【正文】 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。 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。 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。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。 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。 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。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。 %+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。 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) ? =～ 。 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。 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。 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?，該氮?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。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)。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。年工作 300天，年處理量為 20 萬噸。 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。 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 。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。 （ 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。 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。 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。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)，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 揮發(fā)物 一般較高。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。煤氣可以用來合成氨，生產(chǎn)化學(xué)化肥或用作加熱燃料。 焦炭主要用于高爐煉鐵。在由半焦形成焦炭的階段，有大量氣體生成，半焦收縮 現(xiàn)裂紋。 肥煤 （ FM） 的干燥無灰基揮發(fā)分 Vdaf10%～ 37%，膠質(zhì)層最大厚度y25mm。其干燥無灰基揮發(fā)分 Vdaf10%～ 20%，粘結(jié)指數(shù) G5～ 12。由于我國氣煤儲量大，為了合理利用煉焦煤資源，在煉焦配煤中應(yīng)盡量多配氣煤。 配煤煉焦是以各單種煤的特性以及它們在在配合煤中的相容性為基礎(chǔ)的，肥煤一般是配煤煉焦的骨架煤和基礎(chǔ)煤，它可以多配用 弱粘結(jié)性煤和不黏煤；配入的肥煤可以提高化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率；瘦煤可以增加焦炭的塊度，起一定的瘦化作用；貧煤可以少量配入，與肥煤配合煉焦，但必須細(xì)碎；當(dāng)煤料較“瘦”或黏結(jié)性較差時(shí)可加入煤焦油、瀝青等作為粘結(jié)劑。一般用于中型焦化廠。 配煤設(shè)備主要有配煤盤和電磁震動給料機(jī)兩種。 煤預(yù)熱煉焦與濕煤煉焦的焦炭質(zhì)量比較 % 表 項(xiàng) 目 預(yù)熱煤煉焦 濕煤煉焦 焦炭機(jī)械強(qiáng)度 M40 米庫姆轉(zhuǎn)鼓 M10 焦炭反應(yīng)性 CRI 反應(yīng)后強(qiáng)度 CSR 40～ 80mm 粒級 煤預(yù)熱是 煉焦前 對煤 料進(jìn)行 預(yù)處理 的有效 措施， 該工藝 不僅可以脫除煤水分，降低煉焦耗熱量，而且可增加裝爐煤堆密度。但氣體流速過大將使循環(huán)風(fēng)機(jī)的電耗量大大增加，因而降低入口氣體速度是切實(shí)可行的。同時(shí)在保持原焦炭質(zhì)量不變的條件下，采用干熄焦可以降低強(qiáng)粘結(jié)性的焦、肥煤配入量 10%～ 20%，有利于保護(hù)資源并降低焦炭成本。 設(shè)計(jì)任務(wù) 煤種選用肥煤、貧瘦煤和氣煤，以 2： 6： 2的比例配合，再配入一定的黏結(jié)劑 —— 煤焦油，高溫干餾條件下煉制出達(dá)到冶金焦國家二級標(biāo)準(zhǔn)。 結(jié)合平頂山地區(qū)實(shí)際情況，平頂山貧瘦煤資源豐富，因此，希望在配煤中多配入貧瘦煤。采用干法熄焦，即利用惰性氣體將熾熱的焦炭冷卻，得到的熱惰性氣體用來加熱鍋爐發(fā)生蒸汽，降了溫的惰性氣體再循環(huán)使用，從而回收了熾熱焦炭的熱量，提高了煉焦生產(chǎn)的熱效率。 因此實(shí)現(xiàn)預(yù)熱煤煉焦，關(guān)鍵在于裝煤。 干法熄焦裝置主要有冷卻槽，廢熱鍋爐，惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成。 工藝流程圖如附圖 2（左）。先配后粉碎工藝流程圖如圖 1。 卸煤機(jī)械的日卸煤能 力“ A”應(yīng)不小于： A=KaQr ， t/24h 式 式中 Ka —— 來煤不均衡系數(shù)，一般中小型焦化廠取 . Qr—— 焦化廠日用濕煤量， t/24h 該設(shè)計(jì)選用 1179。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 倒運(yùn)機(jī)械的晝夜最大操作時(shí)間“ Tc”可按下式計(jì)算： srdrra Q KT ??? ， h 式 式中 Ka、 Qr同前； ， — — 即日用煤量的 30%直接進(jìn)配煤槽， 70%由煤場倒運(yùn)； Qd—— 設(shè)備的堆煤能力 t/h，當(dāng)卸煤機(jī)械能力小于堆煤能力而受卸裝置的緩沖容量又不大時(shí)，應(yīng)以卸煤能力 Q1代替； Qs—— 設(shè)備的取煤能力， t/h。再依據(jù)配合煤的化驗(yàn)分析質(zhì)量來驗(yàn)證配煤操作及管理的規(guī)范程度。 %=% Std=179。一般水分是越少越好，但低于 5%后不利于操作和環(huán)保。 G 值：配合煤煉焦原則上要求黏結(jié)指數(shù) G75。 配煤設(shè)備 配煤設(shè)備 有配煤盤和電磁震動給料機(jī)兩種。 對粘結(jié)性較強(qiáng)或者水分含量較大（ 12%）的煤，應(yīng)在槽體內(nèi)襯以塑料板或不銹鋼板，適當(dāng)加大給料槽的傾角及增大給料機(jī)的振幅，以增大煤在槽體內(nèi)滑動，從而使輸送速度增加。 帶入數(shù)值可求出其配煤能力為： htQ / 6 0 0 ?????? 日配煤量為： htQ 24/1 2 1 ???? Q? =12171078= rQ 故，該配煤設(shè)備可以滿足工藝要求。其方法是用放在配煤膠帶上 長的鐵盤來測量，多次取樣稱量算出實(shí)際的平均配煤比，一般要求實(shí)際配煤量與規(guī)定配煤量之差應(yīng)小于配煤膠帶上該種煤配入量的 2%，超河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 過此值時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)。 自動配煤的工作原理可用圖 表示：河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 電子秤自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理方框圖 傳感器送出正比于重量的毫伏信號，經(jīng)毫伏變送 器將信號放大并轉(zhuǎn)換成 0～ 10mA 的電流信號，再經(jīng)重量顯示儀表及比例積分單元，分別指示出瞬間量和累計(jì)量，當(dāng)實(shí)際下料量與給定值（通過電流量）發(fā)生偏差時(shí)，調(diào)節(jié)器給出偏差信號（電流），經(jīng)轉(zhuǎn)換為電壓信號，自動改變電振機(jī)的工作電壓，進(jìn)而改變電振機(jī)的振幅，使下料量回到給定值，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動調(diào)節(jié)，達(dá)到自動配煤的目的。 代入數(shù)值的： ??K （ 1）小煙道處空氣系數(shù)： 22 ???????? COCO COOK? （ 2）總煙道處空氣系數(shù)： 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 22 ????????? COCO COOK? E 漏 入燃燒系統(tǒng)的荒煤氣的量 ? ?? ? ? ?g01232 12g01LCOCO COLV ??? ?? 式中 ? —— 每小時(shí)荒煤氣的漏失量， m3/h； g0L —— 燃燒每立方米混合煤氣（加熱煤氣與漏入加熱系統(tǒng)的荒煤氣）所需理論干空氣量， m3/m3； ? —— 總煙道處廢氣空氣系數(shù)； ? ?12CO —— 停止加熱后干廢氣中的二氧化碳量， %； ? ?32CO —— 每立方米荒煤氣（或焦?fàn)t煤氣）燃燒后生成的二氧化碳的體積，m3/m3。 ? ? 2g ???????JYK =% 無水焦油量： GJY=1000179。 % ???K 凈煤氣產(chǎn)量： Gmq=1000179。 根據(jù)以上計(jì)算，列出的物料平衡表示與表 5— 6。 VOJ=17069179。 CH4) =(179?！?) 加熱煤氣的顯熱 ? ?mqgohmqmqOJ tOHctcVQ ????? 222 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 =（ 179。 ? ? ）（ kqohkkqkqOJ tcgtcLGVQ 2g4 / ??? ? =（ +794/）179。 200? 100 179?！?) 1Q? =GJcJt=179。 747= kJ/(kg178。 103179?！?) 式中 t—— 整個(gè)結(jié)焦時(shí)間荒煤氣離開炭化室的加權(quán)平均溫度，℃ 則， cA=+179。 +179。 +179。此時(shí)，凈煤氣帶走的熱量應(yīng)按下式計(jì)算： 5Q? = ?????? ????????? ?tthho m qmq tctcGG2211 3132?? ， kJ/t 則， 凈煤氣帶走的熱量為： 5Q? = ?????? ??????????? ? =375878 kJ/t （ 6）水分帶走熱量（ 6Q? ） 由于該設(shè)計(jì)采用預(yù)熱煤煉焦工藝，故水分帶走的熱量是由以下兩部分組成的：即煤在煉焦過程中形成的化合水，被蒸發(fā)所消耗的熱量（ 16—Q? ）；水分與熾熱的焦炭反應(yīng)所消耗的熱量（ 26—Q? ）?！?) 化合水帶走的熱量為： 16—Q? = ? ?? ?20934501 ??? hsqSX tcG =179。 cH