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、