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