4 3，直立炉制气4 3。1.直立炉制气用煤有单种煤。原煤.块煤，粉煤 还可能用多种煤,因此备煤工艺根据以上用煤具体情况设置相应的破碎，筛分及配煤等装置，如用两种以上煤种 需要设置配煤装置,4 3,6，本条规定了直立炉装炉煤质量的设计要求.我国各直立炉煤气厂几十年的生产经验，装炉煤的坩埚膨胀序数以11、2。4、葛金指数以F,G1为好,特别是坩埚膨胀序数3.4时更适用于直立炉的生产、此时煤料行速正常，操作顺利。生产的焦炭块度大小适当,一般以25mm，50mm大小的焦炭居多。若采用黏结性好结焦性强的煤、因其膨胀指数过高 膨胀量大于炉室上部锥度扩大的幅度,使得煤与炉壁黏附。不能均匀下沉,增加人工捣炉的劳动强度、或损毁炉壁，如果强行捣炉往往会导致,脱煤，但若采用葛金指数A，B.C型的不黏结煤,煤料入炉后所产焦块松碎。生产操作不正常 小块焦焦层容易推开排焦箱悬锤，使炭化室内煤层失去控制造成突然.脱煤 炭化室正压无法维持、吸入空气引起爆炸,其危害程度和后果要比因膨胀指数过高形成的,脱煤,严重得多 某煤气厂就因此发生过爆炸事故.其主要原因就是煤不合要求,当时使用的主要煤种是阜新煤。其坩埚膨胀序数为11，2 葛金指数为B.颗粒小于10mm的煤占总量的80、以上 因此，连续式直立炉的装炉煤的质量指标应满足本条规定的要求。装炉煤的粒度是影响直立炉生产能力和劳动强度的重要因素，若直立炉采用黏结性较弱的气煤和肥气煤配合炼焦时 入炉煤是由粉煤和不完全细粉碎的煤块组成的配合料.当小于10mm煤屑大于75，时 由于粉煤较多、煤料入炉后在炉顶迅速软化、膨胀，黏结 若不采取措施.致使炉料下降不均匀 增加捣炉工作量。同时由于煤层阻力大.大部分气流从炉子长轴两端焦层高温区穿过.烃类裂解过多、煤气热值下降。如果装炉煤的粒度大一些将有利于炉料顺行。煤气通畅,提高产能，据统计，煤中小于13mm煤屑占25,比占75，时的产气率增加30。但需注意 大于10mm的煤块过多时。容易造成炭化室内炉料粒度偏析,焦炭质量不均匀,因此规定了煤的粒度应小于50mm、其中小于10mm的含量小于75 近十余年来大同矿务局扩大了直立炉使用煤种、在有蓄热室直立炉上探索出一条生产铁合金焦的新途径，选用灰分小于10.干基,热稳定性大于60。粒度15mm.80mm的大同原煤，属长焰煤。炼制出了合格的高质量的铁合金焦 4、3,7,本条规定了储煤仓、辅助煤箱,储焦仓储量的设计要求.1 储煤仓储量。直立炉的储煤仓位于炉体的上方，厂房的顶层.储煤仓与厂房为共同基础.储煤仓容量以满足生产为前提、如果煤仓储量过大，会增加厂房和备煤系统的投资.随着设备先进性和可靠性的提高，维护和检修系统的完善 备煤操作系统管理的加强,煤仓的储量可以适当减小,但是如果煤仓储量过小.一旦出现下煤死角、或送煤系统出现故障将会影响直立炉的正常生产。正常情况下直立炉的上煤设备检修时间为每天8h 综合以上因素、确定储煤仓设计总容量按16h 20h计算，一般均能满足生产要求。2。辅助煤箱储量，根据各厂的生产经验,一般每隔1h通过加煤阀向辅助煤箱加一次煤，1h内煤箱储量减少一半 辅助煤箱约1m多高，仍可以防止炭化室内的煤气通过煤箱外窜 保证直立炉的安全生产。因此规定辅助煤箱的总容量按2h用煤量计算，3。储焦仓储量，为了直立炉操作顺利，正常生产操作中，少则6周、10周 多则20周每个炭化室定期轮换停产 空烧沉积在炉壁的石墨.通称，烧空炉。烧垢后的直立炉与新投产的直立炉一样。投产的工序是先将空置的炭化室加满焦炭。开启排焦设备、然后才能正常加煤投入连续生产,为了满足烧空炉和新炉投产的需要。规定储焦仓总容量按一次加满四门炭化室的装焦量计算。4.3、8.本条文规定在有条件情况下、应以单种煤或配合煤的工业炉试验数据确定各项产品指标 当考虑设计方案缺乏测定数据时，可采用条文中规定的配合煤炼制气焦的产品指标,该指标是根据各厂历年实际生产数据统计资料制定。影响直立炉干馏制气产品产率的因素很多 煤的挥发分，黏结性，水分。灰分,煤的粒度.熄焦蒸汽量以及生产操作管理的差异,装炉和排焦的顺畅程度、等都有关,煤气产率随着入炉煤挥发分增高而增加。但成焦率相应降低,如大同煤气厂曾实验，当入炉煤挥发分高于25、熄焦蒸汽耗量达0、25t t煤时、煤气产量甚至高达440m3。t煤。510m3。t煤、全焦率61。7 所以直立炉的操作弹性较大，具有适应城市供气负荷波动的能力。适宜作为城市煤气调峰用的气源 各煤气厂一般以主要产品煤气或焦炭,来决定所选用的入炉单种煤的性质及配比。因而各厂产品产率各不相同.4，3.9，根据连续式直立炉的生产特点、不同的煤种。不同的生产条件。干馏煤的耗热量相差较大，主要影响因素有，入炉煤的黏结性.挥发分、水分.粒度、排焦速度,熄焦蒸汽量以及生产管理的差异等，如中冶焦耐曾在大同矿务局和大连煤气二厂进行标定。两炉型均是有蓄热室的直立炉.大同矿务局用的是粒度为13mm,80mm的大同块煤生产铁合金焦、煤水分8.8 挥发分29 86 采用回炉煤气加热.耗热量为1409kJ、kg湿煤。水分为7，大连煤气二厂是以生产气焦为主 使用粒度 13mm占58 9。配合煤，煤水分11 05，挥发分38.74，同样是回炉煤气加热.其耗热量为2137kJ、kg湿煤。水分为7。标定结果显示.同一炉型不同煤质炼焦耗热量相差很大。煤的粒度大.透气性好。下料顺畅，有利于提高效率.降低能耗，又如熄焦蒸汽用量规定为0.15t t煤、0 25t。t煤,当熄焦蒸汽量在0.15t，t煤时、称为半湿法熄焦.蒸汽量在0,25t、t煤时.称为湿法熄焦 两种熄焦方法由于熄焦蒸汽量的变化。使得直立炉的生产能力.煤干馏耗热量，煤气成分。煤气热值等都有很大差别，所以直立炉煤干馏耗热量是一项综合指标、本规范只能给出范围，无蓄热室直立炉的加热采用热发生炉的煤气.由于大于或等于350 的热煤气难以测定流量、本条文的规定值是根据无蓄热室直立炉生产时 发生炉供气所耗原料量的实际数据确定、每吨煤经干馏需要耗用180kg.210kg的焦,经换算耗热量为2580kJ、kg。3010kJ.kg,4,3 10、根据燃烧废气排放的环保要求 结合不同加热用煤气制造工艺所能达到的指标。本条分别给出了三种加热用煤气质量指标,其中发生炉热煤气是指发生炉生成的500 左右的粗煤气。经除尘器除去粉尘和部分焦油后。直接送往用户的热发生炉煤气,发生炉冷煤气是指出炉温度500、左右的粗煤气经冷却 洗涤.焦油雾捕除 水滴处理后的发生炉煤气、经换热器冷却后冷煤气温度约30。40。冷发生炉煤气便于管理、输送。计量和监测 回炉煤气是指直立炉自产煤气经冷却,洗涤 油雾捕除及脱硫后 循环利用的煤气,4 3 11 本条规定了对有蓄热室的直立炉加热.交换及废气系统的设计要求.1.加热煤气系统.有蓄热室直立炉即可以用回炉煤气加热也可以用冷发生炉煤气加热.根据需要可布置一套或两套加热煤气系统 煤气管道上设置压力和流量自动调节装置 以稳定入炉煤气压力和流量、从而稳定入炉煤气的热值、防止炉温波动。此外由于回炉煤气含有少量萘。焦油等杂质。低温下冷凝容易堵塞管道。因此回炉煤气管应设煤气预热器，预热温度不低于45,并设置冷凝液排放装置，煤气管道必须始终保持正压，为了避免由于出现负压吸入空气而引起爆炸 管道上应设置低压报警信号装置,管道末端设爆破片。一旦出现爆破时以减少其损坏程度 2 交换系统。液压交换机占地面积小、设备简单,操作便捷,所以交换系统应采用液压交换机、液压交换机设置蓄能设施,可在停电情况下实现几个周期的交换。保证直立炉稳定生产 煤气换向装置有交换旋塞和煤气换向调节阀两种、各有优点,为了减少煤气向炭化侧走廊泄漏的机会。对一氧化碳含量较多的冷发生炉煤气,一氧化碳含量约27，多采用煤气换向调节阀、尽管漏煤气机会增多、但泄漏的煤气直接进入烟道，回炉煤气。一氧化碳含量约15 5.多采用漏气相对较少的交换旋塞,3,废气系统,废气系统中交换开闭器的阻力占总阻力的比例较大 每克服10Pa的阻力，烟囱需要加高2m 因此设计应尽量选用阻力小调节灵敏的废气交换开闭器.4 3，12.废热锅炉的设置地点与锅炉的出力有很大关系。表1显示了同样形式的两台废热锅炉由于安装高度不一样、结果在产气量上的明显差别、表1 废热锅炉产气量的比较、注。废气总管标高为、8，5m处.废热锅炉有卧式与立式,水管式与火管式、高压与低压等种类.采用火管式废热锅炉时 应留有足够的周围场地，以便检修和清灰。4 3。13 本条规定了炉顶荒煤气管及氨水管的设计要求。1、限制集气管末端与吸气管间的压差小于20Pa 有利于保证全炉各炭化室压力均匀、便于管理易于控制,减少冒烟冒火.设计一般采用增大集气管直径或增加吸气管数量的方法调整压差 2、煤干馏过程中的荒煤气的发生量并不均匀,集气管压力波动较大、设置集气管压力自动调节装置可保证荒煤气顺畅导出.稳定炉顶空间压力,防止冒烟冒火。3,制气的生产工艺复杂、影响因素较多。如因故煤气不能顺畅导出，须采取紧急放散以确保安全。4.当循环氨水因故较长时间停止供应时。可用工业水代替氨水冷却荒煤气、避免烧坏集气管，5 循环氨水的主要用途是冷却煤气和清扫集气管 本规范表4.3 13循环氨水量是总结了各厂实际生产数据而定的 4.3。14.熄焦蒸汽用量直接影响煤气发生量、蒸汽熄焦过程中焦炭温度由950，左右降至650.左右.与此同时一部分蒸汽、约20、30.与炽热的焦炭发生水煤气反应.导致煤气中一氧化碳含量增加、煤气发生量提高。煤气热值降低,焦炭产量减少 因此蒸汽用量是调节煤气产量和质量的重要手段。根据多年来直立炉生产经验,熄焦蒸汽耗量一般控制在0、15t，t煤 0、25t t煤左右.为便于控制和稳定熄焦蒸汽量,避免因充压蒸汽的开与关引起熄焦蒸汽量的波动,熄焦蒸汽管与充压蒸汽管应分别独立敷设，熄焦蒸汽总管上流量控制装置一般采用蒸汽流量计,送往每个排焦箱的支管流量一般采用流量孔板。根据生产需要稳定熄焦蒸汽耗量、4 3 15,本条文规定了对熄焦水系统的设计要求。根据各厂生产经验、熄焦循环水量一般在3m3。t煤.4m3，t煤,水分为7。的煤.为避免水中过多的粉焦堵塞熄焦喷嘴、影响熄焦效果，粉焦沉淀池设计应具有足够的容积 以保证粉焦有较好的沉淀效果.并在循环水输送系统设计中设置过滤装置 熄焦水在循环使用过程中.由于蒸发损失和排污。需定量补充新水,补充水量约为1t、t煤。熄焦补充水可以使用处理后达二级排放标准的酚氰废水或工业水 排焦箱水封槽补充水,水封槽清洗水计入补充水。水封式放焦阀的满流水,放焦时的落地水均应收集并进入粉焦沉淀池循环利用。4、3、16.本条规定了对排焦系统设计的要求、1,排焦传动装置采用调速电机.可达到无级变速。有利于准确地控制炉内煤料行速 稳定生产 2.排焦箱排焦大轮以下的中箱和下箱为储焦箱，排焦大轮拨出的焦炭在这里储存，每隔2h排放一次.由运焦车或胶带运输机运往焦处理装置 为了确保因故不能按时出焦时，直立炉仍能正常生产、排焦箱储焦段的中箱和下箱总容量需按4h储焦量计算 3.为了减轻劳动强度 改善操作条件。减少定员。人工放焦应改成液压机械放焦 4 连续生产的直立炉,捣炉和放焦任何操作都会影响炉内压力的稳定，一旦二者同时操作,增加了空气进入炉内的机会 极易引起安全事故.因此在同一炭化室炉顶捣炉和炉底放焦必须错时进行.故应设联络信号 杜绝在同一炭化室上下同时操作 4、3。17.本条文规定了直立炉工艺布置的原则.1、每座直立炉炭化室孔数的设置 在满足生产规模的前提下还与单排或双排布置有关，直立炉排焦是靠排焦电机和偏心轮带动拉板做往复运动,拉板的推和拉 搬动相应的排焦箱的排焦轮和排焦星齿，从而拨动焦炭完成排焦.为使排焦拉板在推和拉的动作中带动相同数量的排焦箱,以确保排焦传动系统能始终保持均衡稳定的受力条件 当采用双排布置时.每座炉的炭化室个数宜为4的倍数,可将炉孔数四等分、左排的前端与右排的尾端同时排焦。右排的前端和左排的尾端同时排焦，排焦系统受力均匀.同理若采用单排布置时每座炉的炭化室个数宜为偶数 2，两至三座直立炉组成一个炉组，共建在同一厂房内 构成一个生产系统 工艺管理比较方便 此时、可共用一套上煤和运焦系统.一套筛储焦系统。一套熄焦循环水系统,一套除尘系统.共用一座烟囱和一台电梯等、从而减少建设投资和运行成本。如果根据建设规模的需要在总图布置许可的情况下 也可将两个炉组即四座直立炉建在同一厂房内、3、每一炉组的两座炉之间应设间台。间台大小取决于工艺装置布置所占空间,如加热煤气管道的引入，煤气预热器的布置.交换机室和液压油缸布置 排焦传动装置布置等，间台负一层一般设置受焦坑和运焦皮带等.4 每座炉的两端设置端台、一层一般布置废气管的引出、人货两用电梯 炉顶布置荒煤气输出管和循环氨水引入管 自动化仪表室和工人休息室等.5，排焦箱排焦口排出的焦炭温度正常情况下约100。130、左右。排焦时大量含粉焦及有害物质的水蒸气同焦炭一起喷出,污染环境,因此必须在排焦口附近设置除尘吸口，将水汽搜集经除尘管送往除尘室除尘后排放，直立炉坐落在半封闭的厂房内，炉顶表面温度约210.230.热辐射,热烘烤。加上炉内逸出的烟气。操作环境恶劣,因此必须设通风换气装置。有经验的厂家还设置了定时水雾喷淋装置、