2024年5月6日发(作者:)
焦化厂生产工艺流程
焦化厂主要生产车间:备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间及其公辅设施等,各车间主要生产
设施如下表所示:
序号 系统名称 主要生产设施
1 备煤车间 煤仓、配煤室、粉碎机室、皮带机运输系统、煤制样室
煤塔、焦炉、装煤设施、推焦设施、拦焦设施、熄焦塔、筛运
2 炼焦车间
焦工段(包括焦台、筛焦楼)
冷鼓工段(包括风机房、初冷器、电捕焦油器等设施);脱氨工
3 煤气净化车间 段(包括洗氨塔、蒸氨塔、氨分解炉等设施);粗苯工段(包括终
冷器、洗苯塔、脱苯塔等设施)
废水处理站、供配电系统、给排水系统、综合水泵房、备煤除
4 公辅设施
尘系统、筛运焦除尘系统、化验室等设施、制冷站等
一、煤的准备
备煤车间的生产任务是给炼焦车间提供数量充足、质量合乎要求的配合煤。其工艺流程为:原
料煤→受煤坑→煤场→斗槽→配煤盘→粉碎机→煤塔。
1、煤的接收与储存
原料煤一般以汽车火车的方式从各地运输过来,邯钢焦化厂的原料煤主要来自邢台的康庄、官
庄,峰峰和山西等地。当汽车、火车到达后,与受煤坑定位后,用螺旋卸煤机把煤卸到料仓里,当
送料小车开启料仓开口后,用皮带把煤料运到规定位置。注意:每个料仓一次只能盛放同一种类别
的煤。
为了保证焦炉的连续生产和稳定焦炉煤的质量,应根据煤质的类别用堆取料机把运来的煤卸放在煤
场的各规定位置。邯钢焦化厂的备煤车间用的气煤、肥煤、焦煤和瘦煤四种,按规定分别堆放在煤
场的五个区。
2、煤原料的特性及配煤原则
①气煤 气煤的煤化程度比长焰煤高,煤的分子结构中侧链多且长,含氧量高。在热解过程中,
不仅侧链从缩合芳环上断裂,而且侧链本身又在氧键处断裂,所以生成了较多的胶质体,但黏度小,
流动性大,其热稳定性差,容易分解。在生成半焦时,分解出大量的挥发性气体,能够固化的部分
较少。当半焦转化成焦炭时,收缩性大,产生了很多裂纹,大部分为纵裂纹,所以焦炭细长易碎。
在配煤中,气煤含量多,将使焦炭块度降低,强度低。但配以适当的气煤,可以增加焦炭的收缩性,
便于推焦,又保护了炉体,同时可以得到较多的化学产品。由于中国气煤储存量大,为了合理的利
用炼焦煤的资源,在炼焦时应尽量多配气煤。
②肥煤 肥煤的煤化程度比气煤高,属于中等变质程度的煤。从分子结构看,肥煤所含的侧链
较多,但含氧量少,隔绝空气加热时能产生大量的相对分子质量较大的液态产物,因此,肥煤产生
的胶质体数量最多,其最大胶质体厚度可达25mm以上,并具有良好的流动性,且热稳定性也好。
肥煤胶质体生成温度为320℃,固化温度为460℃,处于胶质体状态的温度间隔为140℃。如果升
温速度为3℃/min,胶质体的存在时间可达50min,因此决定了肥煤黏结性最强,是中国炼焦煤的
基础煤种之一。由于挥发性高,半焦的热分解和热缩聚都比较剧烈,最终收缩量很大,所以生成焦
炭的类问较多,又深又宽,且多以横裂纹出现,故易碎成小块,耐磨性差,高挥发性的肥煤炼出的
焦炭的耐磨强度更差一些。肥煤单独炼焦时,由于胶质体数量多,又有一定的黏结性,膨胀性较大,
导致推焦困难。
在配煤中,加入肥煤后,可起到提高黏结性的作用,所以肥煤是炼焦配煤中的重要组分,并为多配
入黏结性较差的煤提供了条件。
③焦煤 焦煤的变质程度比肥煤稍高,挥发性比肥煤低,分子结构中大分子侧链比肥煤少,
含氧量较低。热分解时产生的液态产物比肥煤少,但热稳定性更高,胶质体数量多,黏性大,固化
温度较高,半焦收缩量和收缩速度均较小,所以炼焦出的焦炭不仅耐磨强度高、焦块大、裂纹少,
而且抗碎强度也好。就结焦性而言,焦煤是最好的能炼制出高质量焦炭的煤。
配煤时,焦煤的配入量可在较宽的范围内波动,且能获得强度较高的焦炭。所以配入焦煤的目的是
增加焦炭的强度。
④瘦煤 瘦煤的煤化程度较高,是低挥发性的中等变质程度的黏结性煤,加热时生成的胶质
体少,黏度大。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,但焦炭的熔融性很差,
焦炭的耐磨性也差。在配煤时配入瘦煤可以提高焦炭的块度,作为炼焦配煤效果较好。
3、配煤过程
当需要哪种煤时,用堆取料机通过皮带把煤输送到斗槽里,斗槽里的煤再次通过皮带送向配煤
盘按要求进行配煤。焦化厂配煤比一般为:气煤28%,焦煤45%,肥煤18%,瘦煤9%。在进行配
煤时,邯钢焦化厂采用的是利用核子秤进行衰减,通过信号的转换传到电脑上进行控制的。信号控
制流程为:Cs-137→煤料→(衰减)电离室→(惰性气体)电流→放大器、变送单元→称重频率信
号、变速信号→电脑系统。
4、煤的粉碎
焦化厂备煤车间的原料煤的精细度为70%~80%,含义为<3mm的煤料占总重量的百分数。
在进入粉碎机之前,一部分达到原料煤细度的煤直接由皮带运往煤塔,另一部分未达标的由配煤工
段运来的配合煤则先经除铁装置将煤料中的铁件吸净后进入粉碎机,再由皮带运往煤塔。在邯钢焦
化厂的配煤车间用的是可逆锤式粉碎机,在粉碎机旁还设有除尘装置。
5、备煤车间设备简介
螺旋卸煤机:旋转机构、提升机构、走行机构、机架。
堆取料机:取料机构、回转机构、变幅机构、悬臂皮带机、尾车、走行机构。
斗槽;南斗槽供1#-4#焦炉 有8个仓库 每个仓库500吨;北斗槽供5#-6#焦炉,有8个仓库 每个
仓库500吨。
配煤盘:圆盘、刮料机、加减套筒、减速机、电机。
粉碎机:转子、锤头。
二、炼焦
所谓高温炼焦,就是煤在隔绝空气加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、黏结、固化、
收缩等过程最终得到焦炭。
1、炼焦生产工艺流程
由备煤车间送来的配合煤装入煤塔,装煤车按作业计划从煤塔取煤,经计量后装入炭化室内。
煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产生荒煤气。
炭化室内的焦炭成熟后,用推焦车推出,经拦焦车导入熄焦车内,并由电机车牵引熄焦车到熄焦塔
内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上,冷却一定时间后送往筛焦工段,经筛分按级别贮存
待运。
煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,经过上升管、桥管进入集气管。
约700℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至90℃左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。
煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间。
焦炉加热用的焦炉煤气,由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室,通过下喷管把
煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气经过立火道顶
部跨越孔进入下降气流的立火道,再经蓄热室,又格子赚把废气的部分显热回收后,经过小烟道、
废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。
2、焦炉结构分析
焦炉结构的变化与发展主要是为了更好的解决焦饼高向与长向的加热均匀性,节能降耗、降低
投资成本,提高经济效益。为了保证焦炭、煤气的质量和产量,不仅需要有合适的配煤比,而且要
有良好的外部条件,而合理的焦炉结构就是用来保证外部条件的手段。为此,需从焦炉结构的各个
部位加以分析。邯钢焦化厂采用的是JN43-58-Ⅱ型焦炉和JN43-80型焦炉。
现代焦炉炉体最上部是炉顶,炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室,炉体下部有蓄热室和连接蓄
热室和燃烧室的斜道区,每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道连接。烟道设在焦炉基础
内或基础两侧,烟道末端通向烟囱。因此焦炉由三室两区组成,即炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道
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