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，