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正文內(nèi)容

年產(chǎn)20萬t配煤煉焦工藝所有專業(yè)(編輯修改稿)

2025-07-04 15:25 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 %左右的貧瘦煤,預(yù)熱法可配入貧瘦煤 65%左右。這是由于預(yù)熱煤煉焦使得煤堆密度增大,煤的一些工藝特性改變。堆密度增大煤粒子自然相互靠近,煤成焦時只需要較少的液相黏結(jié)成分即可達到較大的焦塊結(jié)構(gòu)強度,因此可用較少的黏結(jié)性煤。這正符合我國煤炭資源的特點,正是我們所期望的結(jié)果,為此,設(shè)計采用預(yù)熱煤煉焦工藝。 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。 由焦?fàn)t推出的熾熱的焦 炭的溫度約為 1000℃左右,其顯熱約占煉焦耗熱量的38%左右。如果采用灑水濕法熄焦,雖然方法簡便,但是損失了這部分高品位的熱量,而且耗費了大量的熄焦用水,不僅浪費了水資源而且也污染了環(huán)境。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。每 1 噸 10001100℃的熾熱焦炭的顯熱約為 干熄焦熱量回收率可達 80%左右,可產(chǎn)蒸汽 400 ㎏以上。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 12 生產(chǎn)流程說明 配 煤煉焦主要由配 煤槽,輸煤皮帶,粉碎機,蒸汽鍋爐,焦油儲罐等組成。 配煤作業(yè)時 ,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調(diào)節(jié)煤料量。焦油儲罐中的焦油,首先通過蛇形蒸汽管預(yù)熱,以降低其粘度,便于使用泵來輸送焦油。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。最后焦油在出口處由外管水蒸氣吹出使焦油霧化,便于均勻的噴灑在煤料上。 預(yù)熱煤煉焦的主要問題是預(yù)熱沒輸送和裝爐時的大量煙塵,懸浮的熱煤塵在輸送過程中可能引起爆炸的危險,故必須采取密封,充惰性氣體以及其 他自動檢測控制等保護性措施。 因此實現(xiàn)預(yù)熱煤煉焦,關(guān)鍵在于裝煤。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,易實現(xiàn)自動化; 3) 堆密度大,煙塵量小,適應(yīng)性強。 該設(shè)計采用爐頂裝煤的重力裝爐法,其主要優(yōu)點是裝爐煤的堆密度大。 而 重力裝煤又分為裝煤車 裝煤和埋刮板輸送機裝煤 。此次設(shè)計采用的預(yù)熱煤煉焦工藝是普雷卡邦預(yù)熱煤煉焦工藝,該工藝中預(yù)熱煤的輸送與裝爐系統(tǒng)由計量槽、埋刮板輸送機和叉式裝煤小車等組成。預(yù)熱煤用埋刮板輸送機送至位于爐組附近的熱煤斗槽后,經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥進計量槽,稱量后的預(yù)熱煤由此 經(jīng)架在爐頂上方的埋刮板機,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。當(dāng)達到預(yù)定裝煤高度時,埋刮板機自動停止,結(jié)束裝爐。工藝流程圖附圖 2(右)。 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)境保護系統(tǒng)構(gòu)成。焦炭從炭化室推出,落在焦罐里,焦炭溫度可達1050℃ 。焦罐由提升機提到干熄室頂部,這時將冷卻室上部的預(yù)存室打開,焦炭進入室中。在室中的焦炭放出的氣體進入洗滌塔,然后收集,避免有害氣體進入大氣。進料室為鎖斗式,進了后 上部關(guān)閉,下河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 13 部打開,焦炭下移到冷卻室。在冷卻室中,熾熱的焦炭被氣體冷卻到200℃ 左右排出。冷卻氣體由鼓風(fēng)機送入,在冷卻焦炭的同時,氣體溫度升高,出口氣體溫度可達 800℃ ,進入廢熱鍋爐,發(fā)生高壓蒸汽( 440℃ , )。氣體經(jīng)過兩級旋風(fēng)除塵后,再由鼓風(fēng)機循環(huán)到冷卻室中。 工藝流程圖如附圖 2(左)。 本次設(shè)計 實用新型涉及一種干法熄焦?fàn)t充氮裝置,其包含一氮氣輸入總管,該氮氣輸入總管連接一環(huán)行管道,該環(huán)行管道上設(shè)置有若干噴嘴。噴嘴的直徑不同,離氮氣輸入總管近的噴嘴直徑比離氮氣輸入總管遠的噴嘴要大。干法熄焦?fàn)t充氮 裝置安裝干熄爐的最底部。其能在循環(huán)風(fēng)機因故障停止運轉(zhuǎn)時,提高充氮的均勻性及有效性,達到冷卻室內(nèi)焦炭溫度縱向的合理分布,避免冷卻室內(nèi)因焦炭高溫區(qū)下移而發(fā)生自燃現(xiàn)象 焦化廠的煤粉和焦?fàn)t煤氣容易燃燒甚至爆炸,因此設(shè)計中電器設(shè)備一律選用隔爆式電氣設(shè)備,各設(shè)備均要有接地線、跨接線等防靜電設(shè)施及防雷設(shè)施。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)備機動車輛和外來人員不經(jīng)允不得進入廠區(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)過程中要及時檢查,消除漏點; 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(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)時間, h。 對于含水 10%的濕煤,則上述的晝夜用濕煤量為: 970/=1078t/24h 備煤車間工藝流程確定 圖 配合粉碎工藝流程示意圖 備煤工藝 根據(jù)原料煤的巖相組成、性質(zhì)及其他具體情況,可采用配合粉碎(先配合后粉碎)和各種煤先單獨粉碎再配合兩種流程。它們在接受和貯存上基本相同,但在煤的配合與粉碎上則有先后順序的差別。先配后粉碎工藝流程圖如圖 1。 該種流程的優(yōu)點是: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。缺點是當(dāng)各單種煤的硬度差別較大時,粉碎粒度不均勻,對焦炭質(zhì) 量有一定的影響。鑒于我選的幾種煤硬度相差不大,選用種備煤工藝。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 15 煤場機械的選型 卸煤機械 卸煤機械 的卸煤能力按一次進廠原料的車輛數(shù)和允許的卸車時間來確定,并保證達到考慮來煤不均衡系數(shù)在內(nèi)的日卸煤量的要求。即卸煤能力不小于: 211 TGQ? t/h 式 式中 G1—— 進廠列車的總載重量。一列車的載重量用車皮數(shù)來決定,一般 20 萬噸以下焦化廠為 15輛。 T2—— 協(xié)議規(guī)定的卸一列車的時間,一般規(guī)定為 3~ 4h。 卸煤機械的日卸煤能 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)計選用 1179。 34 孔 JN43— 80 型焦?fàn)t,每次進廠原煤車皮數(shù)為 15輛,每輛載重 45t,則卸車能力應(yīng)大于: Q1=G1/T2=15179。 45/4=則選用卸煤能力為 200t/h 的鏈斗卸車機一臺即可滿足要求。 要求卸煤機械的日卸煤能力不小于: A=1078179。 =1617t/24h 則鏈斗卸車機的晝夜操作時 數(shù)最多為: 1617/200=考慮到設(shè)備檢修等因素,卸煤機卸的有效操作時間一般不應(yīng)超過16h,故符合要求。 倒運機械 倒運機械的能力一般按焦?fàn)t的日用煤量的 30%有來煤直接進配煤槽, 70%通過貯煤場倒運進行計算。來煤不均衡系數(shù)同前。即倒運機械的能力應(yīng)能在規(guī)定的設(shè)備晝夜有效操作時間內(nèi)完成全部倒運任務(wù)。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 16 倒運機械的晝夜最大操作時間“ Tc”可按下式計算: srdrra Q KT ??? , h 式 式中 Ka、 Qr同前; , — — 即日用煤量的 30%直接進配煤槽, 70%由煤場倒運; Qd—— 設(shè)備的堆煤能力 t/h,當(dāng)卸煤機械能力小于堆煤能力而受卸裝置的緩沖容量又不大時,應(yīng)以卸煤能力 Q1代替; Qs—— 設(shè)備的取煤能力, t/h。 該設(shè)計采用 5t40m 裝卸橋來倒運煤,設(shè)計抓斗容積 3m3,則平均倒運能力可用下式計算: htVQ /r3600 ?? ? ? 式中 V—— 抓斗容積, m3; r—— 煤料的堆密度, t/m3; ? —— 一次抓取所需時間; ? —— 抓斗的填充系數(shù),從煤堆上取煤時 ? =~ 。 即該裝卸橋平均倒運能力為: hQ /t19550 ????? 故裝卸橋的最大晝夜有效操作時間可由式 4— 3 計算。由于煤場卸煤時有足夠緩沖容量的臨時煤堆,故堆煤能力和取煤能力均為 195t/h。 則: ? ? hTc ????? 故選用一臺裝卸橋即可滿足要求。 配煤比的確定 設(shè)定配煤比時應(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際的配煤方案。配合煤 質(zhì)量指標(biāo)主要是指配合煤的灰分、硫分、揮發(fā)分、粘結(jié)指數(shù) 等??砂磫畏N煤的質(zhì)量指標(biāo)與配比,按“可加性”計算出來。再依據(jù)配合煤的化驗分析質(zhì)量來驗證配煤操作及管理的規(guī)范程度。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(論文) 17 下,做到配合煤原料成本最低等因素。 查資料知肥煤、貧瘦煤和氣煤的工業(yè)性質(zhì)及元素含量如表 : 單種煤化驗分析質(zhì)量部分指標(biāo) 表 項 目 灰分 (Ad),% 揮發(fā)分 (Vdaf), % 硫分 (Std),% G 肥 煤 98 貧瘦煤 12 氣 煤 78 按肥煤:貧瘦煤:氣煤 =2:6:2 配比配合,可求出配合媒的質(zhì)量指標(biāo),如下: Ad=179。 %+179。 %+179。 %=% Vdaf=179。 %+179。 %+179。 %=% Std=179。 %+179。 %+179。 %=% G=179。 98+179。 12+179。 78= 附: 配合煤 主要 質(zhì)量指標(biāo) ( 1)化學(xué)指標(biāo)。 水分:控制范圍 5%~ 12%。一般水分是越少越好,但低于 5%后不利于操作和環(huán)保。由于該設(shè)計采用預(yù)熱煤法煉焦,故水分這個指標(biāo)不是主要指標(biāo),可不考慮。 灰分:越小越好。因灰分大部分進入焦炭,不利于焦炭質(zhì)量。 揮發(fā)分:對于頂裝焦?fàn)t一般在 20%~ 28%之間,據(jù)工藝條件及需求控制,對搗固煉焦視炭化室高度不同,可在 24%~ 32%之間變化。 硫分:越低越好。焦炭中硫分不利于高爐生產(chǎn)。 ( 2)工藝 指標(biāo)。 G 值:配合煤煉焦原則上要求黏結(jié)指數(shù) G75。 由于該配合煤的黏結(jié)性沒有達到 75,故加入粘結(jié)劑 —— 煤焦油。 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 18 配煤設(shè)備和配煤操作 配煤槽 配煤槽 用來貯存配煤所需的各種煤料,一般設(shè)在配煤設(shè)備之上。其數(shù)目和容量與煤種及焦化廠的生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)。具體來說,數(shù)目一般比配煤煤種多 2~ 3 個,主要考慮煤種的更換及設(shè)備的維修,對配煤量大的煤種要同時開兩個槽。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。 查資料知道 20 萬 t/年焦化廠的配煤槽直徑為 6m,每個槽容量為200t,配煤槽放煤口直徑為 。據(jù)該設(shè)計所選配煤單種煤三種,故設(shè)置配煤槽為六個。 配煤設(shè)備 配煤設(shè)備 有配煤盤和電磁震動給料機兩種。 由于電磁震動給料機的準(zhǔn)確性比較高,又造價不是太高,故我選用電磁震動給料機作為配煤設(shè)備。 電磁震動給料機是一種利用電磁鐵與彈性原件配合作為震動源,使給料槽作高頻率的往復(fù)運動,槽上物料一定角度被拋擲,并使之朝一定方向給料的機械。 電磁震動給料機在生產(chǎn)中運行是否可靠,除設(shè)計和制造的正確性外,很重要的是設(shè)備的安裝、調(diào)整和維護。 配煤的準(zhǔn)確性與槽體的安裝傾角及煤在槽體內(nèi)料層厚度和煤的含水量有關(guān)。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。料層太薄,給料機能力不能充分發(fā)揮。料層厚度通常保持在 80~ 120mm 范圍較好。 對粘結(jié)性較強或者水分含量較大( 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的振幅,以增大煤在槽體內(nèi)滑動,從而使輸送速度增加。通過實驗,配煤用的電磁震動給料機安裝傾角以 16~ 17176。為宜。 電磁震動給料機的配煤能力可按下式計算: 河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(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速度, m/s; ? —— 煤料堆積密度,(按 計算), t/m3。 根據(jù)生產(chǎn)實踐, H=80~ 120mm,當(dāng)槽體安裝傾角在 17176。左右時,振幅為 ~ ,煤料水分為 10%時, ?可按 計算。 由于煤在槽體內(nèi)的料層不宜過厚,故煉焦配煤用的電磁震動給料機的給料槽體寬度一般 比作為給料設(shè)備的槽體寬些。即 B 可按 計算。 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。 配煤比的控制 操作要點和配煤比檢測 配煤比的準(zhǔn)確與穩(wěn)定焦炭質(zhì)量有密切關(guān)系。為了保證煤量穩(wěn)
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