【正文】 生爐煤氣加熱，所產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣經(jīng)凈化達(dá)到城市煤氣標(biāo)準(zhǔn)后供應(yīng)城市居民用戶或工業(yè)用戶。其中與3 000 萬(wàn)噸土焦相伴產(chǎn)生的約128 億噸煤氣在煉焦過程中全部被燒掉，機(jī)焦?fàn)t產(chǎn)生的煤氣則經(jīng)過凈化后，除部分用于焦?fàn)t自身加熱外， 剩余煤氣均不同程度地得到了利用。從膠質(zhì)體析出的和部分從半焦中析出的蒸氣和煤氣叫做初次分解產(chǎn)物，主要含有甲烷、二氧化碳、一氧化碳、化合水及初次焦油汽，以后溫度繼續(xù)升高，析出的氣體主要是氫及少量苯和焦油汽[5]。約在600176。C以前，蒸出表面水份，同時(shí)析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等氣體。焦化廠主要生產(chǎn)流程如下：煉焦化學(xué)產(chǎn)品數(shù)量和組成是隨著煉焦過程（主要是煉焦溫度）和原料煤的質(zhì)量不同而波動(dòng)的。煤在煉焦時(shí)，約75%轉(zhuǎn)化為焦炭，其余是粗煤氣，粗煤氣經(jīng)過冷卻和用各種吸收劑處理，可以從中提取焦油、氨、萘、硫化氫、氰化氫和粗苯等，并獲得凈煤氣。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]。 煉焦生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì) 目前，焦化行業(yè)面臨挑戰(zhàn)和機(jī)遇同在，困難與希望并存的形勢(shì)；都要以推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，提高經(jīng)濟(jì)效益為中心，抓好標(biāo)準(zhǔn)化操作和現(xiàn)代化管理，深化焦?fàn)t、化產(chǎn)和環(huán)保的綜合治理，搭理開發(fā)新產(chǎn)品，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)能降耗，降低成本，力爭(zhēng)能出口創(chuàng)匯。采用加熱控制模型后 ，可實(shí)時(shí)測(cè)量爐組的各種參數(shù)，從而達(dá)到使?fàn)t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(shí)間供熱產(chǎn)生波動(dòng)。e 采用焦?fàn)t加熱自動(dòng)控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)煉焦生產(chǎn)管理中， 一旦加熱制度制定后一般不會(huì)輕易改變， 但因裝煤不足、 煤的水分波動(dòng)煤氣的壓力波動(dòng)、天氣變化、個(gè)別爐號(hào)因某種原因延長(zhǎng)或縮短結(jié)焦時(shí)間等， 均對(duì)煤的炭化過程有一定的影響。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(zhǎng)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(dòng)化水平較高，煉焦工序能耗大大降低，勞動(dòng)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。 配黏結(jié)劑工藝適用于低流動(dòng)度的弱黏結(jié)性煤料，有改善焦炭機(jī)械強(qiáng)度和焦炭反應(yīng)性的功效，配抗裂劑工藝適用于高流動(dòng)度的高揮發(fā)性煤料，可增大焦炭塊度， 提高焦炭機(jī)械強(qiáng)度，改善焦炭氣孔結(jié)構(gòu)，改進(jìn)結(jié)焦工藝。同時(shí)，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(zhì)的提高，焦炭的粒級(jí)分布更趨均勻粉焦率約提高2%~ %。由于裝爐煤水分的降低，%。因而提高了焦炭粒度的均勻系數(shù)煤調(diào)濕技術(shù)。增加煉出的焦炭比頂裝煤焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭抗碎強(qiáng)度提高耐磨強(qiáng)度改善反應(yīng)后強(qiáng)度，提高在相同焦炭質(zhì)量下可多用的高揮發(fā)分弱黏結(jié)性煤使入爐煤料中高揮發(fā)分弱黏結(jié)性煤的配入量高達(dá)70%~80%。焦炭質(zhì)量的提高受多種因素影響并與焦炭生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)息息相關(guān)，為了全面探究提高焦炭質(zhì)量的技術(shù)措施我們從焦炭生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析研究 。由以上可見，焦化工業(yè)在在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。從1993年起, 中國(guó)的焦炭產(chǎn)量已連續(xù)居世界第一位。進(jìn)入21 世紀(jì), 結(jié)構(gòu)調(diào)整和技步仍是中國(guó)焦化工業(yè)發(fā)展的主題[3] 。 焦炭出口量占世界焦炭出口貿(mào)易有國(guó)際20 世紀(jì)80 年代先進(jìn)水平的大型機(jī)械化焦?fàn)t, 但中國(guó)焦?fàn)t的大型化和平均裝備水平低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家, 焦油和粗苯的加工水平也落后于國(guó)外。大容積焦?fàn)t、搗固焦?fàn)t、干法熄焦等開發(fā)較早的先進(jìn)工藝技術(shù)在工業(yè)化實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中日臻完善；日本的型焦工藝、德國(guó)的巨型煉焦反應(yīng)器、美國(guó)的無(wú)回收焦?fàn)t、前蘇聯(lián)的立式連續(xù)層狀煉焦工藝等近30年來(lái)開發(fā)的新工藝新技術(shù)則加快了工業(yè)化進(jìn)程。焦炭產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)的主要是中國(guó)、韓國(guó)、巴西等幾個(gè)發(fā)展國(guó)家[2]。到20世紀(jì)末，各國(guó)焦炭生產(chǎn)增減幅度已明顯變小，與焦炭需求量是基本平衡。 世界焦炭產(chǎn)量于20世紀(jì)70年代達(dá)到頂峰。鼓冷工段是焦化廠的心臟，鼓冷工段投產(chǎn)成功與否決定了焦化廠是否能夠順利投產(chǎn)，其主要任務(wù)如下：1. 分離出荒煤氣中的絕大部分焦油、萘、氨水，以利于后續(xù)單元的運(yùn)行；2. 將煤氣冷卻到一定的溫度，使之能滿足后續(xù)單元的要求；3. 氨水、焦油、焦油渣的分離；4. 物料的輸送：（1）往焦?fàn)t送循環(huán)氨水，往后續(xù)單元送剩余氨水；（2）輸送煤氣并使整個(gè)煤氣系統(tǒng)的吸力、壓力能夠滿足焦?fàn)t、煤氣凈化的正常要求；（3）外送焦油。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℃。此時(shí)焦?fàn)t煤氣稱為荒煤氣，它包括常溫下的氣態(tài)物質(zhì)，如氫氣、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等；烴類；含氧化合物，如酚類；含氮化合物，如氨、氰化氫、吡啶類和喹啉類等；含硫化合物，如硫化氫、二硫化碳和噻吩等。在鼓風(fēng)冷凝工段中，本設(shè)計(jì)應(yīng)用了國(guó)內(nèi)的一些焦化廠的改進(jìn)技術(shù)，具有一定參考價(jià)值。同時(shí)對(duì)其做了工藝計(jì)算，達(dá)到了所需規(guī)格性能的要求。本設(shè)計(jì)對(duì)煤氣的鼓風(fēng)冷凝工段進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)。目 錄摘要 3ABSTRACT 4引言 51 文獻(xiàn)綜述 6 世界煉焦工業(yè)的發(fā)展 6 中國(guó)焦化工業(yè)現(xiàn)狀 6 6 煉焦生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì) 8 煉焦化學(xué)工業(yè) 8 焦?fàn)t煤氣利用現(xiàn)狀及發(fā)展思路 9 煤氣的冷卻原理及改進(jìn) 10 煤氣的冷卻原理 10 11 煤氣的鼓風(fēng)工藝 12： 132設(shè)計(jì)內(nèi)容與工藝方案及選型 15 設(shè)計(jì)內(nèi)容與方法 15 16 三中煤氣冷凝方法的優(yōu)缺點(diǎn)及本設(shè)計(jì)的選型 16 間接冷卻 16 直接冷卻 18 間直冷卻 21 各種鼓風(fēng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及本設(shè)計(jì)的選型 21 離心式鼓風(fēng)機(jī)的構(gòu)造 22 233. 煤氣的鼓風(fēng)冷凝工段的工藝計(jì)算 24 集氣管的工藝計(jì)算 24 原始數(shù)據(jù) 24 物料平衡 25 熱平衡 27 兩段冷卻流程的橫管式煤氣初冷器的初步冷卻工藝計(jì)算及選型 34 34 進(jìn)入橫管初冷器的物料組成 35 一段初冷器出口煤氣中水蒸汽的計(jì)算 35 二段初冷器出口的物料衡算 36 橫管式煤氣初冷器的衡算 37 橫管式煤氣初冷器的冷卻水量的計(jì)算 37 冷卻面積的計(jì)算及煤氣初冷器的選擇 38 初冷器管板的拉脫力校核 41 機(jī)械化氨水澄清槽的工藝計(jì)算及選型 44 離心式煤氣鼓風(fēng)機(jī)的工藝計(jì)算及選型 44 冷鼓風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程 44 鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子所需功率 45 鼓風(fēng)機(jī)后煤氣溫度t 46 電捕焦油器的選型 47 兩極間的電位差 48 焦油霧滴的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 49 沉淀極管數(shù)的確定 50 煤氣在電捕焦油器沉淀極管內(nèi)的平均流速和平均停留時(shí)間 50 電捕焦油器的電能消耗（兩臺(tái)并聯(lián)） 504 非工藝條件的選擇和設(shè)計(jì) 51 土建設(shè)計(jì)條件 51 生產(chǎn)工藝流程圖 51 車間平面圖 51 設(shè)備一覽表 52 供電照明系統(tǒng) 54 供電系統(tǒng)及用電要求 54 用電設(shè)備平面布置圖 54 避雷要求 54 54 控制方式 54 儀表控制條件 54 采暖通風(fēng)條件 56 給排水設(shè)計(jì)條件 56 分析化驗(yàn)設(shè)計(jì)條件 57 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所等級(jí) 58 車間人員一覽表 58 供汽設(shè)計(jì)條件 58 供汽方式 58 供汽條件 59 設(shè)備維修 59 謝辭………………………………………………………………………………………………..60 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………………..61摘要本設(shè)計(jì)任務(wù)為年產(chǎn)120萬(wàn)噸冶金焦焦化廠鼓風(fēng)冷凝階段的初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是由摘要、引言、文獻(xiàn)綜述、文獻(xiàn)綜述、研究?jī)?nèi)容與工藝設(shè)計(jì)方案及選型、煤氣的鼓風(fēng)冷凝工段的工藝計(jì)算、非工藝條件的選擇和設(shè)計(jì)、工廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和某些技術(shù)上的改進(jìn)、參考文獻(xiàn)等部分組成。對(duì)流程中所需的各種設(shè)備，如橫管初冷氣、鼓風(fēng)機(jī)、電捕焦油器、機(jī)械化氨水澄清槽等進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和選型。本設(shè)計(jì)還對(duì)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。關(guān)鍵詞：鼓風(fēng)，冷凝，煉焦，橫管初，鼓風(fēng)工藝流程ABSTRACTThe task of design is the primary design of the congealed work segment of blasting in the coking plan that products metallurgical coke 1200 thousand ton. The design is divided into the abstract ,the introduction ,the literature summarizes,the research content and the technological design plan and the shaping,the coal gas drum wind condensation construction section process design, the nontechnological conditions choice and the design , the factory practical experience and certain technical improved, the reference parts etc.This design has carried on the preliminary design to the congealed work segment of breeze of blasting to purifying coal kind of equipment needed in the processing, such as the horizontal at the beginning of crosstube primary gas cooler,the blast ,the electricity caughtthe tar,the mechanized storage pond and so on carries on in detail, has been done to it and has matched the requipment. This design also has designed and chosen the condition of the noncraft section of the drum wind condensation construction, causes the drum wind condensation consruction section to be more perfect.In the drum wind condensation construction section design,some new improved technologies are it has much practical value.Keywords:blast,condensation,coking plant , crosstube primary gas cooler,crafatwork flow.引言煤煉焦時(shí)生成的焦?fàn)t煤氣以650~800℃的溫度從焦?fàn)t的爐頂空間逸出。粗煤氣中還含有水蒸氣。這個(gè)任務(wù)在化產(chǎn)車間的初冷器內(nèi)完成。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。從80年代初以來(lái)，世界焦炭產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)，[1]。近幾年世界焦炭產(chǎn)量略有回升，但總量變化不大。 世界煉焦工業(yè)近幾十年來(lái)取得了長(zhǎng)足發(fā)展。 中國(guó)焦化工業(yè)現(xiàn)狀中國(guó)是世界焦炭生產(chǎn)大國(guó)，焦炭產(chǎn)量占世界焦炭量的36%左右。除鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的焦化廠和供應(yīng)城市煤氣的焦化廠外, 許多獨(dú)立焦化廠所產(chǎn)的焦?fàn)t煤未得到合理有效的利用。近十多年來(lái), 中國(guó)的焦炭總產(chǎn)量翻了一番還多,1997 年達(dá)到了歷史最高峰的13902 萬(wàn) 。中國(guó)也是世界焦炭出口大國(guó), 2000年中國(guó)出口焦炭1520 萬(wàn) , 占世界焦炭出口總量2510萬(wàn)噸的60%以上。通常情況下提高焦炭質(zhì)量主要集中在對(duì)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(duì)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)。a 原料煤的預(yù)處理技術(shù)搗固煉焦技術(shù)裝爐煤料搗固成煤餅后 ，從焦?fàn)t的機(jī)側(cè)裝入炭化室 ，其密度可以提高到1 150kg/m。b 配型煤煉焦技術(shù)在配煤比相同的條件下，配型煤煉焦生產(chǎn)的焦炭與常規(guī)粉煤煉焦生產(chǎn)的焦炭比較，提高2%~3%，變化不大或稍有改善，轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)指標(biāo)提高降低，提高焦炭篩分組成有所改善，產(chǎn)率有所下降80mm ~80m，級(jí)顯著增加一般可增加25mm 。采用煤調(diào)濕技術(shù)將入爐煤的水分降低至6%~7%，使煉焦耗熱量降低，如果按正常入爐煤水分為11，則采用煤調(diào)濕技術(shù)后水分降低了以干煤為5% /1kg，基準(zhǔn)煉焦耗熱量降低約300kJ~350kJ。焦炭的產(chǎn)量也將有所增加。 c配添加劑所謂配添加物就是在裝爐煤中配入適量的黏結(jié)劑和抗裂劑等非煤添加物，以改善其結(jié)焦性的一種焦煤準(zhǔn)備特殊技術(shù)措施。d 焦?fàn)t容積大型化焦?fàn)t的大型化是實(shí)現(xiàn)我國(guó)煉焦行業(yè)協(xié)調(diào)健康可持續(xù)發(fā)展的一條重要途徑，炭化室加寬、加高，提高單孔炭化室產(chǎn)焦量，是煉焦技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展方向。另外，焦炭質(zhì)量提高后，在高爐煉鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的延伸效益更是巨大的。如不及時(shí)調(diào)整，可使焦?fàn)t爐溫產(chǎn)生波動(dòng)，供熱過量或供熱不足。 動(dòng)態(tài)調(diào)度模型和加熱控制模型可以逐漸使全爐組的加熱情況保持一致。同時(shí)要努發(fā)揮我省焦化行業(yè)的整體優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)聯(lián)合，搞好技術(shù)交流和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t及化產(chǎn)系列的