【正文】 NG ?? 式中 G—— 全爐平均小時(shí)裝入的煤量， t/h； G? —— 每孔炭化室裝入的煤量， t； 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 N —— 每座焦?fàn)t炭化室孔數(shù)； ? —— 周轉(zhuǎn)時(shí)間， h。但一般不應(yīng)大河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 于 1%。 %=（ 6）化合水量（ GSX） 化合水產(chǎn)率用下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 1618a gmg OKSX ?， % 式中 gmO —— 入爐煤干基含氧量， %； a—— 煤中總氧量轉(zhuǎn)化成化合水的轉(zhuǎn)化系數(shù)，一般取 ～ %% ????SXK 化合水量： GSX=1000179。 %179。 %=（ 3）粗苯量（ GB） 粗苯產(chǎn)率用下經(jīng)驗(yàn)公式： ? ?2rrr VVK B ???? ， % =+179。 179。 分別代入數(shù)值，得漏入燃燒系統(tǒng)的荒煤氣的量 ： h/% % 3???? ????? F 空 氣中水分含量 空氣中相對濕度 ? =40%；大氣溫度 t=24℃；飽和水分壓為 2986Pa。 查 資 料《 焦 爐的 物料 平 衡與 熱 平衡 》附 表 3， 知： 0t =25℃ 時(shí)，0f =3；0t? =℃時(shí)， 0f? =3，rV =5792m3/h。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 5 工藝計(jì)算 焦?fàn)t采用焦?fàn)t煤氣加熱 原始數(shù)據(jù) 用焦?fàn)t煤氣加熱焦?fàn)t的有關(guān)原始數(shù)據(jù)分別列于表 ～ 加熱煤氣、凈煤氣有關(guān)參數(shù) 表 加熱煤氣 洗苯塔后凈煤氣 工作狀 態(tài) 孔板設(shè)計(jì)參數(shù) 工作狀態(tài) 孔板設(shè)計(jì)參數(shù) 流量 m3/h 壓力 Pa 溫度 ℃ 壓力 Pa 溫度 ℃ 重度 kg/m3 流量 m3/h 壓力 Pa 溫度 ℃ 壓力 Pa 溫度 ℃ 重度 kg/m3 5792 5107 5000 25 13098 6785 31 10000 25 加熱煤氣的組成 表 組成 CO2 O2 CO CH4 CmHn H2 N2 % 大氣 參數(shù)及有關(guān)的溫度 表 大氣參數(shù) 入 爐 溫 度 ℃ 焦餅 中 心 溫度 ℃ 小 煙 道 出 口 廢 氣 溫 度 ,℃ 蓄 熱 室 走 廊 溫 度 ,℃ 荒煤氣溫度 ,℃ 壓 力 Pa 溫 度 ℃ 相對 濕度 % 前 半 個(gè) 結(jié) 交 周 期 后 半 個(gè) 結(jié) 交 周 期 加 權(quán) 平 均 101325 24 40 22 1079 321 747 807 767 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 小煙道及總煙道廢氣組成 表 部 位 小煙道出口處 總煙道處 組 成 CO2 O2 CO2 O2 正常加熱時(shí)的含量 ,% 正常加熱時(shí)的含量 ,% 原始數(shù)據(jù)處理與計(jì)算 A 凈 煤氣標(biāo)準(zhǔn)流量與計(jì)算 孔板設(shè)計(jì)參數(shù)： P=10000Pa； t=25℃； 0? =實(shí)際設(shè)計(jì)參數(shù)： P? =6785Pa； t? =31℃ ； rV =13098m3/h 煤氣重度 按其組成計(jì)算： ?????????????????? 3kg/? 凈煤氣標(biāo)準(zhǔn)流量： 查資料《焦?fàn)t的物料平衡與熱平衡》附表 3，知 ： 0t =25℃時(shí)， 0f =3；0t? =31℃時(shí)， 0f? =3。按所用定量給料設(shè)備的不同，有兩種工藝，即配煤盤 — 電子秤自動配煤裝置和電磁震動給料機(jī) — 電子秤自動配煤裝置如圖 。 在 檢查配煤比的同時(shí)，也要對配合煤的灰分和揮發(fā)分進(jìn)行檢查，以評定配煤操作的好壞，其方法是理論計(jì)算出的配合煤的灰分和揮發(fā)分指與實(shí)際配合煤的灰分揮發(fā)分相比較，要求其差值揮發(fā)分應(yīng)小于177。單位長度配煤膠帶上煤的總量稱為配煤量（干基）。 配煤比的控制 操作要點(diǎn)和配煤比檢測 配煤比的準(zhǔn)確與穩(wěn)定焦炭質(zhì)量有密切關(guān)系。左右時(shí)，振幅為 ～ ，煤料水分為 10%時(shí)， ?可按 計(jì)算。通過實(shí)驗(yàn)，配煤用的電磁震動給料機(jī)安裝傾角以 16～ 17176。隨著料層厚 度的增加，給料過程中產(chǎn)生的不均勻塌落現(xiàn)象較嚴(yán)重，從而使配煤準(zhǔn)確性下降。 由于電磁震動給料機(jī)的準(zhǔn)確性比較高，又造價(jià)不是太高，故我選用電磁震動給料機(jī)作為配煤設(shè)備。煤槽的容量，在大多數(shù)情況下應(yīng)能保證焦?fàn)t一晝夜的用煤量。 由于該配合煤的黏結(jié)性沒有達(dá)到 75，故加入粘結(jié)劑 —— 煤焦油。 硫分：越低越好。由于該設(shè)計(jì)采用預(yù)熱煤法煉焦，故水分這個(gè)指標(biāo)不是主要指標(biāo)，可不考慮。 12+179。 %+179。 %=% Vdaf=179。還應(yīng)考慮在保證焦炭質(zhì)量的前提河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 下，做到配合煤原料成本最低等因素。 配煤比的確定 設(shè)定配煤比時(shí)應(yīng)知道各單種煤煤質(zhì)、庫存和來煤、焦?fàn)t生產(chǎn)日用煤量、焦炭質(zhì)量及用戶要求等情況來確定實(shí)際的配煤方案。 該設(shè)計(jì)采用 5t40m 裝卸橋來倒運(yùn)煤，設(shè)計(jì)抓斗容積 3m3，則平均倒運(yùn)能力可用下式計(jì)算： htVQ /r3600 ?? ? ? 式中 V—— 抓斗容積， m3； r—— 煤料的堆密度， t/m3； ? —— 一次抓取所需時(shí)間； ? —— 抓斗的填充系數(shù)，從煤堆上取煤時(shí) ? =～ 。 倒運(yùn)機(jī)械 倒運(yùn)機(jī)械的能力一般按焦?fàn)t的日用煤量的 30%有來煤直接進(jìn)配煤槽， 70%通過貯煤場倒運(yùn)進(jìn)行計(jì)算。 34 孔 JN43— 80 型焦?fàn)t，每次進(jìn)廠原煤車皮數(shù)為 15輛，每輛載重 45t，則卸車能力應(yīng)大于： Q1=G1/T2=15179。即卸煤能力不小于： 211 TGQ? t/h 式 式中 G1—— 進(jìn)廠列車的總載重量。 該種流程的優(yōu)點(diǎn)是：工藝簡單，布置緊湊，操作方便，粉碎后不需再設(shè)混合設(shè)備。此外，生產(chǎn)中還應(yīng)注意以下問題： ⑴廠內(nèi)禁止使用明火，禁止吸煙，禁止使用鐵器敲打設(shè)備機(jī)動車輛和外來人員不經(jīng)允不得進(jìn)入廠區(qū)； ⑵生產(chǎn)人員必須熟悉相關(guān)崗位消防設(shè)施的種類及存放位 置，并能熟練正確使用，了解現(xiàn)場物料的性質(zhì)； ⑶生產(chǎn)人員在生產(chǎn)過程中要及時(shí)檢查，消除漏點(diǎn)； 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 4 煉焦用煤的準(zhǔn)備 焦化廠用煤量很大，對于一座 34 孔的 JN43— 80 型焦?fàn)t，晝夜用煤量為： 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?fàn)t的座數(shù)； K—— 每座焦?fàn)t孔數(shù)； G—— 每孔炭化室的裝煤量； ? —— 焦?fàn)t緊張操作系數(shù)，一般為 ； ? —— 周轉(zhuǎn)時(shí)間， h。 本次設(shè)計(jì) 實(shí)用新型涉及一種干法熄焦?fàn)t充氮裝置，其包含一氮?dú)廨斎肟偣埽摰獨(dú)廨斎肟偣苓B接一環(huán)行管道，該環(huán)行管道上設(shè)置有若干噴嘴。在冷卻室中，熾熱的焦炭被氣體冷卻到200℃ 左右排出。焦炭從炭化室推出，落在焦罐里，焦炭溫度可達(dá)1050℃ 。預(yù)熱煤用埋刮板輸送機(jī)送至位于爐組附近的熱煤斗槽后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)計(jì)量槽，稱量后的預(yù)熱煤由此 經(jīng)架在爐頂上方的埋刮板機(jī)，送至預(yù)定裝煤的炭化室上方，再經(jīng)叉式裝煤小車上的溜槽裝入炭化室內(nèi)，溜槽下端用導(dǎo)套與裝煤孔密封連接，炭化室內(nèi)煤線高度用探針測量。預(yù)熱煤裝爐的基本要求是： 1） 系統(tǒng)封閉，輸送安全，裝爐無煙； 2） 結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)久耐用，易實(shí)現(xiàn)自動化； 3） 堆密度大，煙塵量小，適應(yīng)性強(qiáng)。焦油輸送管道采用套管，即內(nèi)管走焦油，外管走高溫水蒸氣，最外層為絕熱夾套，以降低焦油在輸送過程中的阻力。每 1 噸 10001100℃的熾熱焦炭的顯熱約為 干熄焦熱量回收率可達(dá) 80%左右，可產(chǎn)蒸汽 400 ㎏以上。 預(yù)熱后的煤粉裝人由高熱導(dǎo)率耐火磚砌筑的薄壁室式焦?fàn)t，在低于通常干餾溫度下 (中低溫于餾 )推焦，送入干熄爐內(nèi)再次加熱，以獲得所需的焦炭質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，改善環(huán)境。預(yù)熱煉焦工藝恰好能滿足這一 要求，一般散裝煤煉焦只能配入 35%左右的貧瘦煤，預(yù)熱法可配入貧瘦煤 65%左右。為節(jié)約優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源，擴(kuò)大煉焦煤源，而又不降低焦炭質(zhì)量，故采用配煤煉焦。年工作 300天，年處理量為 20 萬噸。降了溫的惰性氣體再循環(huán)使用。 由于 從 焦 爐 推出的赤熱焦炭的溫度約為 1050 ℃其顯熱占煉焦耗熱量的 40﹪以上。由于出爐的紅焦顯熱約占焦?fàn)t能耗的 35%～ 40%，這部分能量相當(dāng)于煉焦煤能量的 5%。 干 法熄焦克服了濕法熄焦的缺點(diǎn) ,具有下列優(yōu)點(diǎn) : (1)節(jié)約能源 干熄焦能從每噸紅焦中回收 500kg 中壓蒸汽 ,對年產(chǎn)冶金焦 90 萬噸的廠家 ,年回收的熱量相當(dāng)于節(jié)省 5 萬噸的標(biāo)準(zhǔn)煤 。這一過程實(shí)際上是氣相與固相的熱交換過程，熱交河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 換方式主要是對流傳熱，輻射傳熱比例不大。此外，還因煤料 加熱速 度提高 及堆密 度增加 等使塑 性層厚 度增加， 改善結(jié)焦性能， 煤預(yù)熱 工藝還 可以大 幅度提 高焦?fàn)t 生產(chǎn)能 力，比濕 煤煉焦增加焦炭產(chǎn)量。 預(yù)熱煉焦工藝 裝爐煤在裝爐前用氣體熱載體或固體熱載體快速加熱到分解前開始前溫度（ 150～ 250℃ ），然后再裝爐煉焦的工藝過程稱為煤的預(yù)熱煉焦技術(shù)。 （ 1）配煤盤 調(diào)節(jié)簡單，設(shè)備運(yùn)行可靠，其缺點(diǎn)是耗電量大，傳動部件多，設(shè)備笨重，另外刮煤板要經(jīng)常清理，不然掛上雜物，影響配煤的準(zhǔn)確性。其數(shù)目和容量與煤種及焦化廠的生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 （ 3）鏈斗卸車機(jī)（聯(lián)合卸煤機(jī)） 鏈斗卸車機(jī)主要有機(jī)架、鏈斗提升機(jī)構(gòu)和可移動膠帶機(jī)等三部分所組成。一般用于大型焦化廠。 由于新的煉焦工藝 — 預(yù)熱法煉焦的廣泛使用 ,使得我國的煤炭資源更 能夠被充分利用 ,尤其是平頂山地區(qū)優(yōu)質(zhì)、低灰、低硫、高揮發(fā)分、弱黏結(jié)性或不黏結(jié)性的煤 ,用平頂山地區(qū)的煤作配煤煉焦 ,不僅提高了該地區(qū)煤的使用價(jià)值 ,在一定程度上降低鋼鐵生產(chǎn)成本 ,而且緩減了我國煤炭資源緊張的壓力。焦煤揮發(fā)分少，煉焦化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率小等缺點(diǎn)。有些工廠根據(jù)氣煤的特性，采用不同的方法煉焦，如搗固、高溫快速加熱、熱壓等。單獨(dú)練焦時(shí)，焦炭呈細(xì)長條且易碎，有較多縱向裂紋，焦炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度低于其他煉焦煤。單獨(dú)練焦時(shí)，生成的焦粉多，配煤煉焦時(shí)配入較少比例就能起到瘦化作用，有利于提高焦炭的塊度。肥煤的粘結(jié)力很強(qiáng)，能與粘結(jié)力較弱的煤搭配后煉出優(yōu)質(zhì)煤稱肥煤為配焦煤之母。肥煤 揮發(fā)物 一般較高。 對煤化度中等、黏結(jié)性極強(qiáng)的 煙煤 也 是 煉焦 用 煤 的一種。當(dāng)溫度超過 650℃左右時(shí)，半焦階段結(jié)束，開始由半焦形成焦炭，一直到 9501050℃ 時(shí)，焦炭成熟，結(jié)焦過程 結(jié)束。 煤由常溫開始受熱，溫度逐漸上升，煤料中水分首先析出，然后煤開始發(fā)生熱分解，當(dāng)煤受熱溫度在 350480℃左右時(shí)，煤熱解有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)產(chǎn)物，出現(xiàn)膠質(zhì)體。煤氣可以用來合成氨，生產(chǎn)化學(xué)化肥或用作加熱燃料。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) [論 文 ] 題 目： 年產(chǎn) 20 萬 t 配煤煉焦 工藝設(shè)計(jì) 系 別： 化學(xué)與化學(xué)工程系 專 業(yè)： 煤炭深加工與利用 姓 名： 李官磊 學(xué) 號： 111307120 指導(dǎo)教師： 池吉安 河南城建學(xué)院 2020 年 5 月 20 日 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 1總論 .............................................................................................................................. 4 ................................................................................................................... 4 煉焦煤種簡介 ...................................................................................................... 4 配煤煉焦意義 ........................