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