焦化厂初步设计设计.doc

通钢集团吉林钢铁公司设备装备大型化改造焦化工程施工图方案设计通钢集团吉林钢铁公司设备装备大型化改造焦化工程施工图方案设计库号：190EC400公司主管经理：副总工程师：项目设计经理：中冶焦耐工程技术有限公司二六年四月参加编制专业及人员编制专业室主任专业组长审核人编制人员备 煤张长青郑卫军刘承智郭素霞化 工吕成张素利朱红刘维民曲义年单春华杨爽、鹿欣朱红、张春华春华朱红、刘维民通风除尘王 满 霍延中李永明苏卫总图运输倪荣芳洪恩军李芳冯成喜电力及电信李 刚孙 波袁晓安苗志国李 刚王洪耀王柏峰方丽明仪表及过程自动化史红婴马广泉吴 玮冷 华热 力姜 宁姜 挥刘海军何玉涛 给水排水尹君贤韩景超王福臣王丽君建筑及结构杨晓阳郑 伟张吉鸿郑 伟张吉鸿常 娟工程经济及技术经济任少明何 太何 太马 军何 太目录1 总说明12 备煤车间32.1 概述32.2 工艺流程32.3 工艺设施及主要设备32.4 其他63 炼焦车间73.1 概述73.2 炼焦基本工艺参数73.3 炼焦工艺流程73.4 炼焦工艺布置83.5 焦炉炉体93.6 焦炉机械123.7 工艺装备163.8 焦炉主要生产操作指标223.9 焦处理工段234 干熄焦装置254.1 概述254.2 干熄焦装置主要工艺参数254.3 干熄焦工艺流程264.4 干熄焦装置的布置264.5 主要工艺设备的功能及规格274.6 干熄焦的环保措施454.7 干熄焦热力系统485 煤气净化车间585.1 概述585.2 设计基础数据585.3 原材料及产品等级595.4 工艺流程、特点、主要技术操作指标及主要设备选择605.5 防火、防爆措施715.6 抗震设防715.7 车间外部管道716 总图运输736.1 工程位置及概况736.2 总平面布置736.3 竖向布置及场地排雨水766.4 工厂运输776.5 绿化816.6 消防816.7 其它816.8 总图运输主要技术经济指标827 给排水867.1 概述867.2 生产消防给水系统867.3 生活给水系统867.4 低温水系统877.5 净循环水系统877.6 二次利用水系统897.7 夏季喷淋水系统897.8 排水系统897.9 酚氰废水处理站898 热力938.1 热力介质938.2 热力介质供应948.3 凝结水回收968.4 热力设施968.5 厂区热力外线979 采暖、通风、除尘989.1 概述989.2 气象资料989.3 设计主要数据及规定9910 电力、电信11010.1 电力11010.2 电信13911 仪表自动化14311.1 概述14311.2 主要测控项目14411.3 主要仪表设备选型14611.4 仪表的电缆选型、敷设方式和抗干扰措施14811.5 仪表室14811.6 仪表电源14811.7 仪表气源14811.8 仪表维修人员设置14812 生产过程控制15012.1 概述15012.2 生产过程控制系统15012.3 生产作业管理与优化控制16212.4 计算机网络16412.5 电信计算机网段16913 建筑及结构17213.1 概述17213.2 自然条件17513.3 设计的主要数据17713.4 设计说明17714 中心试验室、环境监测站18814.1 概述18814.2 中心试验室18814.3 环境监测站19015 煤气防护站19215.1 设计依据19215.2 煤气防护站的级别19215.3 煤气防护站所在位置19215.4 煤气防护站的任务19215.5 煤气防护站的权力19315.6 煤气防护站的设施配置19316 节 能19416.1 编制依据19416.2 能耗分析19416.3 节能措施及节能效果19617 投资估算19717.1 编制说明19717.2 工程投资19717.3 汇总估算表19918 职工定员及技术经济指标20518.1 职工定员20518.2 技术经济指标20719 项目实施计划及资金的来源与使用21119.1 项目实施计划21119.2 资金来源与使用21120 财务计算及评价21220.1 计算条件21220.2 干熄焦的增量效益21520.3 财务计算21620.4 不确定分析21820.5 财务评价结论21921 附件及附图220ACRE项目名称项目阶段通钢集团吉林钢铁公司设备装备大型化改造焦化工程施工图方案1 总说明1.1 项目背景1.1.1 项目名称通钢集团吉林钢铁有限责任公司200万吨/年钢及其配套技术改造项目焦化技术改造项目1.1.2 承办单位概况通钢集团吉林钢铁有限责任公司是吉林省通钢集团的子公司。通钢集团吉林钢铁有限责任公司原名吉林明城钢铁总厂，位于吉林省磐石市明城镇，北距吉林市103公里，西距长春市110公里，厂区临近沈吉铁路，距离明城车站0.6公里，工厂专用线由明城站引出，公路南北可通梅河口和吉林市，东西可通桦甸市和长春市，交通便利。公司总面积60公顷，其中建筑面积15万平米。2001年4月，吉林市决定将明钢对外租赁，并改名为吉林钢铁有限责任公司。吉林钢铁经过4年的技术改造建设，把原来年产只有8万吨生铁的小厂重组成集烧结、炼铁、炼钢、轧钢为一体的年产100万吨钢的现代化的钢铁联合企业，2006年实现销售收入29亿元，利税近5.5亿，利润2.8亿元。公司现有固定资产12亿，下设6个分厂，8个处室，现有职工3100人，2006年生产钢115万吨，成品材103万吨。1.1.3 可行性研究报告编制依据（1）通钢集团吉林钢铁有限责任公司的设计委托书、设计技术协议及会议纪要；（2）投资项目可行性研究指南；（3）委托单位提供的设计基础资料。1.1.4 设计原则本次设计遵循以下原则：（1）在工艺流程和设备选择方面，采用先进的节能降耗技术：干法熄焦、余热发电、联产蒸汽，减少对水、电、蒸汽等动力的消耗，以达到国家有关节能规定的要求。（2）在设计中采用先进、成熟、可靠的工艺技术和设备，确保焦化工程能够长期、稳定、连续地运行，生产优质冶金焦炭、焦炉煤气和化工产品。（3）贯彻治理“三废”，减少污染的原则，满足国家有关环保法规的要求。1.1.5 项目建设背景吉林市地区钢铁产业发展较为滞后，目前全区钢铁产能约200多万吨，其中吉林钢铁有限责任公司产能为100万吨，其余企业产能100多万吨。吉林地区钢铁产业普遍存在着装备落后。能耗高、污染重等问题，多数设备已届国家产业政策明令淘汰的边缘。为了加快吉林地区的经济发展，提升吉林地区钢铁工业的整体装备水平，实现区域产业的可持续发展，改善区域环境质量水平，通钢集团吉林钢铁有限公司拟结合地区的需要，建设200万吨/年钢技术改造项目，以先进化、大型化的装备替代吉林地区落后的钢铁产能，提升吉林钢铁产业的竞争力水平，促进产业健康、持续的发展，进而促进区域经济的繁荣。200万吨/年钢技术改造项目分焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢五大子项设计。其中焦化工程拟选用2座60孔JN60型的焦炉及配套的备煤、煤气净化系统，配套1套150t/h干熄焦设施，建设年生产能力120万吨的焦化厂。1.2 项目概况1.2.1 拟建地点吉林钢铁200万吨/年钢技术改造项目项目建设地点选在吉林市龙潭区金珠乡，总占地500公顷。该地属边远农村，距吉林市城区13公里。东侧紧邻吉哈铁路，南至无名山地，西侧为金珠乡荒地村距松花江6公里，北侧至金珠乡荒地村北甸子屯。其中焦化工程占地90公顷。1.2.2 拟建规模与内容本项目年产冶金焦炭120万吨，焦化厂主要由备煤作业区、炼焦作业区、煤气净化作业区 、干熄焦作业区、配套公辅系统设施等组成。1）生产设施包括：备煤作业区、炼焦作业区、干熄焦作业区、煤气净化作业区。2）生产辅助设施包括：总图运输、给排水、污水处理、配电所、作业区变电所、作业区控制室、综合水泵房、循环水系统、制冷站、余热水泵站、煤焦制样室、化检验室、焦炉装煤、出焦除尘地面站及干熄焦除氧给水泵房、综合电气室、除尘地面站、机修、推土机库房及备件耐火材料仓库等。3）行政福利设施本工程不设置作业区级办公楼，作业长室与各作业区控制室布置在一起，全厂设计一座办公楼及配套员工浴室、更衣间等。2 备煤作业区2.1 概述本作业区是为年产焦炭120万吨260孔JN60型焦炉制备装炉煤，日处理炼焦煤料约4800t（含水份10%），年处理煤量175.2万t(含水份10%)。本作业区所需炼焦用煤通过火车运来。2.2 工艺流程本作业区采用工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的先配煤后粉碎工艺流程。整个作业区由火车受煤坑、贮煤场、破碎机室、配煤室、粉碎机室、煤塔顶层以及相应的带式输送机通廊和转运站组成。并设有推土机库等生产辅助设施。2.3 工艺设施及主要设备2.3.1 火车受煤坑火车受煤坑为双排14个车位布置，采用3台跨距为13.5m的桥式螺旋卸车采样联合机（单台最大卸火车能力约为450t/h）卸煤,其中两台生产，一台备用。在火车受煤坑下部每个斗槽的卸料口处设有电液动颚式闸门，将斗槽内的煤卸至带式输送机上，再经运煤带式输送机送入贮煤场并按煤种分别贮存。2.3.2 贮煤工段各种炼焦用煤经过贮煤场贮存后，能够达到煤质均匀化和脱水的目的，同时还能保证焦炉连续、均衡生产，并稳定焦炭质量。贮煤场长约310m，宽约140m，其操作贮量为8.6万t，相当于120万t/a焦化厂18昼夜的用煤量。贮煤场采用2台DQL630/900-30堆取料机进行堆取作业，堆取料机的堆煤能力为900t/h，取煤能力为630t/h。采用堆取料机作为贮煤场的倒运设备具有重量轻、生产能力大、电耗少、操作容易以及土建工程量小、投资省等优点。由受煤工段通过带式输送机运来的炼焦用煤，经除铁器除铁后通过堆取料机按照煤种和煤质分别堆存到贮煤场上；堆存在贮煤场上的各种炼焦用煤，根据来煤先到先用后到后用的原则再由堆取料机按照一定的顺序取煤，经带式输送机转运站将炼焦用煤送入破碎工段。在贮煤场附近设有推土机库，配有2台推土机和2台轮式装载机进行堆取煤的辅助作业。2.3.3 破碎工段破碎机室主要用于冬季破碎冻煤块，从而保证生产顺利和质量稳定。在破碎机室内设有2台 F 1000 1000双齿辊破碎机，生产能力为250t/h。在冬季，由贮煤场运来的含有冻块的煤进入破碎机前，先经除铁装置把混杂在煤中的铁件吸出，再经破碎机上部倾角为45的固定篦条筛，把80mm的煤块进入破碎机进行破碎。破碎后的煤与80mm的煤一并汇集到去配煤室的带式输送机上。在其它季节不使用破碎机时，翻动篦条筛使煤不经过筛分和破碎而直接流到去配煤槽的带式输送机上。2.3.4 配煤工段配煤工段是把各种牌号的炼焦用煤，根据配煤试验确定的配比进行配合，使配合后的煤料能够炼制出符合质量要求的焦炭，同时达到合理利用煤炭资源，降低生产成本的目的。配煤槽为单排布置，设8个F8m的双曲线斗嘴配煤槽。从煤场或直接从受煤坑运来的单种煤，经配煤槽顶部的可逆配仓带式输送机分别布入8个配煤槽中。每个槽的贮量为800t，总贮量为6400t，可供120万t/a焦化厂32小时的用煤量。配煤槽采用等截面收缩率型双曲线斗嘴，对含水分高和煤泥量大的煤，有良好的适应性，操作稳定，可防止煤在配煤槽内棚料，提高配煤的准确性。配煤槽下部设置核子秤自动配煤装置，生产时按照给定值自动控制各单种煤的配量，确保配煤比连续稳定。采用核子秤自动配煤装置可以大大提高配煤的准确性和自动化程度，降低工人的劳动强度，提高劳动效率。2.3.5 粉碎工段粉碎工段是将配合后的煤料进行粉碎处理，使其细度(粒度3mm的煤)达到80%左右，从而保证装炉煤的粒度均匀，满足炼焦生产要求。粉碎机室内设2台PFCK1618可逆反击锤式粉碎机，其中1台生产，一台备用，单台设备处理能力为320t/h。由配煤工段运来的配合煤，先经悬臂筛网振动筛进行筛分,筛上的煤进入PFCK1618可逆锤式粉碎机进行粉碎，粉碎后的煤与悬臂筛网振动筛筛下的煤一起经带式输送机送入煤塔顶层。在粉碎机室低层还设有检验粉碎细度的设施，按制度进行采样检验，根据检验结果及时更换锤头保证装炉煤的细度达到规定要求。粉碎机室设有机械除尘装置使粉碎机室内的含尘量达到卫生要求。2.3.6 煤塔顶层由粉碎机室来的装炉煤送至煤塔顶层后，经布料机布入煤塔中。采用布料机布料，能够降低楼层高度，提高煤塔的装满系数，布料均匀减轻装炉煤在煤塔内的偏析，生产可靠便于实现自动化操作。2.3.7 煤制样室煤制样室是中心化验室的一个组成部分，由试样破碎和缩分间、试样贮存间、试样烘干间等组成。其任务是负责试样的采集和调制等，包括在煤制样室内测定各单种煤和配合煤的水分及煤的筛分组成；同时将煤样缩分、破碎到1.5mm以下，送厂中心化验室进行胶质层测定；缩分、破碎到0.2mm以下进行工业分析。2.4 其他在进入配煤槽的带式输送机上设置一台计量秤，计量配煤槽的进煤情况。带式输送机的规格为：火车受煤坑下带宽为1000mm，输送能力为450t/h；从火车受煤坑至配煤槽带宽为1200mm，输送能力为900t/h；配煤槽至煤塔顶带宽为1000mm，输送能力350t/h。备煤系统带式输送机按DTII型设计手册进行选型设计。备煤作业区采用四班制操作，工艺生产过程采用PLC自动控制。3 炼焦作业区3.1 概述吉林钢铁公司焦化厂新建年产干全焦120万t规模的焦炉，采用JN60-6型260 孔 复热式焦炉，单集气管, 双吸气管，配套1x150t/h干熄焦装置，新型湿法熄焦作为备用。焦炉的装煤、出焦除尘及干熄焦均采用除尘地面站方式。3.2 炼焦基本工艺参数炭化室孔数260 孔炭化室有效容积38.5 m3/孔每孔炭化室装煤量(干)28.5 t焦炉周转时间19 h焦炉年工作日数365 d焦炉紧张操作系数1.07装炉煤水分10煤气产率320 m3/t干煤全焦率76焦炉加热用混合煤气低发热值4180kJ/m3 其中高炉煤气低发热值3266kJ/m3 其中焦炉煤气低发热值17432kJ/m33.3 炼焦工艺流程由备煤作业区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炼制成焦炭并产生荒煤气。炭化室内的焦炭成熟后，用推焦机推出，经拦焦机导入焦罐内，并由电机车牵引至干熄站进行熄焦，熄焦后的焦炭送往筛贮焦工段，经筛分按级别贮存待运。（当采用备用的湿法熄焦时，炭化室成熟的焦炭经拦焦机导入熄焦车内，并由电机车牵引熄焦车至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贮焦工段，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800850左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至85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吸煤气管道送入煤气净化作业区。焦炉加热用的焦炉煤气由外部管道架空引入，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。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经过蓄热室，由格子砖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。焦炉加热用的高炉煤气由外部管道架空引入焦炉地下室，经掺混一定量的焦炉煤气后，通过废气开闭器、小烟道、蓄热室送入燃烧室立火道与同时引入的空气汇合燃烧。燃烧后产生的废气排入大气，其途径与燃烧焦炉煤气时相同。上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由交换传动装置定时进行换向。3.4 炼焦工艺布置新建260孔JN60型焦炉布置在同一条中心线上，组成一个炉组，中间设一座三跨双曲线斗槽的煤塔。煤塔与焦炉之间设炉间台，两座焦炉的端部设炉端台,焦炉两侧设机焦侧操作台。两座焦炉分别设一座烟囱，布置在炉端台外侧。在2#焦炉炉端台外设一套新型湿法熄焦系统及迁车台、焦罐检修站，在1#焦炉炉端台外布置一套150t/h的干熄焦装置。煤塔下部各层分别设有电子秤操作室、配电室、值班室、交换机室及仪表室。炉间台主要布置余煤单斗提升机和加热煤气引入管。炉端台顶层设工人休息室，中层设炉门修理站和推焦杆平煤杆更换站（含推焦杆试验站），下层设仓库、工具间及泥浆搅拌机室，两个炉端台外侧分别设有10吨电动葫芦。3.5 焦炉炉体3.5.1 焦炉炉体的主要尺寸及技术指标 附表、见附表13.5.2 焦炉炉体结构及特点a)JN606型焦炉的结构为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入的复热式焦炉。它是在总结国内十多座6m焦炉多年生产经验的基础上，运用国内外的新技术、新材质、新经验设计的改进型焦炉。此焦炉具有结构严密、合理、加热均匀、热工效率高的特点，比JN605型焦炉有所改进。b)蓄热室主墙是用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑的，而且蓄热室主墙砖煤气道管砖与蓄热室无直通缝，保证了砖煤气道的严密。蓄热室单墙为单沟舌结构，用异型砖相互咬合砌筑，保证了墙的整体性和严密性。c)蓄热室内装有薄壁大蓄热面格子砖，比厚壁格子砖增加1/3的蓄热面，可使废气离开蓄热室的温度降低30-40C。d)比JN605型焦炉有所改进的是：改进了蓄热室封墙的设计，内封墙改用硅砖，由于热膨胀与蓄热室墙相同，密封效果显著增加；蓄热室外封墙取消了效果不佳的隔热罩，改用近年已在焦炉上广泛使用，隔热和密封效果都很好的新型保温材料抹面，再加一层20mm硅酸钙隔热板，因此减少了封墙漏气，改善了炉头加热,减少了热损失,改善了操作环境。e)加大了炉头斜道口断面，使炉头气量增加，大大保证了炉头温度。f)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（高灯头距炭化室底400mm）等措施。此外，由于采用废气循环，可以降低废气中的氮氧化物含量，减少了对大气的污染。g)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。还有重大改进的是还在燃烧室立火道隔墙上增加沟舌，大大增加了燃烧室的结构强度和炉体的严密性。h)为了适应我国配煤需要，将加热水平高度增加为1005mm，不单使焦饼上部与下部同时成熟，还可以避免炉顶空间长石墨过多。i)炉顶设4个装煤孔，单在机侧设上升管孔。装煤孔和上升管孔砌体用带有沟舌的异型大块砖砌筑，并在装煤孔及上升管孔座砖上加铁箍，保证了它的整体性，使炉顶更为严密，减少了荒煤气的窜漏，防止炉顶横拉条的烧损。j)与JN605型焦炉相比有所改进的是加大装煤孔和上升管孔底部砖砌体的倾斜角，使之尽量接近入炉煤的安息角，以达到装煤时煤气流通畅的目的。因只在机侧设单集气管，所以特将机侧第一装煤孔至上升管之间的炉顶空间加大，并加大上升管孔底部面积，使流经此区域的荒煤气流速降低，有利于荒煤气中夹带的焦粉沉降，避免大量焦粉带进集气管。k)炉顶面焦炉中心至机、焦侧正面，设有50mm的坡度，以利炉顶排水。l)与JN605型焦炉相比，尽量采用新材质。炉端墙与炉顶内层的红砖改为同强度的漂珠砖；普通隔热砖改为高强度的隔热砖；炉门衬砖改用堇青石材质等等；增强了隔热效果、使用效果和结构强度。3.5.3 焦炉用砖量根据焦炉各部位的操作特点，分别选用硅砖、粘土砖、高铝砖、隔热砖、缸砖、漂珠砖和红砖砌筑。160孔JN606型焦炉用砖量见附表2。 焦炉炉体的主要尺寸及技术指标 附表1序 号名 称单 位数 量1 炭化室全长mm159802 炭化室有效长mm151403 炭化室全高mm60004 炭化室有效高mm56505 炭化室平均宽mm 4506 炭化室锥度mm 607 炭化室中心距mm 13008 炭化室有效容积m 38.59 立火道中心距mm 48010 加热水平mm 1005 焦炉用砖量表 附表2序 号名 称单 位数 量1 硅砖t11136.82 粘土砖t2285.23 粘土格子砖t2247.84 高铝砖t 49.05 缸砖t 193.06 烟道衬粘土砖t1215.87 炉门衬堇青石砖t183.48 高强隔热砖t257.99 珍珠岩砖t50.710 漂珠砖t492.2 注:此砖量为一座1x60孔JN60型焦炉用砖量3.6 焦炉机械3.6.1 焦炉机械配置见附表2-3. 附表2-3 焦炉机械配置表序号名称一期数量(台)操 作备 用1装煤车112推焦机113拦焦机114 电机车115 熄焦车106 液压交换机203.6.2 焦炉机械的主要性能及特点焦炉机械是在总结国内焦炉机械操作经验的基础上，吸取了国外焦炉机械的先进技术，以提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点，以先进、安全、实用为原则进行设计和制造的。全套焦炉机械是按5-2推焦串序进行操作，采用单元程序控制,并带有手控装置。推焦机和电机车之间设有事故联锁装置。各司机室设有载波电话，提高设备运行的安全性和可靠性。各机械的主要性能及特点如下：1) 装煤车装煤车为除尘式装煤车。采用一次对位、机械揭闭装煤孔盖以及机械清扫上升管。设计采用螺旋给料、顺序装煤，并设有炉顶清扫装置。煤塔漏咀的开闭和煤塔震煤的操作均在司机室内控制，方便可靠。司机室密闭隔热，内设空调，改善了操作条件。为了实现无烟装煤操作，装煤车上设与焦侧集尘干管对接的套筒，下煤导套等。除尘装煤车主要技术性能如下:煤斗数量4个装煤方式螺旋给料走行速度约90m/min轨道中心距7780mm电机总功率约290kW设备自重约180t2) 推焦机推焦机采用5-2串序一次对位操作，推焦电流自动显示和记录。设有推焦、平煤、启闭炉门装置，炉门、炉框和小炉门的机械清扫机构和头尾焦处理、清扫上升管根部石墨装置。司机室和电气室设空调。各单元程序操作，均由机控制。推焦机主要技术性能如下:钢结构主体构架形式门型走行速度约60m/min轨道中心距12000mm电机总功率约450kW设备自重约414t3) 拦焦机拦焦机采用一次对位型式，设有取闭炉门和导焦机构，机械清扫炉门、炉门框机构，头尾焦回收装置，烟尘收集和导出机构，炉台清扫装置等。拦焦机主要技术性能如下:走行速度约60m/min轨道中心距2700mm电机总功率约242kW设备自重约210t4) 电机车和熄焦车电机车是牵引机车，其性能及规格见干熄焦部分说明。熄焦车采用定点式接焦，车箱门采用气动开闭，车厢为固定斜底，结构简单，趟水快，使熄焦后的焦炭带水量少。熄焦车主要技术性能如下:轨距2000mm熄焦车底板倾斜角度28熄焦车箱有效长度约8000mm熄焦车载重量24t熄焦车自重约80t5) 液压交换机每台液压交换机设有液压站、电控屏、操作台、行程指示装置。液压站采用双泵、双阀系统，互为备用，并有手动装置。在煤气低压时，采用自动报警和切断煤气供应等安全措施，交换机的操作全部采用机控制。液压交换机主要技术性能如下:交换周期20min自动交换一次时间46sec手动交换一次时间约10min电机总功率7.5kW设备自重约5.57t3.7 工艺装备3.7.1 集气系统集气系统包括上升管、桥管、阀体、水封盖、集气管、吸气弯管、高低压氨水管道以及相应的操作台等。设计采用圆形单集气管，设在机侧，采用双吸气管，吸气弯管上设手动和自动调节翻板。自动调节集气管的压力，使集气管内的压力保持稳定，保证结焦末期炭化室的底部压力不低于5Pa。集气管设自动放散点火装置以提高环保水平。上升管内衬粘土砖和隔热材料并在外侧设隔热罩，降低上升管外表面温度，改善了炉顶的操作条件。上升管下部采用铸铁座与炉体相接，上部用水封盖密封。桥管与水封阀的连接采用水封结构，氨水可在内部形成水封，避免荒煤气的泄漏。桥管上装有高低压氨水喷嘴，通过三通球阀切换用于喷洒低压氨水以降低荒煤气温度或喷射高压氨水来配合装煤车的顺序装煤，较顺利地将大部分的荒煤气导入集气管，而装煤时产生的部分烟气则经除尘装煤车抽吸在车内燃烧后废气导入集尘干管，送至除尘地面站，实现无烟装煤操作。集气管设置高压氨水清扫装置，供定期分段清扫使用，这样减轻了工人的劳动强度。3.7.2 护炉铁件护炉铁件包括炉柱、纵横拉条、弹簧、保护板、炉门及炉门框等。炉门采用弹簧刀边，弹簧门栓、悬挂式空冷炉门，炉门对位时位置的重复性好，弹性刀边对炉门框能始终保持一定压力，防止炉门冒烟冒火。保护板为工字型大保护板，有效保护了炉头免受破坏。炉柱采用单型钢，沿焦炉高向设置七线小弹簧。在纵横拉条的端部设有弹簧组，能均匀地对炉体施加一定压力，保证了焦炉整体结构的完整和严密。3.7.3 加热交换系统焦炉采用焦炉煤气加热和混合煤气加热两套系统。加热煤气主管上设有温度、压力、流量的测量和调节装置。各项操作参数的测量、显示、记录、调节和低压报警都由自动控制仪表来完成。焦炉煤气系统设有煤气预热器，以保证入炉煤气温度的稳定。焦炉煤气加热为下喷式，主管布置在地下室，采用DN80的交换旋塞、调节旋塞及孔板盒来进行各横排管间的煤气交换和煤气流量的调节，焦炉煤气小支管流量由喷嘴调节。混合煤气加热为侧入式，采用184的调节旋塞及孔板盒来进行各支管间的煤气流量的调节。加热系统设置热值仪，以保证向炉内供热稳定，降低了能耗。在废气系统中，每座焦炉的分烟道设自动调节翻板，总烟道设手动调节翻板，使加热系统的吸力得到适当调节，以利于焦炉加热的稳定和降低炼焦能耗。设置了烟道废气含氧量自动分析仪，以便监督燃烧情况。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2030分钟换向一次。交换系统为自动控制系统，也可以手动控制，同时设有自动和手动事故控制系统。3.7.4 熄焦系统设计采用干法熄焦，新型湿法熄焦作为备用，在干熄焦年修或干熄焦设备出现故障时使用（干法熄焦工艺见另册）。湿法熄焦系统包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦喷洒管、除尘用捕集装置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脱水台和电动单轨抓斗起重机、高位槽及自动控制系统等。采用新型的湿法熄焦工艺，替代目前在工业上广泛使用的常规湿法熄焦工艺。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车厢顶层红焦并稳定焦炭表面，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汽“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。熄焦系统主要包括工艺管道及设备、一点定位熄焦车及自动控制系统三个部分。1工艺管道及设备a)熄焦水泵：设置两台熄焦水泵（1开1备），每台都可向高位槽供水，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，这样就可以允许熄焦塔内水流可以调节，以提供合适的熄焦水量，可获得含水量更低的焦炭。3)控制系统熄焦水流量可以通过控制系统调节。熄焦塔高50米，熄焦塔的下部设有熄焦水喷洒管、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60%以上，改善了周围环境。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。为了定时清理粉焦沉淀池内粉焦，设计选用了容积1.5 m3的电动单轨抓斗起重机，定时将沉淀池底的粉焦抓到粉焦脱水台上，经脱水后外运。3.7.5 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取以下措施:3.7.5.1 阵发性排放烟尘治理）装煤除尘采用单集气管高压氨水喷射，使上升管内形成一定负压，将装煤时的部分烟尘吸入集气管，另一部分烟尘经除尘装煤车，由地面站除尘风机抽吸至地面站进行除尘处理，使最终排放气体达到环保的要求。为了提高装煤烟尘捕集效果，推焦机上还设有平煤小炉门密封装置。b）出焦除尘：采用地面站除尘系统，在拦焦机上设有集尘罩，出焦时将产生的烟气通过集尘罩、集尘干管抽吸到地面站进行净化后外排。c)熄焦除尘：在熄焦塔顶部设有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。3.7.5.2 续性排放烟尘治理）装煤孔盖采用球面密封，使装煤孔盖与座间为球面接触，增加了装煤孔盖的严密性。）炉门采用弹簧刀边，炉门刀边密封靠弹簧顶压，使刀边受力均匀，密封效果好。）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。）上升管根部采用铸铁底座，杜绝了上升管根部因损坏而引起的冒烟冒火现象。3.7.6 辅助设施在炉端台的中层设有炉门修理站，推焦杆和平煤杆更换站，在炉间台设余煤单斗提升机，在炉端台外侧设有10t电动葫芦，这些设施既方便了生产操作，又减轻了工人的劳动强度。3.7.7 本工程焦炉采用的各项新技术本工程采用的各项新技术简述如下：1）小炉门敲打刀边改为弹簧刀边。刀边腹板与炉门本体间在空冷式基础上增加机焦侧方向的调节手段，以保证大小炉门更加严密。保护板材质改为效果更好的蠕墨铸铁。2）装煤、出焦采用除尘效率达99以上的地面除尘系统，使焦炉操作环境大为改观。配合上述除尘，装煤车和拦焦机作了较大改进，装煤车采用变频调速的机械给料装置和密封导套装置。3）焦炉加热采用计算机自动控制。焦炉操作管理采用计算机管理系统。4）焦炉系统的压力控制采用计算机自动控制。5）采用焦炉机械联锁，同时焦炉机械采用工业电视监控系统，使焦炉机械操作更加安全可靠。6）熄焦采用干法熄焦，既节约能源，又改善了焦炭质量和环境。备用的新型湿熄焦工艺，缩短了熄焦时间，降低了焦炭水份3.8 焦炉主要生产操作指标焦炉主要生产操作指标见表24。表24 焦炉主要生产操作指标表序号项 目单位指 标用焦炉煤气加热用混合煤气加热1标准火道温度机侧1290标准火道温度焦侧13402过剩空气系数1.21.31.151.253焦饼上下温差70504小烟道废气温度3503005焦饼中心温度1000506炉头火道温度11007下降气流看火孔压力Pa058炭化室底部压力Pa59集气管内荒煤气温度8510低压氨水管总管压力MPa0.2511高压氨水管总管压力MPa2.212地下室煤气主管压力Pa120070080013地下室煤气横管压力Pa70080014炉柱上部弹簧负荷（总）KN16015炉柱下部弹簧负荷（总）KN12016纵拉条弹簧组负荷（总）KN2403.9 焦处理工段3.9.1 概述焦处理工段的任务是将熄焦后的焦炭进行充分冷却，并按要求筛分成不同粒级，送往用户。炼焦作业区设置一套150t/h干熄焦装置及一套湿法熄焦系统。正常状态下采用干熄焦装置熄焦，湿熄焦系统做为备用。焦处理工段的运焦和筛分处理设备按260孔JN60型焦炉生产能力配套设计。焦炭分为25mm三级。本工段由焦台、筛焦楼、焦制样室以及相应的带式输送机通廊和各转运站等设施组成。3.9.2 设施及主要设备3.9.2.1 焦台焦台的作用是将湿熄焦后的混合焦冷却、沥水、蒸发水分，并对剩余红焦补充熄焦。焦台长84m,倾角28，凉焦时间0.5h。采用刮板放焦机实现远距离机械化放焦。刮板放焦机把从焦台上滑下来的混合焦均匀地刮到焦台地沟内的运焦带式输送机上，送至筛焦楼。3.9.2.2 筛焦楼筛焦楼的作用主要是对混合焦进行筛分处理，将不同粒级的焦炭分开并贮存。在筛焦楼上设置两台2160振动筛（其中1台生产，1台备用）和两台1536振动筛（其中1台生产，1台备用）。由干熄焦槽或焦台运来的混合焦，经过第一道2160振动筛，将焦炭筛分成25mm和25mm的焦炭通过溜槽直接进入贮槽内贮存；25mm的焦炭再经过1536振动筛，将焦炭分成2510mm和25mm块焦仓下用电液动闸门将焦炭卸到带式输送机上，运往炼铁厂。3.9.2.3 焦制样室焦制样室主要进行焦炭试样的采集和调制，测定焦炭的冷态强度和筛分组成，并在此将焦炭试样缩分、破碎、研磨到80目以下，送中心化验室做工业分析。3.9.3 其它a)D101、D104带式输送机上各设一台电子计量秤，分别用于干熄焦操作及计量混合焦产量。b)带式输送机带宽为1200mm，输送能力为220t/h。c) 整个系统四班制操作，采用PLC集中联锁控制。d) 带式输送机按TD75型手册进行选型设计。4 干熄焦装置4.1 概述吉林钢铁公司焦化厂新建年产干全焦120万t规模的焦炉，采用JN60-6型260 孔 复热式焦炉，单集气管, 双吸气管，配套1x150t/h干熄焦装置，新型湿法熄焦作为备用。焦炉的装煤、出焦除尘及干熄焦均采用除尘地面站方式。4.2 干熄焦装置主要工艺参数焦炉配置2x60孔6m焦炉焦炉周转时间19h正常生产时焦炉检修制度2次天，1h次每孔炭化室操作时间8.5min焦炉出焦最大间隔时间约1h每孔炭化室焦炭产量21.66t焦炉小时焦炭产量136.8t最大处理能力150t/h入干熄炉焦炭温度9501050干熄后焦炭温度200干熄时间约2h焦炭烧损率约0.95%入干熄炉的吨焦气料比约1240m3/t焦循环气体最大流量约213000m3/h循环风机全压12.5kPa进干熄炉循环气体温度约130出干熄炉循环气体温度880960干熄炉日操作制度24h连续工作干熄炉年工作天数345d干熄站年工作制度 345d连续工作 20d年修时间4.3 干熄焦工艺流程装满红焦的焦罐车由电机车牵引至提升井架底部，起重机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却至200以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送往焦处理系统。循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉内，与红热焦炭逆流换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约为880960，经一次除尘器除尘后进入干熄焦余热锅炉换热，温度降至160180。由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经热管换热器冷却至约130后进入干熄炉循环使用。一、二次除尘器分离出的焦粉，由专门的输送设备将其收集在贮槽内，以备外运。干熄焦装置的装料、排焦、预存室放散及风机后放散等处的烟尘均进入干熄焦地面站除尘系统，进行除尘后放散。4.4 干熄焦装置的布置干熄焦装置布置在1号焦炉的炉端台外，干熄炉锅炉中心线垂直于焦炉中心线。干熄焦装置的提升井架横跨在熄焦车轨道上方，起重机直接提升焦罐。为方便起重机及装入装置中部分设备的维护检修，在起重机上设置一台检修用电动葫芦；为方便排焦装置中各设备的维护与检修，设置相应的检修平台和轨道。为方便巡检及检修人员的操作，在干熄炉构架的一侧设置了电梯及人行走梯。此外，为方便熄焦车辆的维修及快速更换，在干熄焦装置外设置迁车台及其停车线。在迁车台旁设焦罐检修站。4.5 主要工艺设备的功能及规格为确保干熄焦装置长期安全稳定的运行以及技术上的先进性，部分关键设备如循环风机、装入装置用电动缸排焦装置用振动给料器及格式密封阀、旋转焦罐用检测元件等拟由设备制造厂自国外引进；其它国产化设备中的关键部件如：起重机用钢丝绳轴承提升电机电气低压元件调速装置PLC装置及检测系统等采用知名品牌产品。4.5.1 红焦输送系统红焦输送系统将炭化室中推出的红热焦炭运送至干熄炉顶，并与装入装置相配合，将焦炭装入干熄炉内。主要设备包括电机车焦罐车（运载车及圆形焦罐）对位装置及起重机等。电机车牵引焦罐车采用定点接焦的方式接焦，为缩短电机车的操作周期，一台电机车拖带二台焦罐车。当干熄焦装置年修或出现事故时，电机车牵引和操纵备用的一台湿熄焦车去熄焦塔湿法熄焦。4.5.1.1 电机车电机车运行在焦炉焦侧的熄焦车轨道上，用于牵引和操纵焦罐车或湿熄焦车。该电机车既能满足干法熄焦的作业要求，又能满足湿法熄焦的作业要求。具有运行速度快，调速性能好，对位准确且行车安全的特性。数量2台（1台操作1台备用）车体型式两层固定双轴台车式轨距 2108mm轨型QU100电源AC3P 380V 50Hz牵引重量184t（满罐时）走行速度200、60、10m/min走行调速形式变频调速（VVVF）干熄站对位精度100mm制动方式能耗制动盘式制动和气闸制动走行电动机（2台）约75kW空压机（1台）螺杆式空压机空压机气量2.8m3/min司机室及电气室用空调装置各1台，T-4DR机械连接方式刚性插销连接气路及电路连接快速接头电机车自重约45t电机车总功率（含圆形焦罐用电机）约190kW4.5.1.2 焦罐车焦罐车由旋转焦罐及运载车组成，总重约81t。（1）圆形焦罐焦罐主要由罐体内衬板可摆动的底闸门及带导向辊轮与底闸门联动的吊杆等组成。焦罐的主要技术规格为：数量3个（2个操作1个备用）焦罐型式对开底闸门与吊杆联动式形状圆形结构型钢与钢板焊接结构焦罐有效容积约22t焦炭焦罐重量约35t主要材质：焦罐本体Q235-B内衬板耐热球墨铸铁及耐热铸钢隔热材料陶瓷纤维垫底闸门不锈钢（2）运载车运载车主要由台车框架焦罐旋转装置及焦罐提升导向轨道等组成。主要技术规格为：数量3台（2台操作1台备用）形式鞍型构架（带焦罐旋转装置）结构型钢与钢板焊接结构荷重约57t（满罐时）旋转荷重约48t旋转速度最大9rpm旋转速度的控制方式VVVF旋转用电机18.5kW-6P运载车重量约46t移动方式由电机车牵引轨距2108mm轨型QU100制动方式气闸制动4.5.1.3 对位装置为确保焦罐车在干熄站的准确对位及操作安全，在干熄站的熄焦车轨道外侧设置了一套液压强制驱动的对位装置，主要由液压站及液压缸组成。主要技术规格为：数量1套对位精度10mm（锁紧后）液压缸2个，100250压力约14MPa总重约3t对位装置总功率约33kW4.5.1.4 起重机起重机运行于提升井架及干熄炉构架上，将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，与装入装置相配合，将红热焦炭装入干熄炉内，装完红焦后又将空焦罐放回到运载车上。起重机的特点是运行速度快、自动控制水平高。起重机本身设单独的PLC控制系统（双CPU热备），正常生产时与其它设备联动，车上无司机操作。起重机的电控系统置于地面的电气室内。起重机的主要操作方式有三种：一是在地面中央控制室内由PLC连动操作；二是起重机上连动操作；三是起重机上手