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.