【正文】 ~%。 離心式鼓風機的構造 如圖 7 所示 離心式鼓風機由導葉輪，外殼和安裝在軸上的兩個工作葉輪組成。 顯然，葉輪的轉速越高，煤氣的密度越大，作用于煤氣的離心力即越大，則出口煤氣的壓力也就越高。如下圖所示，羅茨鼓風機有一鑄鐵外殼，其殼內裝有兩個 8 字型的鑄鐵或鑄鋼制成的空心轉子，并將汽缸分成兩個工作室。因此為保證安全運轉，此種鼓風機必需用循環(huán)管調節(jié)煤氣量，在壓出管路上需安裝安全閥 圖 7 羅茨鼓風機示意圖 24 3. 煤氣的鼓風冷凝工段的工 藝計算 集氣管的工藝計算 年產 1200kt 焦炭鼓冷計算的原始數據： 一般配煤成焦率按 75%計算 則干煤量為： 120247。= kg/m3 式中： 2， 16， 28— 分別為 H2， CH4， CO 的分子量 CmHn 按 80%的 C2H4和 20%的 C6H6計算 水蒸汽： VB= 18= m3/h 其中： 18— 水的分子量 焦油汽： VCM=170= 其中： 170— 焦油的平均分子量 粗苯汽： Vσ= = m3/h 其中： 83— 粗苯的平均分子量 硫化氫： Vc= = m3/h 其中： 34— 硫化氫的分子量 氨 ： Vα= = m3/h 其中 ： 17— 氨的分子量 合計： m3/h 2. 集氣管排出的氣態(tài)煉焦產品數量計算如下： 設： 煤氣中的焦油在集氣管內冷凝 60%，則冷凝的焦油量為： gcm==而出集氣管的煤氣中所含的焦油量為： － =2739kg/h 折合成體積為： == m3/h 用 M kg/h 表示集氣管內蒸發(fā)的水量。 故：噴灑氨水帶入集氣管的熱量為： QⅡ =100077=進入集氣管的總熱量： Q 入 =QⅠ +QⅡ =+= kJ/h 輸出熱量 1. 煉焦煤氣從集氣管帶走的熱量 QIII （ 1）干煤氣帶走的熱量 ： 30 Q1=MrCrt2………… .. (9) 設集氣管出口煤氣溫度為 83℃ 由有關 數據手冊上 查到 82~650℃ 之間 焦爐煤氣 的平均比熱容 為 3= (0 . 5 9 5 0 . 3 1 0 . 2 5 5 0 . 3 8 3 0 . 0 6 0 . 3 0 6 0 . 0 4 0 . 3 0 5 0 . 0 2 4 0 . 4 1 50 . 0 2 2 0 . 5 1 8 0 . 0 0 4 0 . 3 1 4 ) 4 . 1 8 6 8 = 1 . 4 0 3 7 7 9 6 1 2 k J /( m C )rC ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 則按質量計的比熱為： Cr= 1 .4 0 3 7 7 9 6 1 2 3 .1 1 2 5 9 3 3 7 50 .4 5 1。 在總壓為 760mm 汞柱時，進入集氣管的煤氣中水蒸汽分壓為： 2 9 4 8 7 . 4 6= 7 6 0 = 2 3 6 . 7 8 6 2 m m H g9 4 6 4 4 . 3 1 9P ? 這相當于 ℃ 時的蒸汽壓。 因配煤 水分 應小于 10%，一般規(guī)定當 7~8%時，則干煤堆密度最小，本設計中煤料 水分取 8%。 羅茨鼓風機結構簡單、制造容易、體積小， 轉速一定時，如壓頭稍微變化其輸氣量仍保持不變。 23 圖 6 離心式鼓風機示意圖 羅茨鼓風機的構造 當冷凝工段處理量較小時，一般可選用羅茨鼓風機。由葉輪甩出的煤氣速度很高，當進入環(huán)形空隙速度減小，其部分動能變成靜壓能 ，冰眼倒也論壇哦并沿導葉輪通道進入第二葉輪，產生與第一葉輪相同的作用，煤氣的靜壓能再次得到提高，經環(huán)形空隙及出口連接管被送入壓出管路中 。此外，還設有冷凝液導出口，以便將管內 冷凝液放入水封槽。 鼓風機堵塞。 1. 煤氣的輸送系統(tǒng)及其阻力 吸入方為負壓，壓出方 為正壓，鼓風機的機后壓力與機前壓力差為鼓風機的總壓頭。 本設計綜合考慮上述三種流程的優(yōu)缺點后，決定采用間接冷卻流程 各種鼓風機的優(yōu)缺點及本設計的選型 煤氣由炭化室出來經集氣管 、 吸氣管 、 冷卻及回收設備和管道阻力及保持足夠的煤氣剩余壓力，需設置煤氣鼓風機。 圖 4 空噴初冷塔 1— 塔體； 2— 煤氣入口； 3— 煤氣出口； 4— 循環(huán)液出口； 5— 焦油氨水出口； 6— 蒸汽入口； 7— 蒸汽清掃口； 8— 氣流分布柵板； 9— 集液環(huán)； 10— 噴嘴； 11— 放散口； 12— 放空口； 13— 入孔； 21 間直冷卻 圖 5 間冷直冷相結合的煤氣初冷工藝流程 1— 氣液分離器； 2— 橫管式間接冷卻器； 3— 直冷空噴塔； 4— 液封槽； 5— 螺旋換熱器； 6— 機械化氨水澄清槽； 7—— 氨水槽； 8— 氨水貯槽； 9— 焦油分離器； 10 焦油中間槽； 11— 焦油貯槽 間直冷卻工藝是間接冷卻與直接冷卻相結合的方式即用間接冷卻器將煤氣溫度從 80~90℃冷卻到 50~55℃后，再用直接冷卻器進一步冷卻。 如圖 3 所示，空噴塔為鋼板焊制的中空直立塔，在塔的頂段和中段各安設六個噴嘴來噴灑 25~28℃的循環(huán)氨水，所形成的細小液滴 在重力作用下 于塔內降落，與上升煤氣密切 環(huán)氨水入口溫度，且有洗除部分焦油、奈氨和硫化氫的效果。所以，大型焦化廠已很少單獨采用煤氣直接初冷流程。在實際生產中，直接初冷塔可洗去進塔煤氣中 90%以上的焦油， 80%左右的氨， 60%以上的奈，以及約 50%的硫化氫 、 氰化氫。澄清槽底部的焦油用泵送入焦油槽進一步處理。 圖 2 直接冷卻 煤氣在直接冷卻器中的初步冷卻，是由煤氣和冷卻水直接接觸混合，將熱量傳給冷卻水而完成的。 上述煤氣間接初冷流程適用于生產硫銨工藝系統(tǒng)。 如上圖所示，冷凝液自流入冷凝液槽，再用泵送入機械化氨水澄清槽，與循環(huán)氨水混合澄清分離。 經氣液分離后的煤氣進入數臺并聯立管式間接冷卻器內用水間接冷卻，煤氣走管間，冷卻水走管內。 用水冷卻煤氣的工藝流程 又可分為間接 、 直接和間直混合冷卻等三種，現分述如下： 間接冷卻 煤氣間接工藝流程圖如下： 17 圖 1 煤氣間接初冷工藝流程 1— 氣液分離器； 2— 煤氣初冷器； 3— 煤氣鼓 風機； 4— 電捕焦油器； 5— 冷凝液槽； 6— 冷凝液液下泵； 7— 鼓風機水封槽； 8— 電捕焦油器水封槽； 9— 機械化氨水澄清槽； 10— 氨水中間槽； 11— 事故氨水槽； 12— 循環(huán)氨水泵； 13— 焦油泵； 14— 焦油貯槽； 15— 焦油中間槽； 16— 初冷冷凝液中間槽； 17— 冷凝液泵； 焦爐煤氣 與噴灑氨水 、 冷凝焦油 等沿吸煤氣主管首先進入氣液分離器，煤氣與焦油 、 氨水 、焦油渣等在次分離。 12. 循環(huán)氨水泵的備用率為 50%~100%。 ，在設備清掃檢修時，應能滿足生產的要求。 ，而要選擇鋼制容器。對輸送煤氣量很小的小型焦化廠一般用羅茨鼓風機。初冷器的選擇有煤氣的流量及氨水的流量來決定，初冷器的選擇也要通過計算來決定，鼓風機的選擇 是看煤氣量來決定的，后邊的電捕焦油器和氨水焦油澄清槽也要通過煤氣 的量來決定。 分離出的焦油 、 焦油渣 、 循環(huán)氨水進入機械化焦油氨水澄清槽。 煤氣在集氣管 冷卻時所放出的熱量中，大部分熱量用于蒸發(fā)氨水 ，剩余的熱量用于加熱氨水和集氣管的散熱損失上。 傳熱過程取決于煤氣與氨水的溫度差。 15 2 設計內容與工藝方案及選型 設計內容與方法 通過設計任務年產 60 萬噸焦炭的焦化廠，估算出粗煤氣的流量。該技術無需回收副產品，也減少了基建投資，化產品回收所帶來的污染也得到了解決。 c 高溫粗煤氣熱量回收技術 高爐粗煤氣在 700176。同心圓式存在著制作安裝精度要求高、煤氣短路流失、場 強電壓不穩(wěn)定等缺點 ， 管式也存在著空間效率利用較差等缺點。C，煤氣中的焦油霧有 50~60%被冷卻成液體，與熱氨水一起流入焦油氨水澄清槽內。為典型的國內中小型焦爐鼓風配套系統(tǒng)。 在回收條件不滿足時 ，則通過放散煙筒高空點火燃燒后排放掉 。 轉爐吹煉進入回收期 ， 達到煤氣回收的各項技術條件后 ， 即自動進行煤氣回收 。 （ 2） 控制好初冷溫度 初冷后煤氣溫度不要超過 20℃ ， 防止萘在后續(xù)工段析出結晶 。C ，出口油溫小于60176。 煤氣的鼓風工藝 焦爐煤氣作為高熱值氣源與其他氣源混摻后外供，焦爐煤氣經初冷器冷卻后至電捕焦油器除去焦油，通過羅茨風機向外輸送。 為 解決冷凝液噴灑量不足的問題。 改造冷凝噴灑泵的管道 。由于初冷器一段沒有必要采用冷凝液混合粗焦油進行連續(xù)噴灑，故改為用熱氨水間歇清掃。 由 于萘從初冷器二段中大量凝析出來，為了利用含水 30%的焦油正常連續(xù)洗萘，原設計中 ， 要求運行時必須向混合液槽補充 ，但在實際運行中會帶來以下問題：由于受管道、泵等因素限制，混合液的水分始終很大，而且補充的粗焦油也容易堵塞噴灑孔和管道，運行費用不經濟，除萘操作也難以實現連續(xù)運行。因此，初冷器的穩(wěn)定運行是整個 車間生產的基礎，而對兩段高效橫管式初冷器而言在二段實現連續(xù)除萘是生產工藝得以順行的關鍵。于是，在氣、液兩相間形成了煤氣向氨水快速傳熱而降溫、氨水向煤氣快速傳質而增濕過程。 C 煤氣在直接接觸條件下進行的。 煤氣的冷卻原理及改進 煤氣的冷卻原理 煤氣的初步冷卻分兩步進行：第一步，是在集氣管及橋管中大量使用循環(huán)氨水噴灑，使煤氣冷卻到 80~90176。脫氨工藝主要有水氨蒸氨濃氨水工藝、水洗氨蒸氨氨分解工藝、冷法水氨工藝、熱法無水氨工藝、半直接法浸沒式飽和硫銨工藝、半直接法噴淋式飽和器硫銨工藝、間接飽和器硫銨工藝、酸洗法硫銨工藝等。 我國將會產生大量剩余焦爐煤氣的主要有 兩類焦化廠 ： 一是以生產焦炭為主的獨立焦化廠 ， 其生產的焦爐煤氣既不能供應城市煤氣 ， 又沒有合適的工業(yè)用戶 ； 二是目前供應城市煤氣的焦化廠 ， 如北京焦化廠、天津煤氣廠、上海焦化廠、青島煤氣廠等 ， 在采用天然氣取代焦爐煤氣供應城市煤氣后 ， 焦爐煤氣沒有合適的用戶。其中與 3 000 萬 噸土焦相伴產生的約 128 億 噸 煤氣在煉焦過程中全部被燒掉 ， 機焦爐產生的煤氣則經過凈化后 ， 10 除部分用于焦爐自身加熱外 ， 剩余煤氣均不同程度地得到了利用。 約在 600176。 9 焦化廠主要生產流程如下 ： 煉焦化學產品數量和組成是隨著煉焦過程（主要是煉焦溫度）和原料煤的質量不同而波動的。 我們應該做到： 大力推進焦化企業(yè)的整合 大力推廣新型工藝裝備 積極發(fā)展焦化產品深加工 加大環(huán)保投入 [4]。采用加熱控制模型后 ， 可實時測量爐組的各種參數 ， 從而達到使爐組的加熱處于平衡狀態(tài) 爐組的需熱量和能源供給平衡 ， 燃燒室的供熱有可能不一致或爐組在某一段時間供熱產生波動 。 由于增大焦爐炭化室的容積在同等生產規(guī)模及外部環(huán)境下使得結焦時間延長可以大大減少出爐次數減少裝煤和推焦的陣發(fā)性污染 ， 改善煉焦生產操作環(huán)境大容積焦爐的自動化水平較高 ， 煉焦工序能耗大大降低 ， 勞動生產率也顯著提高 ， 大型焦爐的裝爐煤密度得到提 高降低了 ， 結焦速率使焦炭成熟均勻冶金焦炭的質量便得到改善 ， 以包鋼焦爐為例在同種配煤比及焦爐生產均正常的情況下 JN60 型焦爐 ，提高了 焦炭 質量， 降低了煉焦 能耗，煉 焦成本也 8 減少了 。同時 ， 由于入爐煤的堆密度 增加和炭化室裝 初期升溫速度的提高都能促使焦炭品質的提高 ，焦炭的粒級分布更趨均勻粉焦率 約提高 2%~ %。 因而提高了焦炭粒度的均勻系數煤調濕技術 。 焦炭質量的提高受多種因素影響并與焦炭生產的每一個環(huán)節(jié)息 7 息相關 ， 為了全面探究提高焦炭質量的技術措施我們從焦炭生產的各個環(huán)節(jié)進行了分析研究 。從 1993 年起 , 中國的焦炭產量已連續(xù)居世界第一位。 焦炭出口量占世界焦炭出口貿易有國際 20 世紀 80 年代先進水平的大型機械化焦爐 , 但中國焦爐的大型化和平均裝備水平低 于西方發(fā)達國家 , 焦油和粗苯的加工水平也落后于國外。焦炭產量大幅度增長的主要是 中國、韓國、巴西等幾個發(fā)展國家 [2]。 世界焦炭產量于 20 世紀 70 年代達