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