2024年5月20日发(作者:尔安顺)
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中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉
于振东 戴成武
张长青 陈海文
王明登 杨俊锋
马小波
中冶焦耐工程技术有限公司
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中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉
由中冶焦耐工程技术有限公司在2007年初依据储备和唐山佳华公司
的要求,决定为唐山佳华二期工程项目开发建设4座46孔,炭化室
高6.25m的大型捣固焦炉及建设与其配套的生产设施、公用设施及辅
助设施等。年产焦碳在220万吨。6月25日,中冶焦耐公司董事长
于振东和唐山佳华董事长张希文在鞍山就6.25m捣固焦炉总承包合
同正式签字,并确定佳华工程将于2008年7月18日投产,现在土建
工程已开始建设,大型设备及耐火材料业已采购完毕。此举标志着拥
有自主知识产权,目前世界上炭化室高度最高,单孔炭化室容积最大,
技术水平最先进,自动化程度最高,环保设施最完善的超大型捣固焦
炉在中国唐山佳华开始建设。是中冶焦耐继开发出7m顶装焦炉之后
的又一壮举和里程碑。
1. 中冶焦耐对大型捣固焦炉进行了科学的总结,其特性如下:
1) 煤饼从机侧装入炭化室;
2) 煤饼上的荒煤气流通通道小;
3) 炭化室锥度小;
4) 装煤期间煤饼和炭化室墙面有空隙,装煤后很快消失;
5) 煤饼和炭化室墙砖间有空隙;
6) 机、焦侧煤饼头部有斜度;
7) 焦侧煤饼头部倒塌,将被推到焦侧炉门处;
8) 机侧炉头炭化室墙面温度波动大;
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9) 煤饼密度均匀,水分稳定;
10) 结焦时间达到2/3时,煤饼开始收缩;
11) 从结焦初期到相当长的结焦时间里,炭化室墙面承受很高的侧压。
2. 炼焦车间布置
炼焦车间新建4×46孔炭化室高6.25m超大型捣固焦炉,四座焦炉(3
号、4号、5号、6号)布置在一条中心线上。3号、4号焦炉组成一
个炉组,5号、6号焦炉组成一个炉组,两个炉组之间设有独立的中
控楼,除电力控制室和液压交换机室外,其余功能房间如中控室、休
息室、办公室、洗手间、变送器室、自动放散点火装置控制室和集控
室等各房间都布置在中控楼内。.
在两炉组之间机侧设一个双曲线斗槽的煤塔及两条带有卸料小车的
输送皮带。焦炉端部设炉端台,在3号和6号焦炉端台的端部分别设
置10吨电动葫芦一台,炉端台顶层设炉顶工人休息室,二间层设推
焦杆托煤板实验站、事故煤槽和炉门修理站,底层设工具间、灰浆搅
拌站和事故煤槽内煤料的输送系统。在4号焦炉端台的端部设捣固机
检修更换站,底层设工具间。5号焦炉端台地层设工具间。在3号、
4号焦炉和5、6号焦炉之间的间台设置掖压交换机室、配电室、卫
生间等。每座焦炉加热煤气管道在预热站预热后单独引汝。焦炉两侧
设机焦侧操作台,在机侧操作台上有运送余煤的胶带运输机。
每组焦炉各用一个高度约135m的烟囱,布置在焦炉的焦侧,在3、6
号焦炉端台外分别设有一套新型湿法熄焦系统和预留的迁车台。此外
在两炉组之间的焦侧预留两套与焦炉配套的干熄焦装置。
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3. 6.25m捣固焦炉的平面布置及焦炉机械配置图。(图1、图2)
3.1 炉体主要尺寸
序名单数
1炭化室全mm17000
2两炉门衬砖之间的距mm16170
3 炭化室全高 mm 6170
炭化室平均宽 mm 530
4 炭化室机侧宽度 mm 510
炭化室焦侧宽度 mm 550
5 炭化室锥度 mm 40
6 炭化室中心距 mm 1500
7 立火道中心距 mm 480
8 炭化室墙面厚度 mm 100
9 立火道个数 个 34
10 加热水平高度 mm 806
11 炉顶坡度 mm 50
注:表中数据均为焦炉冷态尺寸。
炉体结构 3. 2
6.25米捣固焦炉为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧
入的复热式捣固焦炉。
1)蓄热室主墙用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑,而且蓄热室
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主墙砖煤气道管砖与蓄热室无直通缝,保证砖煤气道的严密。蓄热室
单墙为单沟舍结构,用异型砖相互咬合砌筑,保证炉墙的整体性和严
密性。(图3)
2)炭化室越高蓄热室封墙的窜漏越严重,为了减少蓄热室封墙的窜
漏,设计将斜道口阻力增加,减少蓄热室顶的吸力,相对改小外界与
炉头蓄热室的压力差,从而减少蓄热室的漏气率,保证足够的煤气量
供应炉头火道。
3)将蓄热室封墙分四层,由内而外分别为硅砖、无石棉硅酸钙板、
隔热砖、新型保温涂料。内层硅砖膨胀系数大,烘炉结束后蓄热室就
形成一个密封体;整块的无石棉硅酸钙板具有很好的密封和隔热效果
好;最外层的新型保温涂料确保封墙的严密性和隔热效果,而且便于
维修。(图3)
4)为保证炭化室高向加热均匀,设计采用了加大废气循环量和设置
焦炉煤气高灯头等措施。
5)炭化室墙采用“宝塔”砖结构,它消除了炭化室与燃烧室之间的
直通缝,增强了炉体的严密性,使荒煤气不易窜漏,并便于炉墙剔茬
维修。(图4)
6)由于出焦时炉头炭化室墙面温度下降快、易剥蚀,因此燃烧室炉
头采用双层结构,外层为高铝砖,抗热震性好;内层为硅砖,使炉头
第一火道形成一个气密性好的箱体结构,减少炭化室荒煤气向立火道
窜漏;炉头硅砖和高铝砖之间采用多部位咬合,克服了烘炉过程中高
铝砖和铝砖高向膨胀量不一致,避免了开工初期炉头荒煤气泄露。(图
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5)
7)为了适应大型捣固焦炉的生产操作特点,6.25米捣固焦炉炉体做
了如下主要改进:
a )为了延长焦炉的使用寿命,将6.25米捣固焦炉炉墙的极限侧负
荷增大到11000pa。
b )为改善捣固焦炉装煤除尘效果,把装煤饼时产生的烟气导入相邻
的炭化室,把焦炉的上升管移打扫焦炉的焦侧。
C )增加焦炉炭化室铺底砖的厚度,提高铺底砖耐磨性。
d )炭化室的锥度设计为40mm,减小推焦阻力,减少推焦对焦炉炉
墙 的损坏。.
e )将导烟车的轨道基础设计到燃烧室上,防止炭化室过顶砖被压
断,同时便于炉顶排水。
4. 6.25m捣固焦炉的焦炉机械
技术含量最高也最复杂的捣固装煤推焦机采用德国科赫技术,由天津
新港船厂制造安装。而其它焦炉机械从提高机械效率、降低劳动强度
和改善操作环境为出发点,结合我国6m焦炉机械的技术优势并吸收
7.63m焦炉机械的一些优点,以先进、安全、使用、可靠为原则进行
设计和制造。焦炉机械的各个单元既可手动操作,又可单元程序控制;
并采用了炉号识别,自动对为装置,实现了各车辆的安全连锁。焦炉
机械还具有炉门、炉框、炉台的清扫和头尾焦以及余煤收集处理功能,
司机室和配电时室内壁和顶棚镶有保温板,具有防热、防寒的作用,
同时司机室、配电室设有工业空调,显著改善了司机室的操作环境。
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各机械的主要性能及特点如下:
1) 捣固装煤推焦机(SCP机)(图6)
捣固装煤推焦机工作上焦炉机侧,由皮带输送机往SCP机煤斗给煤,
当捣固操作时,煤料通过车上煤斗借助摇动给料器将煤输入捣固煤箱
内,自动画操作的捣固系统安装在捣固箱上的上面,采用落锤机械装
如捣固箱内的煤料,装煤装置捣固成形的煤饼从机策送入炭化室内。
捣固装煤推焦机设置走行、机械化送煤、余煤回收、炉头挡烟、推焦
装置、启闭炉门装置以及炉门清扫装置、炉框清扫装置、炉台清扫装
置、头尾焦挥手处理装置,此外还有煤饼的切割功能。移动运煤加料
装置将煤随时供给移动的捣固装煤推焦机,利用多锤固定式捣固机将
煤料在捣固装煤推焦机的煤箱内上捣固成煤饼,在捣固成煤饼的工作
过程中捣固装煤推焦机的任何操作不受捣固影响,其工作效率大大提
高。
在捣固装煤推焦机上采用煤饼顶部表面处理装置,在装入煤饼的同时
刮平煤饼的浮煤,使煤饼顶面平实。
轨距 14000mm
轨型 QU120
走行速度 7.5-75m/min
走行对位精度 ±5mm
)VVVF走行装置采用变频调速(
供电电源 : 10KV 50HZ 3ph
供电方式:通过电缆和电缆卷筒(包括电源电缆和信号传输)
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交接点在地上接线箱,接线箱有SCP机配带。
电气设备总容量约 1250KW
外形尺寸(长×宽×高) 约26000mm×35000mm×24000mm
整车重量 1200t
捣固装煤推焦机中捣固机由安全挡装置、导向辊装置、提锤传动装置、
停锤装置、捣固锤、机架、集中润滑系统、电控系统等组成。
2) 拦焦机(图7)
拦焦机设有除尘罩,一次对位,设有取、装炉门和导焦机构,机械清
扫炉门、炉门框机构,头尾焦回收装置和炉台清扫装置,所有上述单
元即可手动操作又可采用单元程序控制(PC)
轨道中心 9200mm
轨型 QU100
走行速度:
移动速度 60m/min
清扫炉台速度 10m/min
走行装置采用变频调速(VVVF)
电源 3ph 380V 50HZ
供电方式 滑触线导入
总功率 250KW
外形尺寸(长×宽×高) 19500mm×12400mm×8700mm
整车重量 300 t
3) 装煤烟尘转换车(图8、9)
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装煤烟尘转换车在炉顶轨道上运行,由车体、启闭导烟孔盖装置、双
U形管系统、上升管清扫装置、高低压氨水切换及上升管水封盖、阀
体的启闭装置组成,在装煤烟尘转换车的车体上布置了位于车体机侧
的U型导烟管,构成双U形管系统。U型管系统能最大限度减少炭
化室机侧的冒烟冒火现象,并能将导烟后残留的微量有害气体放散掉,
非常安全可靠。车体机侧的U 型导烟管连通正装煤的第n孔炭化室
和第n+2孔炭化室。车体中部的U孔炭化室,启闭导烟孔盖装n-1
孔炭化室和第n连通正装煤的第型导烟管,
置位于车体机侧U型导烟管和车体中部的U型导烟管的上部,采用
机械控制,实现导烟孔盖的自动启闭,操作过程中没有烟气外冒现象。
上升管清扫装置布置在车体的焦侧,高低压氨水切换及上升管水封盖、
阀体的启闭装置布置在车体的焦侧。
通过第n+2孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,正装煤的第n孔炭
化室装煤产生的大量烟气首先通过布置在车体机侧U型导烟管到第
n+2孔炭化室进入集气管,避免炭化室机侧吸人大量空气,也避免炭
化室机侧有大量烟气益处。随着煤饼的装入,开启第n-1孔桥管处高
压氨水,通过第n -1孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,第n孔炭
化室内产生的大量烟气通过布置在车体中部的U型导烟管导入第n-1
孔炭化室进入集气管,随着煤饼的继续装入,开启第n孔桥管处高压
氨水,通过第n孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,烟气直接导入
集气管,全部操作作为程序控制。各孔高压氨水开闭的顺序和时间可
调。
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装煤烟尘转换车操作与SCP机的装煤装置连锁,并适用与5-2串序的
焦炉操作。
电源 3ph , 380v, 50Hz
供电方式 滑触线导入
电机总功率 140kW
外形尺寸(长×宽×高) 约12000×11000×8000mm
重量 50t
吸口数量为 两个
轨道中心距 约8750mm
轨型 50kg/m
驱动方式 电动机
走行速度 0-92m/min
走行装置采用变频调速(VVVF)
1) 熄焦车(湿法熄焦固定底板式)(图10)
熄焦车为底板固定,侧开车门,主要由转向架、车底板、车箱及开门
机构成。
熄焦车与电动车、拦焦机配合设计。
QU100
,轨型2800mm轨距 轨距与轨型:
车箱有效容量: -35t(焦)
车箱有效长度: -8500m
车箱底板固定,底板面与水平面夹角28°
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车箱门打开最大宽度:650mm 偏差±20mm
开门机构和制动装置为气动,工作压力600kpa,气源设在电动车上,
又机电车司机操作,车门在关闭位置时能自锁。
熄焦车车箱内壁及底板均镶有耐热铁板,以适应聚热的工作环境。
熄焦车车箱通过最小曲率半径:100mm
熄焦车两端部设有缓冲器及车钩,并与电机车配合设计,使电机车可
位于熄焦车的两端。
外型尺寸(长×宽×高) -18000×5890×6700mm
自重 -130t
开门机构:开门汽缸1个,为单向作用套筒式,由机电车司机操作。
车门的开闭动作由限位开关通过电气控制,保证其动作准确。
车门开口度650mm,其偏差在±20mm之内。
2) 电机车(图11)
电机车(预留干熄焦操作的改造空间和接口),用于牵引和操作湿熄
焦车。电机车走行采用变频率调速,熄焦车车箱门采用气动开闭,车
箱为固定斜底,结构简单,趟水快,使熄焦后的焦碳带水量少。
电机车上可通过走台梯子直接登上焦炉焦侧炉台,司机室置于车体偏
外侧,视线广阔,空压机电气柜置于电器室内,机器室封闭隔热,内
设有冷气机,电控装置置于其内。冷风机用压缩机置于司机室外,在
靠炉侧设有风包1台及电源滑线支架,电机车两端设有缓冲器及牵引
挂钩。
牵引重量 355t
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走行速度 10-90m/min
对位精度 ±5mm
传动方式 双轴四轮传动
电气传动 变频控制
制 动 空气闸瓦+盘式+手动
轨 距 2800mm
)mm(6630×6900×-7550 外行尺寸(长×宽×高).
自 重 55t
5. 集气系统(布置在焦炉的焦侧)(图13)
集气系统包括上升管、桥管及阀体、集气管、高低压氨水喷洒装置、
辅助水管、蒸汽管以及相应的操作台等。
1) 设计采用单集气管、双吸气管,有利于荒煤气的顺利导出,稳定
集气管压力。吸气管上设自动调节板,调节集气管内煤气压力。使其
保持规定的压力,防止炭化室出现负压操作现象。
2) 上升管内衬粘土砖和隔热材料,降低上升管外表温度,改善炉顶
操作条件。下部用铸铁座与炉体连接,防止烧坏上升管下部结构。
3) 桥管顶部设有水封盖,防止荒煤气外逸,桥管与阀体的连接,采用水
封承插结构,氨水可在内部形成水封,可避免荒煤气的泄露.桥管上装
有高、低压氨水喷洒装置用来冷却荒煤气并使荒煤气顺利导出.使荒
煤气温度于800℃左右冷85℃左右。
4) 集气管内设高压氨水分段清扫装置,免去了人工清扫气管的劳动。
6. 护炉铁件系统(图14)(图略)
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护炉铁件(图14):护炉铁件包括炉柱、纵横拉条、弹簧、保护板、
炉门及炉门框等。
1) 设计采用加大H型钢的炉柱,为了保证炉墙稳定性和强度,使得
炉体的保护压力增强,沿焦炉高向设置多线小弹簧。在纵横拉条的端
部设有弹簧细,能均匀地对炉体施加一定保护压力,保证了焦炉整体
结构的完整和严密。
2) 采用大保护板有效地保护炉头不受损坏。
3) 采用箱型断面的加厚炉门框,它与“L”形断面的炉门框相比,炉
门框内外表面温差小。所以箱型断面炉门框抵抗机械应力和热应力性
能好,不易断裂。
4) 炉门采用弹性刀边,弹簧刀边能始终保持一定压力,防止炉门冒
烟冒火。
5) 炉门、炉框、保护板主要才质选用蠕墨铸铁(RuT340),它具有耐
急冷急热性能好,抗拉、抗强度高,铸件寿命长的优点。
7. 加热交换系统
焦炉采用焦炉煤气下喷、高炉煤气策入的复热式加热系统。主管由外
部管道架空引进到焦炉地下室,煤气主管道上设有温度、压力和流量
的测量和调节装置。各项参数的测量、显示、记录、调节和低压报警
都由自动控制仪表.
来完成。在焦炉煤气主管道上设有煤气预热器,以保证入炉煤气温度
的稳定。
在废气系统中,焦炉的分烟道设自动调节翻板,使加热系统的吸力得
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到适当调节和稳定,保证焦炉在正确的温度压力下工作。焦炉加热系
统采用自动加热控制。
焦炉加热用的煤气、空气和燃烧后的废气在加热系统内的流向由液压
交换机驱动交换传动装置来控制,每隔20-30分钟换向一次。
8. 湿熄焦系统(图15)(图略)
湿熄焦系统:设计采用新型湿法熄焦技术,其优点在于:
(1) 熄焦时间短,熄焦时间可控制在70-80s;
(2) 熄焦后的焦炭水分可控制在2-4%而且水分稳定;
(3) 熄焦塔上设有水雾捕集装置并设折流式木结构的捕集装置,除尘
效果好。
湿法熄焦系统包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦喷洒管、水雾捕集装置、
折流板式除尘装置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脱水台和双梁抓斗起
重机、一点定位熄焦车、高位槽及自动控制系统。
新型湿法熄焦工艺在整个熄焦过程中下水量是分段进行的。熄焦过程
初期,先用小水量熄灭熄焦车厢顶层红焦及稳定了焦炭表面,持续一
段时间后再喷射大水量,水与炽热焦炭接触后产生的蒸气“由上至下”
地熄灭熄焦车内底部、中部及中上部的焦炭。这种熄焦方式用大水流
喷射代替了喷洒,改善了熄焦车厢内沿焦炭深度方向上的水份分布,
达到了缩短熄焦时间、降低焦炭水份的目的。
湿熄焦系统包含主要内容:
1) 工艺管道及设备
a) 熄焦水泵:设置三台熄焦水泵(2开1备),每台都可向高位槽
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供水,其能力可以满足熄焦操作要求。
b) 高位槽:使用高位槽可在每次熄焦操作中以恒定压力提供可靠的
供水。
c) 工艺管道:管道设计可满足在熄焦开始时迅速供水。
2) 一点定位熄焦车
一点定位熄焦车可在不移动车的情况下接受从炭化室推出的焦炭,使
焦炭表面的轮廓及其在熄焦车厢内的分布对每炉焦炭均一样,这样就
可以允许 可获得含水量更低的焦炭。以提供合适的熄焦水量,熄
焦塔内水流可以调节,
3) 控制系统
熄焦系统的控制方式为自动调节阀(可调)开度控制,其控制过程通
过PLC程序控制完成。水雾捕集水泵与高位槽的快速开闭阀同开同
关。
湿熄焦塔高55米,熄焦塔的下部设有熄焦水喷洒管、中部设有水雾
捕集装置、顶部设有折流式木结构的捕集装置,可捕集熄焦时产生的
大量焦粉和水滴,其除尘效率可达约85%以上。粉焦沉淀池的长度、
宽度和深度使含焦粉的循环水有充分的沉淀时间和沉淀速度。可保证
熄焦水循环使用。为了
3
的电动葫芦双梁抓斗起定时清理粉焦沉淀池
内粉焦,设计选用了容积1.5m重机,定时将沉淀池底的粉焦抓到粉
焦脱水台上,经脱水后外运。
9. 焦炉除尘设施
本工程对焦炉生产过程中阵发性排放烟尘和连续性排放烟尘治理采
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取以下措施:考虑捣固焦炉装煤除尘的特殊性,将6.25米捣固焦炉
的煤顶上的空间通道高度增加,并且导烟孔和上升管孔孔径扩大,使
荒煤气的逸出压力减小,以达到减少荒煤气外冒的目的。
1) 阵发性排放烟尘治理
捣固炼焦在装煤时由于机侧炉门敞开,烟尘和荒煤气大量外逸,工人
的操作条件和对环境造成的污染比顶装焦炉更为严重的恶劣。这也是
捣固炼焦长期得不到重视和发展的主要原因之一。
a) 装煤除尘:在装煤推焦机上安装有活动的炉门密封框,在装煤过
程中,依靠这些可变形的密封设备,保证将煤饼和炉门框之间充分密
封。由于高压氨水喷射产生负压作用,炭化室产生的荒煤气大部分直
接导入集气管,其余的荒煤气通过导烟车进入相邻处在结焦末期的炭
化室中,最终也进入集气管。
b)推焦除尘:在拦焦机上带有大型集尘罩,该集尘罩与地面站除尘
设备之间用一条固定于焦侧的水平干管连接,通过干管将抽吸的烟气
送到除尘设备处理净化后排放。推焦机、拦焦机上分别设有机、焦侧
炉头挡烟装置,更有利于出焦时烟尘治理。
c)熄焦除尘:在熄焦塔中部设有水雾捕集装置和折流式木结构的捕
集装置,捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴。
d)自动放散点火装置:在集气管上设自动放散点火装置,可将集气
管 放散的荒煤气焚烧掉,再排入大气中以避免污染环境。.
2) 连续性排放烟尘治理
a)导烟孔盖采水封结构,大大地增加了导烟孔盖的严密性。
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b)炉门采用弹性刀边,炉门刀边密封靠弹簧顶压,使刀边受力均匀,
密封效果好。
c)炉顶上升管盖及桥管与阀体承插均采用水封结构,可以杜绝上升
管盖和桥管承插处的冒烟现象。
d)与装煤烟气转换车U型管相连的除尘孔盖也采用水封结构。
e)上升管根部采用铸铁座,杜绝了上升管根部的冒烟冒火现象。
10. 焦炉主要生产操作指标
当焦炉周转时间为24.5小时,焦炉正常操作的主要生产指标见表
焦炉主要生产操作指标:
序号
项目
指标单位
用焦炉煤气加
热时
1
2 3 4
标准火道温度机侧
标准火道温度焦侧
过剩空气系数a
焦饼上下温差
小烟道废气温度
5
焦饼中心温度
℃ 1310
℃ 1320
1.2-1.3
℃ <
℃ <
℃ 1000
150
350
±5
0
6
炉头火道温度 ℃ ≥
110
0
7
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下降气流看火孔压力
Pa 0-5
8
9
10
炭化室底部压力
集气管内荒煤气温度
低压氨水管总管压力
Pa
℃
MPa ≤
≥5
-85
0.2
5
11
高压氨水管总管压力
MPa 2.2-3.8
12 地下室煤气主管压力 Pa 1200
13 地下室煤气横管压力 Pa 700-800
14 炉柱上部弹簧负荷(总) KN 247.5
15 炉柱下部弹簧负荷(总) KN 131.9
11. 总结
1)6.25m型捣固焦炉是中冶焦耐结合我国近年来捣固焦炉生产的
技术成果、吸收国内外大型焦炉特别是大型捣固焦炉的成功经验,开
发出世界上炭化室高度最高、单孔炭化室容积最大、技术水平最先进、
自动化程度最高及环保设施最完善的超大型捣固焦炉。它具有对煤的
适应性广,炉体寿命长,占地面积小,劳动定员少,劳动生产效率高,
焦炭质量好,操作成本低,环保水平高等优点。
2)采用捣固炼焦,可以多配入高挥发份弱粘结性煤。在相同交谈
质量时,可以节约优质炼焦煤,降低炼焦成本;在相同配煤情况下,
可以提高焦炭质量。
3)通过加大炭化室中心距,使得6.25m型捣固焦炉具有炉体强度
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高、稳定性好、抗风险能力强等特点。炉墙的极限侧负荷增大到11KPa
以上。
4)6.25m型捣固焦炉采用了引进过外技术合资建筑的当今世界上
功能最全、技术水平最先进的集捣固、装煤、推焦一体化的SCP机,
极大提高了捣固焦炉炉机械的操作效率。
5)6.25捣固焦炉控制捣固煤料水份、煤料粒度组成,根据煤料性
质确定合适的捣固功,采用自动连续给料,薄层自动捣固新技术,增
加煤饼宽度、降低煤饼高宽比等综合技术措施,大大增加了煤饼的稳
定性。同时,6.25m型捣固焦炉还配备了完善的事故处理措施:在万
一出现煤饼倒塌事故时,可用SCP机上的切煤装置切掉部分煤饼,
再用机侧操作台外的胶带输送机送至煤槽;或者使用紧急事故煤槽处
理不装例的剩余煤饼。
6)6.25m型捣固焦炉配置了增大轨距的两条走行轨道的拦焦机:内
侧轨道位于焦侧操作台柱子上方,外侧轨道位于焦侧除尘干管的支撑
钢结构上。这种新型结构的拦焦机具有车体长度短、稳定性好、焦侧
操作台负荷小、不受炉体膨胀的影响等优点。
7)6.25m型捣固焦炉具有极为完善的环保措施:
a)焦炉炭化室容积的扩大从宏观上减少了污染物排放量
焦炉污染物排放分为两类,一类如装煤、出焦、熄焦等阵发性烟尘的
排放,这类排放中粉尘含量大,且与操作的频繁程度有关;另一类为
连续性烟尘的排放,这类排放中有害气体的含量较大,由于捣固焦炉
的单孔装煤量大减从而减少了出炉次数,在达到相同焦炭产量时所需
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的炉孔数少,幅增加,
少了阵发性污染物的排放总量。
b) 装煤除尘
6.25m型捣固焦炉借鉴国外捣固焦炉装煤烟尘治理成功经验,将焦炉
的集气管从常规设计的机侧移到焦炉焦侧,同时在机侧炉门外设置密
封框,在炉顶设置烟气转换车,将装煤时产生的大量烟尘导致相近的
第n+2孔和第n-1孔炭化室,借助高压氨水在这三孔炭化室的抽吸,
将装煤时产生的大量烟尘抽吸至相近炭化室和集气管,从而避免装煤
烟外逸污染环境。
C)出焦除尘
6.25m捣固焦炉采用成熟可靠、捕集效率高、除尘效率高的干式除尘
地面站技术,实现了对焦炉出焦烟尘的有效治理。
d)熄焦除尘
6.25m捣固焦炉的湿法熄焦是一种新近开发的环保水平较高的新型湿
法熄焦工艺。利用水雾捕集系统以及设置在熄焦塔顶部的双层特殊结
构的除尘装置,可使湿法熄焦排放的粉尘量大幅度降低,达到了国际
先进水平。
综上所述,6.25m捣固焦炉在焦炉炉体、焦炉机械、焦炉工艺装备和
焦炉环保等诸方面均达到了国外先进、大型捣固焦炉的水平。
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2024年5月20日发(作者:尔安顺)
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中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉
于振东 戴成武
张长青 陈海文
王明登 杨俊锋
马小波
中冶焦耐工程技术有限公司
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中冶焦耐开发的6.25m捣固焦炉
由中冶焦耐工程技术有限公司在2007年初依据储备和唐山佳华公司
的要求,决定为唐山佳华二期工程项目开发建设4座46孔,炭化室
高6.25m的大型捣固焦炉及建设与其配套的生产设施、公用设施及辅
助设施等。年产焦碳在220万吨。6月25日,中冶焦耐公司董事长
于振东和唐山佳华董事长张希文在鞍山就6.25m捣固焦炉总承包合
同正式签字,并确定佳华工程将于2008年7月18日投产,现在土建
工程已开始建设,大型设备及耐火材料业已采购完毕。此举标志着拥
有自主知识产权,目前世界上炭化室高度最高,单孔炭化室容积最大,
技术水平最先进,自动化程度最高,环保设施最完善的超大型捣固焦
炉在中国唐山佳华开始建设。是中冶焦耐继开发出7m顶装焦炉之后
的又一壮举和里程碑。
1. 中冶焦耐对大型捣固焦炉进行了科学的总结,其特性如下:
1) 煤饼从机侧装入炭化室;
2) 煤饼上的荒煤气流通通道小;
3) 炭化室锥度小;
4) 装煤期间煤饼和炭化室墙面有空隙,装煤后很快消失;
5) 煤饼和炭化室墙砖间有空隙;
6) 机、焦侧煤饼头部有斜度;
7) 焦侧煤饼头部倒塌,将被推到焦侧炉门处;
8) 机侧炉头炭化室墙面温度波动大;
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9) 煤饼密度均匀,水分稳定;
10) 结焦时间达到2/3时,煤饼开始收缩;
11) 从结焦初期到相当长的结焦时间里,炭化室墙面承受很高的侧压。
2. 炼焦车间布置
炼焦车间新建4×46孔炭化室高6.25m超大型捣固焦炉,四座焦炉(3
号、4号、5号、6号)布置在一条中心线上。3号、4号焦炉组成一
个炉组,5号、6号焦炉组成一个炉组,两个炉组之间设有独立的中
控楼,除电力控制室和液压交换机室外,其余功能房间如中控室、休
息室、办公室、洗手间、变送器室、自动放散点火装置控制室和集控
室等各房间都布置在中控楼内。.
在两炉组之间机侧设一个双曲线斗槽的煤塔及两条带有卸料小车的
输送皮带。焦炉端部设炉端台,在3号和6号焦炉端台的端部分别设
置10吨电动葫芦一台,炉端台顶层设炉顶工人休息室,二间层设推
焦杆托煤板实验站、事故煤槽和炉门修理站,底层设工具间、灰浆搅
拌站和事故煤槽内煤料的输送系统。在4号焦炉端台的端部设捣固机
检修更换站,底层设工具间。5号焦炉端台地层设工具间。在3号、
4号焦炉和5、6号焦炉之间的间台设置掖压交换机室、配电室、卫
生间等。每座焦炉加热煤气管道在预热站预热后单独引汝。焦炉两侧
设机焦侧操作台,在机侧操作台上有运送余煤的胶带运输机。
每组焦炉各用一个高度约135m的烟囱,布置在焦炉的焦侧,在3、6
号焦炉端台外分别设有一套新型湿法熄焦系统和预留的迁车台。此外
在两炉组之间的焦侧预留两套与焦炉配套的干熄焦装置。
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3. 6.25m捣固焦炉的平面布置及焦炉机械配置图。(图1、图2)
3.1 炉体主要尺寸
序名单数
1炭化室全mm17000
2两炉门衬砖之间的距mm16170
3 炭化室全高 mm 6170
炭化室平均宽 mm 530
4 炭化室机侧宽度 mm 510
炭化室焦侧宽度 mm 550
5 炭化室锥度 mm 40
6 炭化室中心距 mm 1500
7 立火道中心距 mm 480
8 炭化室墙面厚度 mm 100
9 立火道个数 个 34
10 加热水平高度 mm 806
11 炉顶坡度 mm 50
注:表中数据均为焦炉冷态尺寸。
炉体结构 3. 2
6.25米捣固焦炉为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧
入的复热式捣固焦炉。
1)蓄热室主墙用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑,而且蓄热室
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主墙砖煤气道管砖与蓄热室无直通缝,保证砖煤气道的严密。蓄热室
单墙为单沟舍结构,用异型砖相互咬合砌筑,保证炉墙的整体性和严
密性。(图3)
2)炭化室越高蓄热室封墙的窜漏越严重,为了减少蓄热室封墙的窜
漏,设计将斜道口阻力增加,减少蓄热室顶的吸力,相对改小外界与
炉头蓄热室的压力差,从而减少蓄热室的漏气率,保证足够的煤气量
供应炉头火道。
3)将蓄热室封墙分四层,由内而外分别为硅砖、无石棉硅酸钙板、
隔热砖、新型保温涂料。内层硅砖膨胀系数大,烘炉结束后蓄热室就
形成一个密封体;整块的无石棉硅酸钙板具有很好的密封和隔热效果
好;最外层的新型保温涂料确保封墙的严密性和隔热效果,而且便于
维修。(图3)
4)为保证炭化室高向加热均匀,设计采用了加大废气循环量和设置
焦炉煤气高灯头等措施。
5)炭化室墙采用“宝塔”砖结构,它消除了炭化室与燃烧室之间的
直通缝,增强了炉体的严密性,使荒煤气不易窜漏,并便于炉墙剔茬
维修。(图4)
6)由于出焦时炉头炭化室墙面温度下降快、易剥蚀,因此燃烧室炉
头采用双层结构,外层为高铝砖,抗热震性好;内层为硅砖,使炉头
第一火道形成一个气密性好的箱体结构,减少炭化室荒煤气向立火道
窜漏;炉头硅砖和高铝砖之间采用多部位咬合,克服了烘炉过程中高
铝砖和铝砖高向膨胀量不一致,避免了开工初期炉头荒煤气泄露。(图
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5)
7)为了适应大型捣固焦炉的生产操作特点,6.25米捣固焦炉炉体做
了如下主要改进:
a )为了延长焦炉的使用寿命,将6.25米捣固焦炉炉墙的极限侧负
荷增大到11000pa。
b )为改善捣固焦炉装煤除尘效果,把装煤饼时产生的烟气导入相邻
的炭化室,把焦炉的上升管移打扫焦炉的焦侧。
C )增加焦炉炭化室铺底砖的厚度,提高铺底砖耐磨性。
d )炭化室的锥度设计为40mm,减小推焦阻力,减少推焦对焦炉炉
墙 的损坏。.
e )将导烟车的轨道基础设计到燃烧室上,防止炭化室过顶砖被压
断,同时便于炉顶排水。
4. 6.25m捣固焦炉的焦炉机械
技术含量最高也最复杂的捣固装煤推焦机采用德国科赫技术,由天津
新港船厂制造安装。而其它焦炉机械从提高机械效率、降低劳动强度
和改善操作环境为出发点,结合我国6m焦炉机械的技术优势并吸收
7.63m焦炉机械的一些优点,以先进、安全、使用、可靠为原则进行
设计和制造。焦炉机械的各个单元既可手动操作,又可单元程序控制;
并采用了炉号识别,自动对为装置,实现了各车辆的安全连锁。焦炉
机械还具有炉门、炉框、炉台的清扫和头尾焦以及余煤收集处理功能,
司机室和配电时室内壁和顶棚镶有保温板,具有防热、防寒的作用,
同时司机室、配电室设有工业空调,显著改善了司机室的操作环境。
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各机械的主要性能及特点如下:
1) 捣固装煤推焦机(SCP机)(图6)
捣固装煤推焦机工作上焦炉机侧,由皮带输送机往SCP机煤斗给煤,
当捣固操作时,煤料通过车上煤斗借助摇动给料器将煤输入捣固煤箱
内,自动画操作的捣固系统安装在捣固箱上的上面,采用落锤机械装
如捣固箱内的煤料,装煤装置捣固成形的煤饼从机策送入炭化室内。
捣固装煤推焦机设置走行、机械化送煤、余煤回收、炉头挡烟、推焦
装置、启闭炉门装置以及炉门清扫装置、炉框清扫装置、炉台清扫装
置、头尾焦挥手处理装置,此外还有煤饼的切割功能。移动运煤加料
装置将煤随时供给移动的捣固装煤推焦机,利用多锤固定式捣固机将
煤料在捣固装煤推焦机的煤箱内上捣固成煤饼,在捣固成煤饼的工作
过程中捣固装煤推焦机的任何操作不受捣固影响,其工作效率大大提
高。
在捣固装煤推焦机上采用煤饼顶部表面处理装置,在装入煤饼的同时
刮平煤饼的浮煤,使煤饼顶面平实。
轨距 14000mm
轨型 QU120
走行速度 7.5-75m/min
走行对位精度 ±5mm
)VVVF走行装置采用变频调速(
供电电源 : 10KV 50HZ 3ph
供电方式:通过电缆和电缆卷筒(包括电源电缆和信号传输)
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交接点在地上接线箱,接线箱有SCP机配带。
电气设备总容量约 1250KW
外形尺寸(长×宽×高) 约26000mm×35000mm×24000mm
整车重量 1200t
捣固装煤推焦机中捣固机由安全挡装置、导向辊装置、提锤传动装置、
停锤装置、捣固锤、机架、集中润滑系统、电控系统等组成。
2) 拦焦机(图7)
拦焦机设有除尘罩,一次对位,设有取、装炉门和导焦机构,机械清
扫炉门、炉门框机构,头尾焦回收装置和炉台清扫装置,所有上述单
元即可手动操作又可采用单元程序控制(PC)
轨道中心 9200mm
轨型 QU100
走行速度:
移动速度 60m/min
清扫炉台速度 10m/min
走行装置采用变频调速(VVVF)
电源 3ph 380V 50HZ
供电方式 滑触线导入
总功率 250KW
外形尺寸(长×宽×高) 19500mm×12400mm×8700mm
整车重量 300 t
3) 装煤烟尘转换车(图8、9)
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装煤烟尘转换车在炉顶轨道上运行,由车体、启闭导烟孔盖装置、双
U形管系统、上升管清扫装置、高低压氨水切换及上升管水封盖、阀
体的启闭装置组成,在装煤烟尘转换车的车体上布置了位于车体机侧
的U型导烟管,构成双U形管系统。U型管系统能最大限度减少炭
化室机侧的冒烟冒火现象,并能将导烟后残留的微量有害气体放散掉,
非常安全可靠。车体机侧的U 型导烟管连通正装煤的第n孔炭化室
和第n+2孔炭化室。车体中部的U孔炭化室,启闭导烟孔盖装n-1
孔炭化室和第n连通正装煤的第型导烟管,
置位于车体机侧U型导烟管和车体中部的U型导烟管的上部,采用
机械控制,实现导烟孔盖的自动启闭,操作过程中没有烟气外冒现象。
上升管清扫装置布置在车体的焦侧,高低压氨水切换及上升管水封盖、
阀体的启闭装置布置在车体的焦侧。
通过第n+2孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,正装煤的第n孔炭
化室装煤产生的大量烟气首先通过布置在车体机侧U型导烟管到第
n+2孔炭化室进入集气管,避免炭化室机侧吸人大量空气,也避免炭
化室机侧有大量烟气益处。随着煤饼的装入,开启第n-1孔桥管处高
压氨水,通过第n -1孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,第n孔炭
化室内产生的大量烟气通过布置在车体中部的U型导烟管导入第n-1
孔炭化室进入集气管,随着煤饼的继续装入,开启第n孔桥管处高压
氨水,通过第n孔桥管处高压氨水喷射产生的抽吸力,烟气直接导入
集气管,全部操作作为程序控制。各孔高压氨水开闭的顺序和时间可
调。
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装煤烟尘转换车操作与SCP机的装煤装置连锁,并适用与5-2串序的
焦炉操作。
电源 3ph , 380v, 50Hz
供电方式 滑触线导入
电机总功率 140kW
外形尺寸(长×宽×高) 约12000×11000×8000mm
重量 50t
吸口数量为 两个
轨道中心距 约8750mm
轨型 50kg/m
驱动方式 电动机
走行速度 0-92m/min
走行装置采用变频调速(VVVF)
1) 熄焦车(湿法熄焦固定底板式)(图10)
熄焦车为底板固定,侧开车门,主要由转向架、车底板、车箱及开门
机构成。
熄焦车与电动车、拦焦机配合设计。
QU100
,轨型2800mm轨距 轨距与轨型:
车箱有效容量: -35t(焦)
车箱有效长度: -8500m
车箱底板固定,底板面与水平面夹角28°
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车箱门打开最大宽度:650mm 偏差±20mm
开门机构和制动装置为气动,工作压力600kpa,气源设在电动车上,
又机电车司机操作,车门在关闭位置时能自锁。
熄焦车车箱内壁及底板均镶有耐热铁板,以适应聚热的工作环境。
熄焦车车箱通过最小曲率半径:100mm
熄焦车两端部设有缓冲器及车钩,并与电机车配合设计,使电机车可
位于熄焦车的两端。
外型尺寸(长×宽×高) -18000×5890×6700mm
自重 -130t
开门机构:开门汽缸1个,为单向作用套筒式,由机电车司机操作。
车门的开闭动作由限位开关通过电气控制,保证其动作准确。
车门开口度650mm,其偏差在±20mm之内。
2) 电机车(图11)
电机车(预留干熄焦操作的改造空间和接口),用于牵引和操作湿熄
焦车。电机车走行采用变频率调速,熄焦车车箱门采用气动开闭,车
箱为固定斜底,结构简单,趟水快,使熄焦后的焦碳带水量少。
电机车上可通过走台梯子直接登上焦炉焦侧炉台,司机室置于车体偏
外侧,视线广阔,空压机电气柜置于电器室内,机器室封闭隔热,内
设有冷气机,电控装置置于其内。冷风机用压缩机置于司机室外,在
靠炉侧设有风包1台及电源滑线支架,电机车两端设有缓冲器及牵引
挂钩。
牵引重量 355t
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走行速度 10-90m/min
对位精度 ±5mm
传动方式 双轴四轮传动
电气传动 变频控制
制 动 空气闸瓦+盘式+手动
轨 距 2800mm
)mm(6630×6900×-7550 外行尺寸(长×宽×高).
自 重 55t
5. 集气系统(布置在焦炉的焦侧)(图13)
集气系统包括上升管、桥管及阀体、集气管、高低压氨水喷洒装置、
辅助水管、蒸汽管以及相应的操作台等。
1) 设计采用单集气管、双吸气管,有利于荒煤气的顺利导出,稳定
集气管压力。吸气管上设自动调节板,调节集气管内煤气压力。使其
保持规定的压力,防止炭化室出现负压操作现象。
2) 上升管内衬粘土砖和隔热材料,降低上升管外表温度,改善炉顶
操作条件。下部用铸铁座与炉体连接,防止烧坏上升管下部结构。
3) 桥管顶部设有水封盖,防止荒煤气外逸,桥管与阀体的连接,采用水
封承插结构,氨水可在内部形成水封,可避免荒煤气的泄露.桥管上装
有高、低压氨水喷洒装置用来冷却荒煤气并使荒煤气顺利导出.使荒
煤气温度于800℃左右冷85℃左右。
4) 集气管内设高压氨水分段清扫装置,免去了人工清扫气管的劳动。
6. 护炉铁件系统(图14)(图略)
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护炉铁件(图14):护炉铁件包括炉柱、纵横拉条、弹簧、保护板、
炉门及炉门框等。
1) 设计采用加大H型钢的炉柱,为了保证炉墙稳定性和强度,使得
炉体的保护压力增强,沿焦炉高向设置多线小弹簧。在纵横拉条的端
部设有弹簧细,能均匀地对炉体施加一定保护压力,保证了焦炉整体
结构的完整和严密。
2) 采用大保护板有效地保护炉头不受损坏。
3) 采用箱型断面的加厚炉门框,它与“L”形断面的炉门框相比,炉
门框内外表面温差小。所以箱型断面炉门框抵抗机械应力和热应力性
能好,不易断裂。
4) 炉门采用弹性刀边,弹簧刀边能始终保持一定压力,防止炉门冒
烟冒火。
5) 炉门、炉框、保护板主要才质选用蠕墨铸铁(RuT340),它具有耐
急冷急热性能好,抗拉、抗强度高,铸件寿命长的优点。
7. 加热交换系统
焦炉采用焦炉煤气下喷、高炉煤气策入的复热式加热系统。主管由外
部管道架空引进到焦炉地下室,煤气主管道上设有温度、压力和流量
的测量和调节装置。各项参数的测量、显示、记录、调节和低压报警
都由自动控制仪表.
来完成。在焦炉煤气主管道上设有煤气预热器,以保证入炉煤气温度
的稳定。
在废气系统中,焦炉的分烟道设自动调节翻板,使加热系统的吸力得
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到适当调节和稳定,保证焦炉在正确的温度压力下工作。焦炉加热系
统采用自动加热控制。
焦炉加热用的煤气、空气和燃烧后的废气在加热系统内的流向由液压
交换机驱动交换传动装置来控制,每隔20-30分钟换向一次。
8. 湿熄焦系统(图15)(图略)
湿熄焦系统:设计采用新型湿法熄焦技术,其优点在于:
(1) 熄焦时间短,熄焦时间可控制在70-80s;
(2) 熄焦后的焦炭水分可控制在2-4%而且水分稳定;
(3) 熄焦塔上设有水雾捕集装置并设折流式木结构的捕集装置,除尘
效果好。
湿法熄焦系统包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦喷洒管、水雾捕集装置、
折流板式除尘装置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脱水台和双梁抓斗起
重机、一点定位熄焦车、高位槽及自动控制系统。
新型湿法熄焦工艺在整个熄焦过程中下水量是分段进行的。熄焦过程
初期,先用小水量熄灭熄焦车厢顶层红焦及稳定了焦炭表面,持续一
段时间后再喷射大水量,水与炽热焦炭接触后产生的蒸气“由上至下”
地熄灭熄焦车内底部、中部及中上部的焦炭。这种熄焦方式用大水流
喷射代替了喷洒,改善了熄焦车厢内沿焦炭深度方向上的水份分布,
达到了缩短熄焦时间、降低焦炭水份的目的。
湿熄焦系统包含主要内容:
1) 工艺管道及设备
a) 熄焦水泵:设置三台熄焦水泵(2开1备),每台都可向高位槽
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供水,其能力可以满足熄焦操作要求。
b) 高位槽:使用高位槽可在每次熄焦操作中以恒定压力提供可靠的
供水。
c) 工艺管道:管道设计可满足在熄焦开始时迅速供水。
2) 一点定位熄焦车
一点定位熄焦车可在不移动车的情况下接受从炭化室推出的焦炭,使
焦炭表面的轮廓及其在熄焦车厢内的分布对每炉焦炭均一样,这样就
可以允许 可获得含水量更低的焦炭。以提供合适的熄焦水量,熄
焦塔内水流可以调节,
3) 控制系统
熄焦系统的控制方式为自动调节阀(可调)开度控制,其控制过程通
过PLC程序控制完成。水雾捕集水泵与高位槽的快速开闭阀同开同
关。
湿熄焦塔高55米,熄焦塔的下部设有熄焦水喷洒管、中部设有水雾
捕集装置、顶部设有折流式木结构的捕集装置,可捕集熄焦时产生的
大量焦粉和水滴,其除尘效率可达约85%以上。粉焦沉淀池的长度、
宽度和深度使含焦粉的循环水有充分的沉淀时间和沉淀速度。可保证
熄焦水循环使用。为了
3
的电动葫芦双梁抓斗起定时清理粉焦沉淀池
内粉焦,设计选用了容积1.5m重机,定时将沉淀池底的粉焦抓到粉
焦脱水台上,经脱水后外运。
9. 焦炉除尘设施
本工程对焦炉生产过程中阵发性排放烟尘和连续性排放烟尘治理采
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取以下措施:考虑捣固焦炉装煤除尘的特殊性,将6.25米捣固焦炉
的煤顶上的空间通道高度增加,并且导烟孔和上升管孔孔径扩大,使
荒煤气的逸出压力减小,以达到减少荒煤气外冒的目的。
1) 阵发性排放烟尘治理
捣固炼焦在装煤时由于机侧炉门敞开,烟尘和荒煤气大量外逸,工人
的操作条件和对环境造成的污染比顶装焦炉更为严重的恶劣。这也是
捣固炼焦长期得不到重视和发展的主要原因之一。
a) 装煤除尘:在装煤推焦机上安装有活动的炉门密封框,在装煤过
程中,依靠这些可变形的密封设备,保证将煤饼和炉门框之间充分密
封。由于高压氨水喷射产生负压作用,炭化室产生的荒煤气大部分直
接导入集气管,其余的荒煤气通过导烟车进入相邻处在结焦末期的炭
化室中,最终也进入集气管。
b)推焦除尘:在拦焦机上带有大型集尘罩,该集尘罩与地面站除尘
设备之间用一条固定于焦侧的水平干管连接,通过干管将抽吸的烟气
送到除尘设备处理净化后排放。推焦机、拦焦机上分别设有机、焦侧
炉头挡烟装置,更有利于出焦时烟尘治理。
c)熄焦除尘:在熄焦塔中部设有水雾捕集装置和折流式木结构的捕
集装置,捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴。
d)自动放散点火装置:在集气管上设自动放散点火装置,可将集气
管 放散的荒煤气焚烧掉,再排入大气中以避免污染环境。.
2) 连续性排放烟尘治理
a)导烟孔盖采水封结构,大大地增加了导烟孔盖的严密性。
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b)炉门采用弹性刀边,炉门刀边密封靠弹簧顶压,使刀边受力均匀,
密封效果好。
c)炉顶上升管盖及桥管与阀体承插均采用水封结构,可以杜绝上升
管盖和桥管承插处的冒烟现象。
d)与装煤烟气转换车U型管相连的除尘孔盖也采用水封结构。
e)上升管根部采用铸铁座,杜绝了上升管根部的冒烟冒火现象。
10. 焦炉主要生产操作指标
当焦炉周转时间为24.5小时,焦炉正常操作的主要生产指标见表
焦炉主要生产操作指标:
序号
项目
指标单位
用焦炉煤气加
热时
1
2 3 4
标准火道温度机侧
标准火道温度焦侧
过剩空气系数a
焦饼上下温差
小烟道废气温度
5
焦饼中心温度
℃ 1310
℃ 1320
1.2-1.3
℃ <
℃ <
℃ 1000
150
350
±5
0
6
炉头火道温度 ℃ ≥
110
0
7
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下降气流看火孔压力
Pa 0-5
8
9
10
炭化室底部压力
集气管内荒煤气温度
低压氨水管总管压力
Pa
℃
MPa ≤
≥5
-85
0.2
5
11
高压氨水管总管压力
MPa 2.2-3.8
12 地下室煤气主管压力 Pa 1200
13 地下室煤气横管压力 Pa 700-800
14 炉柱上部弹簧负荷(总) KN 247.5
15 炉柱下部弹簧负荷(总) KN 131.9
11. 总结
1)6.25m型捣固焦炉是中冶焦耐结合我国近年来捣固焦炉生产的
技术成果、吸收国内外大型焦炉特别是大型捣固焦炉的成功经验,开
发出世界上炭化室高度最高、单孔炭化室容积最大、技术水平最先进、
自动化程度最高及环保设施最完善的超大型捣固焦炉。它具有对煤的
适应性广,炉体寿命长,占地面积小,劳动定员少,劳动生产效率高,
焦炭质量好,操作成本低,环保水平高等优点。
2)采用捣固炼焦,可以多配入高挥发份弱粘结性煤。在相同交谈
质量时,可以节约优质炼焦煤,降低炼焦成本;在相同配煤情况下,
可以提高焦炭质量。
3)通过加大炭化室中心距,使得6.25m型捣固焦炉具有炉体强度
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高、稳定性好、抗风险能力强等特点。炉墙的极限侧负荷增大到11KPa
以上。
4)6.25m型捣固焦炉采用了引进过外技术合资建筑的当今世界上
功能最全、技术水平最先进的集捣固、装煤、推焦一体化的SCP机,
极大提高了捣固焦炉炉机械的操作效率。
5)6.25捣固焦炉控制捣固煤料水份、煤料粒度组成,根据煤料性
质确定合适的捣固功,采用自动连续给料,薄层自动捣固新技术,增
加煤饼宽度、降低煤饼高宽比等综合技术措施,大大增加了煤饼的稳
定性。同时,6.25m型捣固焦炉还配备了完善的事故处理措施:在万
一出现煤饼倒塌事故时,可用SCP机上的切煤装置切掉部分煤饼,
再用机侧操作台外的胶带输送机送至煤槽;或者使用紧急事故煤槽处
理不装例的剩余煤饼。
6)6.25m型捣固焦炉配置了增大轨距的两条走行轨道的拦焦机:内
侧轨道位于焦侧操作台柱子上方,外侧轨道位于焦侧除尘干管的支撑
钢结构上。这种新型结构的拦焦机具有车体长度短、稳定性好、焦侧
操作台负荷小、不受炉体膨胀的影响等优点。
7)6.25m型捣固焦炉具有极为完善的环保措施:
a)焦炉炭化室容积的扩大从宏观上减少了污染物排放量
焦炉污染物排放分为两类,一类如装煤、出焦、熄焦等阵发性烟尘的
排放,这类排放中粉尘含量大,且与操作的频繁程度有关;另一类为
连续性烟尘的排放,这类排放中有害气体的含量较大,由于捣固焦炉
的单孔装煤量大减从而减少了出炉次数,在达到相同焦炭产量时所需
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的炉孔数少,幅增加,
少了阵发性污染物的排放总量。
b) 装煤除尘
6.25m型捣固焦炉借鉴国外捣固焦炉装煤烟尘治理成功经验,将焦炉
的集气管从常规设计的机侧移到焦炉焦侧,同时在机侧炉门外设置密
封框,在炉顶设置烟气转换车,将装煤时产生的大量烟尘导致相近的
第n+2孔和第n-1孔炭化室,借助高压氨水在这三孔炭化室的抽吸,
将装煤时产生的大量烟尘抽吸至相近炭化室和集气管,从而避免装煤
烟外逸污染环境。
C)出焦除尘
6.25m捣固焦炉采用成熟可靠、捕集效率高、除尘效率高的干式除尘
地面站技术,实现了对焦炉出焦烟尘的有效治理。
d)熄焦除尘
6.25m捣固焦炉的湿法熄焦是一种新近开发的环保水平较高的新型湿
法熄焦工艺。利用水雾捕集系统以及设置在熄焦塔顶部的双层特殊结
构的除尘装置,可使湿法熄焦排放的粉尘量大幅度降低,达到了国际
先进水平。
综上所述,6.25m捣固焦炉在焦炉炉体、焦炉机械、焦炉工艺装备和
焦炉环保等诸方面均达到了国外先进、大型捣固焦炉的水平。
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