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.