī)械的能力應(yīng)能在規(guī)定的設(shè)備晝夜有效操作時(shí)間內(nèi)完成全部倒運(yùn)任務(wù)。由于煤場(chǎng)卸煤時(shí)有足夠緩沖容量的臨時(shí)煤堆，故堆煤能力和取煤能力均為 195t/h?？砂磫畏N煤的質(zhì)量指標(biāo)與配比，按“可加性”計(jì)算出來(lái)。 %+179。 %+179。 %=% G=179。 水分：控制范圍 5%～ 12%。因灰分大部分進(jìn)入焦炭，不利于焦炭質(zhì)量。 （ 2）工藝指標(biāo)。其數(shù)目和容量與煤種及焦化廠的生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)。據(jù)該設(shè)計(jì)所選配煤 單種煤三種，故設(shè)置配煤槽為六個(gè)。 電磁震動(dòng)給料機(jī)在生產(chǎn)中運(yùn)行是否可靠，除設(shè)計(jì)和制造的正確性外，很重要的是設(shè)備的安裝、調(diào)整和維護(hù)。料層厚度通常保持在 80～ 120mm 范圍較好。 電磁震動(dòng)給料機(jī)的配煤能力可按下式計(jì)算： 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 ??BHQ 3600? , t/h 式 中 B—— 槽體寬度， m； H—— 槽體卸料端的煤層厚度， m； ?—— 煤在槽體卸料端的移動(dòng)速度， m/s； ? —— 煤料堆積密度，（按 計(jì)算）， t/m3。即 B 可按 計(jì)算。配煤比是根據(jù)對(duì)配煤的質(zhì)量要求而確定的，通常用百分率來(lái)表示。 生產(chǎn)上一般每小時(shí)檢測(cè)一次配煤量。 %。稱量小膠帶機(jī)為長(zhǎng)度約為 4m 的框架式或懸臂式膠帶機(jī)。 所以，凈煤氣的標(biāo)準(zhǔn)流量為： 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 ? ?? ?? ?? ? ?? ?????V ? ?? ? hm / 3??? ??? B 加 熱煤氣標(biāo)準(zhǔn)流量的換算 孔板設(shè)計(jì)參數(shù)： 0P =5000Pa， 0t =25℃， 0? =∕ m179。 干焦?fàn)t煤氣的燃燒計(jì)算 表 成 分 組成 % 理 論 需 氧 量 m3 廢 氣 組 成 m3 VCO2 VH2O VN2 VO2 ? V CO2 CmHn CO O2 H2 N2 CH4 100 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 ? =1 時(shí) 需理論 干空氣 空氣帶入的氮量與水分， m3 濕廢 氣 體積 ,m3 百分比 ,% 干廢 氣 體積 ,m3 百分比 ,% ? = 時(shí) 需理論 干空氣 空氣帶入的氮量與水分， m3 濕廢 氣 體積 ,m3 百分比 ,% 干廢 氣 體積 ,m3 百分比 ,% 注： CmHn 中，按含 4CH 80％ , 42HC 15％ , 66HC 5％ 計(jì)算 D 空 氣系數(shù)計(jì)算 22 OCO LVK ? 式中 K —— 空氣系數(shù)常數(shù)； 2COV—— 干焦?fàn)t煤氣燃燒后廢氣中含 2CO 體積 ,m3； 2OL—— 干焦?fàn)t煤氣燃燒理論需氧量， m3。 A 物 料收入 由于采用預(yù)熱煤煉焦，故入爐干煤量為： Gm=1000kg B 物 料支出 （ 1）全焦量（ GJ） : 干基全焦率按煤的揮發(fā)分（ gmV ）和焦餅中心溫度（ tJ）相關(guān)聯(lián)式計(jì)河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 算。 %=（ 2）無(wú)水焦油量（ GJY） : 產(chǎn)率據(jù)下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ? ?? ? JYJY KVVK 2rrg 0 2 ???? ， % gmr ??? VV ； JYK 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取 ～ 。 =% 粗苯量： GB=1000179。 %=（ 5）凈煤氣量 (Gmq) 用入爐煤氣揮發(fā)分含量求煤氣產(chǎn)率： ggmq VKK ? ， % K 為比例系數(shù)，其數(shù)值的大小與入爐煤氣的性質(zhì)等因素有關(guān)；對(duì)于氣煤 K=；焦煤 K=；對(duì)于一般配合煤 K=。它將判斷在物料平衡的計(jì)量和計(jì)量中的誤差或在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的損失（包括產(chǎn)率少的產(chǎn)品）。 對(duì)此物料平衡核算，得 : 差值 ? G= 占干煤的比重為 %1%, 所以，該差值在物料平衡 差值的允許范圍，可以視為平衡。 VOJ=5497/= m3/t c．加熱煤氣低（位）發(fā)熱量： gnmg4g2gg 6 8 5 0 2 6 HCCHHCOQ DW ???? ， kJ/m3 gDWQ =179。 =17069kJ/m3 Q1= gDWQ 178。 CmHn+ cCO179。 N2+ cCH4179。 + 179。 ) =(m3178。 ） =6596 kJ/t （ 3）漏入的荒煤氣燃燒熱（ Q3） Q3= gDWQ 178。 = m3/m3 和 計(jì) 算 加 熱 煤 氣 平 均 比 熱 相 同 求 當(dāng) t=℃時(shí) ,空氣的平均比熱 ,ckq=,查表知： cH2O=。 (+179。 [1+179。 179。 故，當(dāng)焦炭的灰分 AJ=%，溫度 t=1092℃ 時(shí)，根據(jù)表 焦炭平均比熱分別為 和 ，其平均值為 ，所以焦炭比熱cJ= kJ/(kg178。 103t1h,kJ/(kg178。 103179。故焦油帶走的熱量可按下式計(jì)算： 1Q? =GTY(+cTYt1H), kJ/t 焦油帶走的熱量： 2Q? =179?！?) =+179。 可以認(rèn)為粗苯氣是在結(jié)焦前半期內(nèi)排出，溫度取 t1h。 103t ， kJ/(kg178。℃ ) 氨帶走的熱量為： 4Q? =179。 a．結(jié)焦前半期時(shí) t=747℃，查資料《焦?fàn)t的物料平衡與熱平衡》附表 1，知凈煤氣各組分的比熱為： cCO2= ； cCO= ； cCmHn= ； cO2= ；cH2=； cN2=； cCH4=. 故， 該階段凈煤氣的平均比熱為： cmq1=（ 179。 +179?！妫? b．結(jié)焦后半期時(shí) t=807℃，查資料《焦?fàn)t的物料平衡與熱平衡》附表 1，知凈煤氣各組分的比熱為： cCO2= ； cCO= ； cCmHn= ； cO2= ； cH2=； cN2=； cCH4=. 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 故， 該階段凈煤氣的平均比熱為： cmq2=（ 179。 +179?！妫? 如果凈煤氣量不是直接測(cè)定的，而是采用經(jīng)驗(yàn)式求得的，由于部分荒煤氣漏入加熱系統(tǒng)中，故該部分漏失量應(yīng)從凈煤氣中扣除，使離開(kāi)爐體的凈煤氣量更接近實(shí)際值。且初次化合水在形成過(guò)程中將放出 2093kJ/kg 的熱量，故該項(xiàng)在支出項(xiàng)目?jī)?nèi)為負(fù)值?！?) 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 故， sqc? = 450747 ? ??? =(kg178。 每公斤水分與焦炭反應(yīng)將吸收 6594kJ 熱量。 cO2=。 +179?！妫? 廢氣帶走的熱量為： 7Q? =? ? fgk2fqsn tcc/ 2 OHOJOJ OHVVGV 。 +179。 cN2=。 =1029324kJ/t 水分所消耗的熱量為： 6Q? = 16—Q? + 26—Q? =1029324224596=804728kJ/t （ 7）廢氣帶走的熱量（ 7Q? ） 廢氣組成： H2O=% CO2=% O2=% N2=% 廢氣溫度隨換向時(shí)間而變化，機(jī)側(cè)平均溫度為 312C? ,焦側(cè)平均溫度 330C? ,總平均溫度為 ft =321C? 。 [179?！?) 0～ 450℃時(shí)， ??sqc kJ/(kg178。 初次化合水的形成，大部分發(fā)生在膠質(zhì)體形成的溫度范圍內(nèi)，少部分發(fā)生在半焦轉(zhuǎn)變?yōu)榻固康臏囟确秶? +179。 +179。 +179。 +179。 767=5317 kJ/t （ 5）凈煤氣帶走的熱量（ 5Q? ） 炭化室內(nèi)煤氣發(fā)生量大部分是在結(jié)焦前半期內(nèi)產(chǎn)生的，后半期 產(chǎn)生的氣量?jī)H是少部分。 103179。（ 431+179。 747 = kJ/(kg178。 747 =78948 kJ/t （ 3）粗苯帶走的熱量（ 3Q? ） 粗苯平均比熱可按下式計(jì)算： CB=+179?！?) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下焦油氣的蒸發(fā)潛熱可取 ?！?)。 179。如 AJ=10%， t=1000℃ ，根據(jù)表 焦炭平均比熱分別為 和 ，其平均值為 ，所以該資料認(rèn)為焦炭的平均比熱一般可取 kJ/(kg178。 200?100] = kJ/(kg178?！?) 則 ， cm=(1+179。 179。 794/=358729 kJ/t (4)空氣帶入顯熱（ Q4） 燃燒每立方米混合煤氣（ Lg）所需空氣量可以通過(guò)對(duì)混合煤氣進(jìn)行燃燒計(jì)算求得，計(jì)算式如下： g0g LL ?? , ? ? ? ? ? ?? ? ?????????????????? ?????SsnmSsSgOHCnmCHCOHL2420 4100 , 式中 s0L —— 燃燒每立方米混合煤氣所需理論干空氣量， m3/m3； ? —— 小煙道出口處廢氣的空氣系數(shù)； COs； SCH4 —— 混合煤氣中各組成的體積含量， %。 +179。 +179。 +179。 O2+ cH2179。 =2483540kJ/t （ 2）加熱煤氣顯熱（ Q2） 查資料《焦?fàn)t的物料平衡與熱平衡》附表 1,當(dāng) t=℃時(shí)，煤氣中各組分的比熱為： cCO2=； cCO=； cCmHn=； cO2=； cH2=； cN2=； cCH4= cH2O=；H2Og=. 則，加熱煤氣的平均比熱 cmq=(cCO2179。 +179。 物料平衡表 表 收 入 支 出 項(xiàng) 目 數(shù) 值 Kg/t 項(xiàng) 目 數(shù) 值 Kg/t 占干煤 % 干煤 GM 合計(jì) ? G 1000 1000 全焦 GJ 焦油 GJY 粗苯 GB 氨 GA 凈煤氣 Gmq 化合水 GSX 差值 ? G 合計(jì) ? G 1000 100 熱量平衡計(jì)算 A 熱 量收入計(jì)算 （ 1）加熱煤氣燃燒熱（ Q1） a．全爐平均小時(shí)裝入的煤量