【正文】 500 l 羅茨鼓風(fēng)機(jī)，機(jī)后設(shè)有兩臺同心圓式電捕焦油器。目前國內(nèi)大部分高爐均已廣泛采用富氧鼓風(fēng)技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：高爐富氧 1%,可使實(shí)際產(chǎn)量增加 3%～4%，風(fēng)口理論燃燒溫度升高 35～45 ℃，高爐煤氣發(fā)熱值提高 %，允許高爐噴吹煤粉 12～20 kg/t。由于鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載很大，為保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常，減少軸承磨損，要使軸承得到很好的潤滑，并在較低的溫度下進(jìn)行工作，為此，軸承入口油溫為25~45176。提高冷凝液噴灑量。機(jī)械化焦油澄清槽上層的含水焦油也改為自流入洗萘液槽，用洗萘液泵送往初冷器二段噴灑，洗萘液槽中多余的混合焦油滿流到冷凝液槽，電捕焦油器及風(fēng)機(jī)的冷凝液也送入冷凝液槽，用冷凝液泵送往機(jī)械化焦油氨水澄清槽。來自焦?fàn)t的高溫荒煤氣的體積大、水汽含量多，必須將煤氣冷卻以便于輸送和后續(xù)工序回收焦化產(chǎn)品。C左右的循環(huán)氨水（在150~200kPa表壓下）經(jīng)過噴頭強(qiáng)烈噴灑形成細(xì)霧狀液滴，與橋管進(jìn)口650~750176。我國煤氣凈化一般均采用高效的橫管初冷器冷卻荒煤氣，幾種不同的煤氣凈化技術(shù)主要表現(xiàn)脫硫、脫氨工藝方案的選擇上。 焦?fàn)t煤氣利用現(xiàn)狀及發(fā)展思路a 焦?fàn)t煤氣利用現(xiàn)狀按2001 年產(chǎn)焦12406 萬噸計(jì)算，全年焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量約530 億噸 。凈焦?fàn)t煤氣是鋼鐵等工業(yè)的重要燃料，經(jīng)過深度脫硫后，還可以用作民用燃料或送至化工廠合成原料。如不及時(shí)調(diào)整，可使焦?fàn)t爐溫產(chǎn)生波動，供熱過量或供熱不足。焦炭的產(chǎn)量也將有所增加。通常情況下提高焦炭質(zhì)量主要集中在對煉焦原料煤的選擇和預(yù)處理，改善煤在焦?fàn)t內(nèi)的成焦工藝和對焦炭進(jìn)行后序處理，同時(shí)加強(qiáng)焦?fàn)t生產(chǎn)過程管理也是穩(wěn)定焦炭質(zhì)量的關(guān)鍵因素是提高焦炭質(zhì)量的工藝技術(shù)。 中國焦化工業(yè)現(xiàn)狀中國是世界焦炭生產(chǎn)大國，焦炭產(chǎn)量占世界焦炭量的36%左右。1 文獻(xiàn)綜述 世界煉焦工業(yè)的發(fā)展 焦炭是煉鋼的重要輔料，因此焦化工業(yè)隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。本設(shè)計(jì)還對鼓風(fēng)冷凝工段的非工藝條件進(jìn)行了選擇、設(shè)計(jì)，使鼓風(fēng)冷凝工段更加完善。本設(shè)計(jì)對煤氣的鼓風(fēng)冷凝工段進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)。為適應(yīng)以后的工藝過程的需要，應(yīng)將焦?fàn)t煤氣冷卻至25~35℃。焦炭產(chǎn)量大幅度增長的主要是中國、韓國、巴西等幾個(gè)發(fā)展國家[2]。從1993年起, 中國的焦炭產(chǎn)量已連續(xù)居世界第一位。因而提高了焦炭粒度的均勻系數(shù)煤調(diào)濕技術(shù)。由于增大焦?fàn)t炭化室的容積在同等生產(chǎn)規(guī)模及外部環(huán)境下使得結(jié)焦時(shí)間延長可以大大減少出爐次數(shù)減少裝煤和推焦的陣發(fā)性污染，改善煉焦生產(chǎn)操作環(huán)境大容積焦?fàn)t的自動化水平較高，煉焦工序能耗大大降低，勞動生產(chǎn)率也顯著提高，大型焦?fàn)t的裝爐煤密度得到提高降低了，結(jié)焦速率使焦炭成熟均勻冶金焦炭的質(zhì)量便得到改善，以包鋼焦?fàn)t為例在同種配煤比及焦?fàn)t生產(chǎn)均正常的情況下 JN60型焦?fàn)t，提高了焦炭質(zhì)量，降低了煉焦能耗，煉焦成本也減少了。我們應(yīng)該做到：大力推進(jìn)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(chǎn)品深加工加大環(huán)保投入[4]。約在600176。我國將會產(chǎn)生大量剩余焦?fàn)t煤氣的主要有兩類焦化廠：一是以生產(chǎn)焦炭為主的獨(dú)立焦化廠， 其生產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣既不能供應(yīng)城市煤氣，又沒有合適的工業(yè)用戶；二是目前供應(yīng)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?fàn)t煤氣供應(yīng)城市煤氣后，焦?fàn)t煤氣沒有合適的用戶。 煤氣的冷卻原理及改進(jìn) 煤氣的冷卻原理煤氣的初步冷卻分兩步進(jìn)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。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(zhì)而增濕過程。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(shè)計(jì)中，要求運(yùn)行時(shí)必須向混合液槽補(bǔ)充的粗焦油，但在實(shí)際運(yùn)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(bǔ)充的粗焦油也容易堵塞噴灑孔和管道，運(yùn)行費(fèi)用不經(jīng)濟(jì)，除萘操作也難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行。改造冷凝噴灑泵的管道。 煤氣的鼓風(fēng)工藝焦?fàn)t煤氣作為高熱值氣源與其他氣源混摻后外供，焦?fàn)t煤氣經(jīng)初冷器冷卻后至電捕焦油器除去焦油，通過羅茨風(fēng)機(jī)向外輸送。（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(jié)晶。在回收條件不滿足時(shí)，則通過放散煙筒高空點(diǎn)火燃燒后排放掉。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(nèi)。c高溫粗煤氣熱量回收技術(shù)高爐粗煤氣在700176。2設(shè)計(jì)內(nèi)容與工藝方案及選型 設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法 通過設(shè)計(jì)任務(wù)年產(chǎn)60萬噸焦炭的焦化廠，估算出粗煤氣的流量。煤氣在集氣管冷卻時(shí)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。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(jì)算來決定，鼓風(fēng)機(jī)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。，而要選擇鋼制容器。12. 循環(huán)氨水泵的備用率為50%~100%。 經(jīng)氣液分離后的煤氣進(jìn)入數(shù)臺并聯(lián)立管式間接冷卻器內(nèi)用水間接冷卻，煤氣走管間，冷卻水走管內(nèi)。上述煤氣間接初冷流程適用于生產(chǎn)硫銨工藝系統(tǒng)。澄清槽底部的焦油用泵送入焦油槽進(jìn)一步處理。所以，大型焦化廠已很少單獨(dú)采用煤氣直接初冷流程。 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—?dú)饬鞣植紪虐澹?—集液環(huán)；10—噴嘴；11—放散口；12—放空口；13—入孔； 間直冷卻 圖5 間冷直冷相結(jié)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(jī)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(jié)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(jìn)一步冷卻。1. 煤氣的輸送系統(tǒng)及其阻力吸入方為負(fù)壓，壓出方為正壓，鼓風(fēng)機(jī)的機(jī)后壓力與機(jī)前壓力差為鼓風(fēng)機(jī)的總壓頭。此外，還設(shè)有冷凝液導(dǎo)出口，以便將管內(nèi)冷凝液放入水封槽。圖6離心式鼓風(fēng)機(jī)示意圖 當(dāng)冷凝工段處理量較小時(shí)，一般可選用羅茨鼓風(fēng)機(jī)。因配煤水分應(yīng)小于10%，一般規(guī)定當(dāng)7~8%時(shí)，則干煤堆密度最小，本設(shè)計(jì)中煤料水分取8%。h設(shè)焦油汽在初冷器的第一段冷凝了90%，溶解于剩余氨水中的氨、硫化氫和二氧化碳的總量為103標(biāo)m3，而在第一段溶解了90%。設(shè)采用三臺并聯(lián)操作，則煤氣傳給水的傳熱系數(shù)按下式計(jì)算：…………..(24)式中：—煤氣對管壁的給熱系數(shù)，kJ/(m2℃) 根據(jù)下式…………..(26) 其中： —雷諾準(zhǔn)數(shù)；—普蘭特準(zhǔn)數(shù)；—水的導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/(m試驗(yàn)證明，對于管子與管板是焊接連接的接頭，接頭的強(qiáng)度高于管子本身金屬的強(qiáng)度，拉脫力不足以引起接頭的破壞；但對于管子與管板是脹接連接的接頭，拉脫力則可能引起接頭處密封性的破壞或使管子松脫。 離心式煤氣鼓風(fēng)機(jī)的工藝計(jì)算及選型鼓風(fēng)機(jī)是從焦?fàn)t中吸取煤氣和產(chǎn)生煤氣通過回收車間設(shè)備及煤氣管道所必需的壓力。 電捕焦油器的選型 為了保證回收車間的的鼓風(fēng)機(jī)后的煤氣管道和回收設(shè)備的正常操作，在鼓風(fēng)機(jī)后設(shè)置電捕焦油器以進(jìn)一步捕集煤氣中的焦油霧。在最近的設(shè)計(jì)中，也有將電捕焦油器設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)前。電捕焦油器中的焦油通過水封排出。 6. 室內(nèi)樓板上的管孔應(yīng)有高度不小于100毫米的堰。6. 為滿足生產(chǎn)的連續(xù)性，供電一定要滿足雙電路的要求，同時(shí)電網(wǎng)必須為工。 車間平面圖 見車間布置圖 設(shè)備一覽表 表14 設(shè)備一覽表編號設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量圖號或型號1橫管初冷器5見工藝流程圖2煤氣鼓風(fēng)機(jī)附電機(jī)2D1250—22型2JK2—630—23鼓風(fēng)機(jī)水封槽21F 46624電捕焦油器Dg 3600，H=1227021F 46655機(jī)械化氨水中間槽31F 46026循環(huán)氨水中間槽Dg 5150，H=3600，139 TH 0747焦油中間槽Dg 5100，H=2500，139 TH 0728焦油貯槽Dg 600，H=8245，239 TH 0759初冷冷凝液中間槽Dg 5100，H=2500，139 TH 08010事故氨水槽Dg 5100，H=3600，139 TH 07311循環(huán)氨水泵附電機(jī)H=55~42米，N=155千瓦212 Sh—942JS—116—412中間焦油泵附電機(jī)H=~，N=17千瓦2100 YD1642JO 2—61—213焦油泵及冷凝液泵附電機(jī)H=~，N=17千瓦3100 YD1643JO 2—61—214初冷循環(huán)水泵附電機(jī)H=32~22米，N=135千瓦214 Sh—192JS 115—415鼓風(fēng)冷凝液液下泵附電機(jī)H=，N=4千瓦2 FY—122JO 2—32—216鼓風(fēng)冷凝液槽Dg 2000，L=7000，139 TH 07017初冷循環(huán)水池1混凝土18手動單梁起重機(jī)Q=5噸，114 Sh—19JS 115—419手動單軌小車附手拉葫蘆Q=1噸，H=1SDX—3型SH 1型20操作走臺39 TH 04339 TH 04439 TH 04521潤滑油濾油機(jī)附電機(jī)N=1LK 50 型BJO 2—21— 22高位油箱2150型23油站附電機(jī)N=2YZ 160BJO 2—21— 24油站加熱器底罩21F466125移動梯H=210011B 333—626電捕焦油器水封槽Dg 800，H=4000139 TH 079 供電照明系統(tǒng) 供電系統(tǒng)及用電要求1. 回收車間各工段供電負(fù)荷按焦化廠負(fù)荷分級規(guī)定。此時(shí)，兩極間的所需電位差為： 伏……………(32)式中：—電暈極鋼絲半徑，cm；—沉淀管半徑，cm；E—電壓梯度， E=4000V/cm則： 焦油霧滴的運(yùn)動時(shí)間 焦油霧滴運(yùn)動時(shí)間按下式計(jì)算： 秒………………………………….(33) 式中A按下式計(jì)算： 厘米2/秒…………………(34)式中：V—兩極間的電位差，電磁單位；e—電子荷，取—煤氣粘度，取d—最小焦油霧滴直徑，取L—煉焦煤氣0℃時(shí)的氣體分子平均間距，為而在54℃時(shí)為：因此， 沉淀極管數(shù)的確定所需電極管的容積為： ………………………(35)，每根點(diǎn)機(jī)關(guān)的容積為： 所需電極管的數(shù)目為： 所以選用3臺109根的電捕焦油器。電捕焦油器結(jié)構(gòu)見圖8，焦?fàn)t煤氣從連接 管引入，通過兩塊分配柵板而進(jìn)入懸掛在管板上的沉淀管內(nèi)。煤氣含這么高的焦油是不利的，因?yàn)樗绊懥蜾@和洗苯用的洗油質(zhì)量 。鼓風(fēng)機(jī)是為了從焦?fàn)t中抽出煉焦煤氣，加壓后送入化學(xué)產(chǎn)品回收車間，通過一系列設(shè)備和管道，在焦化廠邊界保持一定的壓力。在操作壓力作用下，管子每平方米脹接周邊上所受到的力： 式中： ； ； ； ； 管子成正三角形排列時(shí)， 管子成正方形排列時(shí)， 式中： 。℃) —管內(nèi)徑，m；—與有關(guān)的系數(shù)?！?；主要取決于煤氣中水蒸汽平均含量（體積%）按下式計(jì)算： …………..(25) —金屬管壁表面上的垢層的熱阻，(m2因此：兩段冷卻流程的橫管式煤氣初冷器的物料平衡總結(jié)見下表11：表11 兩段冷卻流程的橫管式煤氣初冷器的物料平衡物料名稱輸入千克/時(shí) 米3/時(shí)輸出千克/時(shí) 米3/時(shí)干煤氣水蒸汽焦油汽粗苯硫化氫氨57919273972077——2178——481小計(jì)水溶解氣體焦油總計(jì)——————————————2739——103—— 橫管式煤氣初冷器的衡算 橫管式煤氣初冷器的冷卻水量的計(jì)算為簡化工程計(jì)算，熱量衡算只考慮干煤氣冷卻和水蒸汽冷卻兩項(xiàng)。因此前面假設(shè)的離開集氣管的煤氣溫度是正確的。= 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(jì)算水蒸汽：VB= = m3/h 其中：18—水的分子量焦油汽：VCM==