jn4.3-804型机械化焦炉干法熄焦节能技改项目初步设计(代可研)

四川能源股份有限公司JN43804型机械化焦炉干法熄焦节能技改项目初步设计（代可研）总经理分管领导设计经理济钢集团国际工程技术有限公司二九年十二月目录1总论12工艺方案73工艺及设备84热工系统及设备195总图运输326电气357自动化仪表及控制系统498热力569给排水7010通风、空调及除尘7611工业建筑和结构8512节能9013环境保护9214安全与工业卫生9715消防10516劳动定员10917概算11018技术经济115附表工程设计设备表。附图1、总平面布置图WS0903CD09_L0002、干熄焦工艺平立面布置图WS0903CD09_A1013、焦炭输送系统工艺布置图WS0903CD09_A3004、环境除尘地面站WS0903CD09_D1015、干熄焦本体高压系统图WS0903CD09_E10116、干熄焦电站高压系统图WS0903CD09_E10127、干熄焦低压供配电系统图WS0903CD09_E10138、本体及锅炉系统过程检测和控制流程图WS0903CD09_R1009、发电厂房布置图WS0903CD09_P20010、循环水泵站WS0903CD09_W1211总论11概述111项目名称四川能源股份有限公司JN43804型机械化焦炉干法熄焦节能技改项目112设计依据四川省达州钢铁集团有限责任公司（以下简称达钢集团）与济钢集团国际工程技术有限公司（以下简称济钢国际）的双方会议纪要精神。相关的法律法规文件等。达钢集团提供的资料。113设计的基本原则在工艺流程选择上做到先进、合理、技术成熟、可靠，并符合国家的行业政策和焦化技术发展方向，采用成熟先进的技术、设备、材料，使主要技术经济指标、整体技术水平、自动化程度达到干熄焦的先进水平。本方案按现有用户提供资料设计，具体进行施工图设计时需要根据现场实际情况进行调整。114建设规模及范围四川能源股份有限公司现有3座JN43804型焦炉，其中1焦炉36孔，2焦炉42孔，3焦炉65孔。单孔炭化室装煤量179吨，每孔焦炭产量1396吨；全年产量84万吨，平均小时焦炭产量96吨。干熄焦本体用户要求按125T/H的规格进行设计，而实际最大熄焦量还是按110T/H，因此余热锅炉和电站的能力是按110T/H干熄焦进行设计。根据用户要求建设125T/H干熄装置1套。本工程为现有3座焦炉配套建设1座125T/H的干熄焦装置，以及发电系统。配套建设的设施有环境除尘装置、辅机室、主控楼、皮带运输系统、循环水泵房、发电站。干熄焦本体包括干熄焦装置、一次除尘器、二次除尘器、余热锅炉、锅炉辅机设备、红焦装入设备、焦粉回收设备、冷焦排出设备、提升机调速及控制系统、风机调速系统、电气控制及设备、PLC控制系统、检测仪表。本项目不包括外供的能源介质，不包括特殊地基处理和原设备设施的拆除或改造。12干熄焦主要技术指标表11干熄焦主要技术指标序号指标名称单位指标备注一装置能力1干熄焦额定处理能力T/H1252干熄焦实际处理能力T/H96二产品产量1除尘焦粉万T/A159345天22发电量104KWH12917三原材料消耗1焦炭烧损104T072序号指标名称单位指标备注四动力消耗1生产水M3/H168压力04MPA2生活用水M3/H103MPA3除盐水M3/H803MPA4用电量104KWH20505蒸汽T/H550610MPA6氮气（平均用量）M3/H42203506MPA7仪表用压缩空气M3/MIN720406MPA8普通压缩空气M3/MIN2050406MPA9焦炉煤气（烘炉用）M3/H400200017590KJ/M313工艺过程红焦从焦炉中送到安放在电机车拖挂的平板车上的焦罐里。焦罐容量设计为可以接受一个焦炉炭化室的全部焦炭（1396T）。平板车及焦罐由电机车运送到干熄焦装置前，并与牵引装置的轨道对正。牵引装置将焦罐从电机车轨道上移到提升机提升井的中心线上，提升机用护板把焦罐顶部盖上。提升机将焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。装焦完毕焦罐升起（这时焦罐底板自动关闭）并被运送到提升机提升井前。这时装焦装置自动走开，干熄炉装焦口盖上盖子。空焦罐放下，安放到移动的平板车上，之后，由牵引装置移到电机车上。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180（设计值）以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送往筛贮焦系统。14总图布置干熄焦系统布置于NO焦炉焦侧，焦炉烟囱与熄焦塔之间的区域。干熄焦装置布置于NO焦炉端台处，现湿法熄焦粉焦沉淀池及焦炉上煤带式输送机需进行改造，耐材库拆除；运焦系统，从干熄槽下设地下带式输送机，经转运绕过焦炉烟囱后送至凉焦台尾轮机房；主控楼、辅机室及除盐水槽布置于干熄焦装置左侧，现焦油库泵房区域；汽轮发电站及其循环水泵站布置于现热电车间区域。15工业建筑本专业设计内容主要包括125T/H干熄焦装置构架，APS液压站，地下及地上运焦皮带通廊及转运站，环境除尘，辅机室，主控楼，发电厂房，外部地上架空电缆通廊及区域内蒸汽管道支架，设备基础等内容。16公辅设施简述氮气、压缩空气、电力等公辅介质由设计方提出要求，业主接至干熄焦区域。电站发出的电送至电站边界，后续由业主配套。干熄焦系统的排水接入业主干熄焦区域的排水系统。161电力本工程所需的两路10KV电源联络线引自中区110KV/10KV变电站的不同母线，每路均能承担100的用电负荷，且可分别作为发电联络线进行并网。汽轮发电机出口电压105KV。按工作时间按8280小时/年，干熄焦工程年用电量205106KWH年发电量12917106KWH162自动化仪表及控制系统本工程设计三电自动化控制系统，完成1座处理能力125T/H的干熄焦装置及配套设施的检测和控制；以及干熄焦区域各种介质的计量。自动化仪表及控制系统的工程范围包括以下子项干熄焦主体；锅炉；公辅设施；汽轮机。163热力压缩空气普通压缩空气用户消耗量205NM3/MIN，净化压缩空气消耗量72NM3/MIN，压缩空气使用压力0406MPA。业主供应。氮气由业主供应。管道供气能力1450NM3/H，正常使用量为422NM3/H，压力0406MPA。164给排水本项目不需新建除盐水站，除盐水由业主除盐水站统一供应。本项目建设循环水泵站和冷却塔，设备能力按两座干熄焦同时使用考虑。生产循环水用量5400M3/H。除盐水用量正常8M3/H。生产新水用量168M3/H。生活用水量1M3/H，最大2M3/H。生产废水排放量56M3/H。165暖通、除尘通风干熄焦主控楼高、低压配电室、电缆夹层、干熄焦底部焦炭外送地下皮带通廊、干熄炉底部、锅炉辅机室等需设机械通风降温和排除有害气体，换气次数均不小于8次/小时。空调干熄焦主控室及PLC室需设空调，以保证电气、仪表设备的正常运行。空调设备均采用风冷式空调机。除尘干熄焦装置除尘系统主要用于控制并捕集干法熄焦生产及焦炭在转运过程中散发的有害气体和大量焦粉尘，干熄焦除尘最大风量200000M3H。17概算投资本概算建设项目总投资为1628093万元。总投资概算表12。表12总投资构成表序号项目名称投资额（万元）占静态投资（）1建筑工程费23788714662安装工程费36153422293设备购置费86987853634工程建设其他费用904065575基本预备费62388385静态投资合计16220931006建设期贷款利息000动态投资合计16220937铺底流动资金6000建设项目总投资16280932工艺方案21干熄焦工艺布置干熄焦装置布置于NO焦炉端台处，现湿法熄焦粉焦沉淀池及焦炉上煤带式输送机需进行改造；运焦系统，从干熄槽下设地下带式输送机，经转运绕过焦炉烟囱后送至凉焦台尾轮机房；主控楼、辅机室及除盐水槽布置于干熄焦装置左侧，现焦油库泵房区域；汽轮发电站及其循环水泵站布置于现热电车间区域。CDQ环境除尘布置于干熄焦装置左侧，粉焦沉淀池下侧区域。红焦运输系统采用横移装置，将焦罐从熄焦线横移至提升框架。牵车台不含在于本工程，由四川能源股份有限公司根据干熄焦生产运行情况进行适应性改造。3工艺及设备31设计采用的规程、规范及标准（1）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB5032198）（2）钢制焊接常（低）压容器（JB47351997）（3）凸面板式平焊钢制法兰（JB/T811994）（4）对焊钢制法兰（JB/T82141994）（5）钢制管法兰盖（JB/T86121994）（6）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB5023698）（7）冶金设备安装工程施工及验收规范（通用规定）（YBJ2011983）（8）冶金机械设备安装工程施工及验收规范（焦化设备）（YBJ2141988）（9）工业金属管道工程施工及验收规范（GB5023597）32干熄焦工艺参数干熄焦主要工艺参数见表31。表31干熄焦主要工艺参数（1125T/H干熄焦装置）项目名称主要工艺参数焦炉配置143孔、43M焦炉每孔炭化室出焦量1396T焦炉循环检修时间15H每班每孔焦炉操作时间65MIN紧张操作系数107干熄焦配置能力1125T/H焦炭温度干熄前9501050项目名称主要工艺参数干熄后180系统循环气体流量154000NM3/H循环气体温度进干熄炉135出干熄炉900980干熄焦产汽率0575T/T焦干熄炉日操作制度24H连续干熄站年工作制度工作345D连续检修20D33工艺流程红焦从焦炉中送到安放在电机车拖挂的平板车上的焦罐里。焦罐容量设计为可以接受一个焦炉炭化室的全部焦炭（1396T）。平板车及焦罐由电机车运送到干熄焦装置前，并与牵引装置的轨道对正。牵引装置将焦罐从电机车轨道上移到提升机提升井的中心线上，提升机用护板把焦罐顶部盖上。提升机将焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。装焦完毕焦罐升起（这时焦罐底板自动关闭）并被运送到提升机提升井前。这时装焦装置自动走开，干熄炉装焦口盖上盖子。空焦罐放下，安放到移动的平板车上，之后，由牵引装置移到电机车上。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180（设计值）以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送往筛贮焦系统。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900980，经一次除尘器除尘后进入干熄焦锅炉换热，温度降至160180。由锅炉出来的冷循环气体经两台并联的单管旋风二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经换热器冷却至135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焦粉仓内，汽车外运。34干熄焦设备主要技术性能、参数按照干熄焦装置工艺成熟技术先进运行可靠以及生产操作自动化原则，基本实现设备国产化。341干熄焦冷焦输送系统负责将干熄完的焦炭从干熄炉底部运至晾焦台皮带。冷焦运输皮带配有洒水装置和焦炭称量装置。该焦炭输送系统的带式输送机均按带宽1000MM（能力按140T/H设计）。系统采用PLC控制。操作为三班制。主要设备技术规格皮带机采用耐温220的耐热胶带。冷焦炭运输系统设有电子皮带秤对焦炭进行连续称量，电子皮带秤由自动化专业设计。主要设备选型及技术参数胶带机（共3条）带宽1000MM带速125M/S能力140T/H焦炭比重05T/M3342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（运载车及焦罐）对位装置、牵引装置及提升机等。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。3421焦罐台车两层结构，上层为承托焦罐的移动托车，底部4个车轮，轨道垂直于运载车长度中心线，轨距7500MM，前后端有焦罐上下运动的导向架。下层为8轮平板车，轨距1435MM，主要由台车框架制动器及焦罐提升导向轨道等组成。主要技术规格数量2台（1台操作1台备用）结构型钢与钢板焊接结构台车重量约42T移动方式由电机车牵引轨距1435MM轨型QU100制动方式气闸制动3422焦罐焦罐主要由焦罐体及摆动的底闸门和吊杆组成。焦罐体由型钢构架和铸铁内衬板构成。焦罐两侧设有导向辊轮供升降导向，还设有与底闸连动的提吊罐体的吊杆。在罐体底部，设有中隔梁将焦炭导向对开底闸门。焦罐的主要技术规格数量3个（2个操作1个备用）形状矩形结构型钢与钢板焊接结构装焦重量14吨焦罐重量约41T（不含焦炭重量）主要材质焦罐本体Q235A内衬板耐热球墨铸铁及耐热铸钢绝热陶瓷纤维闸门本体不锈钢304N装焦温度最大11003423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。主要有车体、走行装置、控制系统、气路系统、电气系统及安保系统等组成。干熄焦系统需电机车2台，一开一备。电机车的主要技术规格车体型式两层固定双轴台车式轨距1435MM牵引重量97T（满罐时）走行速度240、60、25、10M/MIN走行调速形式变频调速（VVVF）电机车对位精度100MM电机车自重约40T3424APS对位装置为确保焦罐车横向轨道与牵引装置轨道对接准确，在熄焦车轨道外侧设置了一套液压强制驱动的自动对位装置，主要由液压站及液压缸组成。主要技术规格数量1套类型由液压缸控制的强制对位定位精度由锁紧前的100MM至锁紧后的10MM液压缸2个，100250压力约14MPA自动对位装置总重约3T自动对位装置总功率约355KW3425横移牵引装置将焦罐运载车上的移动托架连同焦罐横向拖动至提升井架下。主要技术规格数量1套轨距6000MM横移距离12350MM横移速度06M/S设备重量44T3426焦罐提升机提升机运行于提升井架及干熄炉框架上，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移动托车上，牵引装置再将移动托车和空焦罐反向送回到焦罐车上。提升机的特点是运行速度快、自动控制水平高，正常操作时由PLC自动控制，与其它设备连动，车上无司机操作。提升机的电控系统置于地面的电气室内。设备特征提升机工作制度为起重机械设计标准GB381183中规定的A8级，以确保其强度和性能。为了保证运行安全，提升机上设有过载荷、偏荷载检测器、钢丝绳张力检测器等安全设备，走行装置上设过走行检测器。提升和行走的传动均按正常工作和事故（紧急）处理配置两台电机。当主电机出现故障时，人工手动合上机械离合器，启动事故电机，低速完成本次工作任务，然后必须停止运行进行故障处理。提升机的主要技术规格型式钩子夹取式专用吊车电源AC3P380V50HZ额定荷重78T提升高度约35M操作周期65MIN提升速度30、10、4M/MIN走行速度40、35M/MIN提升及走行的速度控制VVVF走行距离13000MM走行轨道QU100轨距12000MM走行停止精度20MM提升停止精度45MM提升机总重约230T提升卷扬电机卷扬电机，280KW，AC380V，3相，变频控制，二台；行走电机正常行走电机，75KW，AC380V，3相，变频控制，一台；紧急行走电机，75KW，AC380V，3相，变频控制，一台；干熄炉炉顶维修用电动葫芦为方便装入装置及干熄炉中部分设备的维护检修，在提升机上设置1检修用电动葫芦。其主要技术规格为数量1台类型悬吊式电动葫芦额定荷重3T提升高度约47M提升速度12M/MIN横移速度25M/MIN横移行程约8M轨道工字梁操作方式悬置按钮开关3427装入装置及移动除尘管道安装在干熄炉顶的平台上，包括干熄炉水封盖和移动台车，移动台车由水封盖台车和装焦料斗台车组成。两个台车连在一起，由一台电动缸驱动。装焦时自动打开干熄炉水封盖，同时移动装焦漏斗至干熄炉口，配合提升机将红焦装入干熄炉内，装完焦后复位。在装焦漏斗的下部设置了一个布料器，以解决干熄炉内焦炭粒度的偏析。装入装置与集尘管连通，装焦时无粉尘外逸。装入装置是由把焦罐内的红焦投入干熄炉内的料斗、投入红焦后对干熄炉投入口进行气体密封的顶盖、对料斗和顶盖进行横移的驱动台车及驱动臂和电动缸、以及与顶盖上配套的水封槽等构成的。料斗下部设装入料钟，可以使干熄炉内的焦碳粒径均匀分布，改善干熄炉内的热交换效率。料斗内铺设高铬铸铁衬板，减少焦碳造成的磨损。料斗上部设防尘闸板，抑制焦罐吊离漏斗瞬间焦粉飞散。电动缸采用变频控制，并带电磁制动，外置2个行程开关控制加速/减速。主要技术规格型式炉盖台车与料斗台车连动式开闭炉盖所需时间（单程）约20S移动台车轨距4150MM移动台车行程3400MM传动装置电动缸行程约1600MM电动缸功率55KW，AC380V，3相，343排焦装置排焦装置位于干熄炉的底部，将干熄炉下部冷却到180（设计值）的焦炭连续密闭地排出。冷却后的焦炭由振动给料器定量排出，送入旋转密封阀，通过格式旋转阀的旋转在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄漏的情况下，把焦炭连续地排出。连续定量排出的焦炭通过排焦溜槽送到带式输送机上输出。要求排焦时无循环气体和粉尘外逸。该系统由插板阀振动给料器、旋转密封阀和排焦溜槽等设备组成。3431电动插板阀在调试和检修时使用。主要技术规格数量1套口径1000MM闸板材质不锈钢驱动电动蜗轮蜗杆机构电机功率38KW3432振动给料器主要技术规格数量1套处理能力30140T/H功率11KW内衬材质不锈钢及高铬铸铁3433旋转密封阀及移动小车型式多斗格式密封排焦排出量正常96T/H，额定140T/H转筒尺寸（直径宽）2000MM1350MM电动机功率55KW，1460RPM344焦粉收集一次和二次除尘器收集的粉尘通过焦粉收集系统汇集到焦粉仓，定时用汽车运走。一次和二次除尘器下部设手动闸阀、格式旋转阀。一次和二次除尘器下部设手动闸阀、格式旋转阀密封，通径DN200。主要设备配置有一次降尘用格式旋转阀，DN200，数量3个二次除尘用格式旋转阀，DN200，数量1个粉尘仓，1个35干熄焦设备的环保措施干熄焦装置采用了较完善的密封除尘措施装入装置、排焦装置、预存室放散及风机后常用放散等处排出的烟尘均进入地面站除尘系统除尘后放散，而且对噪声也采取了一定的控制措施。（1）干熄炉炉顶装焦时的捕尘措施干熄炉炉顶装焦口设置了环形水封座，装焦时接焦漏斗的升降式密封罩插入水封座中形成水封，防止粉尘外溢。同时，接焦漏斗接通活动式抽尘管，斗内被抽成负压，将装焦时瞬间产生的大量烟尘抽入除尘干管中，以减少粉尘的扩散污染。为尽量减少水封盖与接焦漏斗替换过程中的粉尘扩散，炉顶压力在水封盖揭开前保持在3050PA，而且料斗与炉盖采用联动机构，缩短了替换时间，使炉内气体尽可能不外逸。（2）干熄炉排焦时的捕尘措施排焦装置采用的旋转密封阀连续排出装置，气密性好，能够封住排焦时产生的烟尘；同时向排焦装置的壳体内充入空气，顶住炉内气体的压力，避免循环气体向外窜漏。此外，在排焦溜槽及带式输送机的落料点上方均设置了抽尘管，将排焦产生的烟尘吸入抽尘管而不外逸污染操作环境。（3）干熄焦装置放散气体的处理措施干熄炉预存段放散管排出的气体以及循环风机后常用放散管排出的气体，被抽入到地面站除尘系统，经布袋除尘器处理后放散。4热工系统及设备41概述主要包括，干熄炉主体装置及循环气体系统风机、循环气体一次、二次除尘系统、循环气体连接管道等，为干熄焦主体循环冷却系统。其主要技术特点为（1）干熄炉采用经济性炉型，冷却段高径比控制在08左右，此做法不但可减少干熄炉内循环气体阻力，减少循环气体量供应动力；又可使相应配套的提升机整体框架结构和一、二次除尘器钢结构高度降低，节省工程一次性投资。（2）在炉顶进料口设置布料小料钟，确保下料均匀。（3）在干熄炉下部鼓风装置与主循环风机之间设置锅炉副省煤器，使干熄炉入口处的循环气体温度降至135左右，确保平均排焦温度200。（4）采用连续排焦，进一步稳定炉内下料工况与压力，使焦炭下落均匀，并且在其上部设置导流棒，更好地控制焦炭下降时不偏流。（5）根据干熄炉各部位的工艺特点，采用不同性能的功能性耐火材料。在耐火材料选取上除保证耐材一般理化指标外，还必须兼顾耐材的高强耐磨性与耐急冷急热性，特别是在斜风道等关键部位。（6）加强各主循环具体环节上的密封性能，减少冷空气的吸入（负压段）、有毒气体的排出（正压段）。在干熄炉上部设置空气导入装置、在副省煤器上部设置循环气体放散调压装置及对高温循环气体一次除尘器降温的旁通管路装置。（7）在循环气体主要放散口设环保除尘收集装置，确保干熄焦主体设备各气体排放符合国家环保要求。42干熄炉基本热工参数干熄炉额定产量设计125T/H入干熄炉焦炭温度100050焦炭烧损率09最大工艺粉尘产生率2入干熄炉吨焦气料比1250NM3/T焦系统最大循环气体流量154000NM3/H主循环风机全压设计112KPA，其中进口侧45KPA，出口侧67KPA输入风机循环气体温度160要求风机最高耐热温度250出干熄炉环形通道循环气体温度900980干熄炉焦炭冷却时间2H左右干熄后焦炭温度200干熄炉操作制度24H连续，345D/A干熄炉年修时间20D/A43干熄焦主循环冷却系统干熄焦主循环冷却系统与其后部的余热锅炉系统共同组合为一个整体闭路换热系统，其中干熄焦主循环焦炭冷却系统在干熄炉内进行，干熄炉下部冷却段布置在干熄炉的鼓风装置（冷循环气体入口）与环形气体通道下部斜风道（热循环气体出口）之间。从干熄炉环形烟道排出的900980循环气体经一次除尘器重力沉降除去粗粒焦粉（或小焦块）后，进入余热锅炉换热，温度降至180左右。由余热锅炉出来的较冷循环气体，再经二次除尘器除去粒度较小的粉尘后，由循环风机送入干熄炉内进一步循环使用。干熄焦主循环冷却系统生成总粉尘量一般2。为了进一步降低循环气体温度，在循环风机与干熄炉下部鼓风装置之间设置锅炉副省煤器，由锅炉低温给水把进入干熄炉的循环气体温度再降至135左右。在干熄炉内冷循环气体与热焦炭的逆流物理换热过程中，还伴随着高温焦炭与循环气体氧化气氛的化学反应变化，并造成少量焦炭烧损（一般09），并且与上部预存室中红焦炭析出的残余挥发份进行混合，使得出斜风道循环气体中可燃组份的浓度增加。当可燃组份的浓度超过爆炸极限就有爆炸的危险。为保证干熄焦装置生产操作的安全可靠性，必须有效控制循环气体中可燃组份的浓度。当高温烟气温度700时，采用在环形通道上部补充空气的方法，将循环气体中的可燃组份大部分燃烧并可提高系统蒸汽产率。此时因补充空气，使得系统内循环气体量相对增加，为保证循环气体总量平衡，通过副省煤器上的放散装置将多余气体放散。一般按控制装焦口压力为30PA（0100PA）左右作为外排量大小的参照标准。特殊情况下，通过系统充N2方式来调整循环气体成分。在干熄炉与一次除尘器之间以及一次除尘器与干熄焦余热锅炉之间设有高温补偿器，并内衬耐火材料；在循环气体主循环管路的较长直管段上也设有多个膨胀节。风机前后的循环气体管路上设有温度、压力、流量测量、补充N2装置；副省煤器后循环气体管道上设有循环气体成分自动分析仪；二次除尘器及锅炉出口管路上还设有防爆装置等。在干熄炉入口的循环气体管路上还设有手动翻板阀以调节供气装置中央风帽和周边风环的送风比例及大小。气体主循环冷却系统包括的主要设备有干熄炉、一次除尘器、二次除尘器、主循环风机、鼓风装置、气体主循环管路系统等。其他设备有余热锅炉、副省煤器，详见热力章节。44热工系统主要设备441干熄炉干熄炉主要担负着红焦炭的储存、冷却任务，红焦炭从其上部进入，经预存室到冷却室，被冷却的焦炭从下部排出；而对应的冷却气体（主要成分为循环氮气等惰性气体）从干熄炉下部鼓入，在冷却段经过与它接触的热焦炭换热变为热气体后，从干熄炉炉墙中间斜风道汇入上部环形通道两侧排出，并最终汇入一次除尘器入口。干熄炉主体从炉壳结构上分为四大段，分别为冷却室直立段、斜风道、预存室直立段（环形烟道）、预存室锥形段；从气体循环工艺上分为预存室和冷却室，预存室设有炉顶压力检测、高低料位检测、温度测量装置，还设有上部烟气放散装置（正常生产时一般不用）；环形烟道设有空气导入装置、循环气体旁通装置；冷却室设有侧墙温度测量（两层均布）、人孔、烘炉孔及排放孔等装置。为了保证干熄炉焦炭冷却效果，该设备应该确保上部焦炭平整及均匀下降，并且确保下部循环气体均匀上升，这是干熄炉确保最终冷却效果的两个主要方面，相辅相成，为此采取了多种技术措施，主要有（1）在炉顶设置小料钟布料器，通过电动推杆开启炉盖后使焦炭周边均匀下料，以使进入干熄炉内的焦炭料位形成倒“W”形结构。（2）干熄炉排焦采用连续排料的振动给料器与旋转密封阀组合的排出装置。（3）鼓风装置中心风、边风配置合理而且可调，特别要确保干熄炉出口处焦炭冷却强度。（4）在干熄炉环形烟道上部设置空气导入装置（当锅炉入口烟温为700980时），以确保外排循环气体不含大量CO、H2等可燃气体，按工艺要求一般控制为CO6，H23。（5）控制干熄炉下部循环气体进口处O2含量，该处一般O2含量不大于1。（6）在预存室设置高低极限料位显示，并采用雷达料位计连续测量炉内料位，以确保干熄炉的正常稳定工作。为确保主循环冷却系统的安全性，实际操作中在斜风道上部必须保留一定高度的料位（即极限料位）。（7）在干熄炉顶部水封槽增设压缩空气吹扫管，防止水封槽中焦粉堆积堵死下水管路，并应严禁外溢冷却水进入干熄炉内。干熄炉的砌筑特色干熄炉砌体属于竖窑式结构，中下部是处于正压状态的圆桶形直立砌体。炉体自上而下可分为预存室，斜道区和冷却室。预存室的上部是锥顶区，因装焦前后温度有波动，炉口工作层采用热稳定性能好的B级莫来石碳化硅砖，其余为干熄焦通用粘土砖和隔热耐火砖。预存室下部是环形气道，可分为内墙及环形通道外墙两重圆环砌体。内墙要承受装入焦炭的冲击力和磨擦，还要防止预存室与环形气道的负压压差窜漏，因而采用高强度耐磨砖A级莫来石粘土砖。斜道区的砖逐层悬挑承托上部砌体的荷重，并且是逐层改变气道深度的砖的砌体。温度频繁波动、热气流和红焦炭粉尘激烈冲刷，对内层砖的热震性、抗磨损和抗折强度要求都很高。该部位采用A级莫来石碳化硅特制砖。冷却室虽结构简单,是一个圆筒形，但它的内壁要承受焦炭激烈的磨损、循环冷却气体的激烈冲刷，也是最易受损害的部位，同时还受循环气体温度的波动和上部较高耐火衬体的正压力。冷却段用砖采用耐急冷急热性好且高强耐磨的B级莫来石粘土砖。4411干熄炉第一段干熄炉第一段为圆柱形，通过地脚螺栓固定在混凝土基础上，内部装有鼓风装置，设圆形人孔及循环气体上下接口。4412干熄炉第二段干熄炉第二段为循环气体和热焦炭的热量交换区，设有方形人孔及烘炉孔。干熄炉第二段直立段耐火砖砌筑厚度580MM，耐火砖和炉壳钢板之间粘贴31MM厚耐火纤维毡。内墙采用B级莫来石粘土砖，中间墙选用干熄炉专用粘土砖砌筑，外墙保温层选用干熄炉专用隔热耐火砖。斜道区内墙采用A级莫来石碳化硅特制砖，中间墙选用干熄炉专用粘土砖砌筑，外墙保温层选用干熄炉专用隔热耐火砖，砌筑层和炉壳钢板之间采用硅酸铝耐火纤维棉和浇注料填充。4413干熄炉第三段干熄炉第三段为循环气体回路的环形通道区和预存室直段区，一端和一次除尘器连接，沿环形通道圆周布置看火孔。干熄炉第三段外环耐火砖砌筑厚度464MM，耐火砖和炉壳钢板之间粘贴43MM厚耐火纤维毡，外环内墙采用A级莫来石粘土砖,中间墙选用干熄炉专用粘土砖砌筑,外墙保温层选用干熄炉专用隔热耐火砖。内环采用A级莫来石粘土砖。预存室直段砌筑层内墙采用干熄焦专用致密粘土砖，中墙采用粘土砖，外墙采用隔热耐火砖。干熄炉第三段环形烟道在一次除尘器侧及对面侧砌有烟道隔墙，使烟气从干熄炉两侧均匀汇入一次除尘器。4414干熄炉第四段干熄炉第四段为预存室锥形部位，炉口采用热稳定性能好的B级莫来石碳化硅砖，锥形段区内墙采用干熄焦专用粘土砖、外墙采用隔热耐火砖砌筑，最外层为隔热不定形耐火材料。为确保干熄炉内耐火材料的整体稳定性，在外侧炉壳上设置了两道耐火材料托板，把炉内耐火材料在高度方向上分为三部分。442一次除尘器从干熄炉环形通道出来的高温气体由于循环冷却工艺原因含有大量粉尘（焦粉），一次除尘器采用重力沉降方式，中间设置挡墙，槽顶采用砖拱结构，结构可靠，强度又大，比较实用。为了保证与两侧热工设备的相对独立，一次除尘器分别在干熄炉侧和锅炉侧设置了大型非金属膨胀节，但在确保其密封性能的同时也要加强内部隔热功能。为了保证进一次除尘器循环气体的温度恒定，还在环形烟道一次除尘器入口处设置了循环气体旁通掺入装置。从副省煤器上方引入的循环气体至环形烟道顶部与一次除尘器侧相接触部位，此气体不参与红焦炭的热交换，只起对出环形通道高温气体温度恒定的降温作用，确保后部余热锅炉稳定、可靠运行。一次除尘器下部设置了粉料料位测量装置；在锅炉入口处设置了循环气体测温、测压装置；为确保循环系统安全，还在一次除尘器上部设置了循环气体紧急放散装置及预留测试循环气体含尘量的孔洞等。为确保侧墙砌砖的稳定性，在侧墙钢结构上均布设置拉砖固定装置，并在炉顶拱角处设置拱角梁，提高大跨度拱顶的安全性。443二次除尘器该装置为进一步降低循环气体粉尘含量、保证主循环风机的运行寿命所设。二次除尘器将循环气体中的焦粉进一步分离出来，使进入循环风机的气体中粉尘含量小于1G/NM3，且其中小于025MM的粉尘占95以上，以降低焦粉对循环风机叶片的磨损。二次除尘器上还设有人孔观察孔防爆装置粉尘料位计掏灰孔及焦粉排出装置等。要求二次除尘器的主要技术规格为结构形式旋风除尘器入口循环气体温度160180（最高200）循环总风量154000NM3/H入口气体压力约1600PA3800PA正常操作入口压力2200PA除尘器本体耐压10KPA允许压降1050PA入口含尘量（最大）1012G/NM3出口含尘量1G/NM3（其中小于025MM的粉尘占95以上）要求旋风子材质具有高耐磨性气密性要求打压10KPA，30MIN后，压力降2（同一温度）上部设防爆装置2套泄爆口直径DN600泄爆压力6KPA，压力大于6KPA时防爆装置自动开启并可自动复位。444主循环风机干熄焦主循环冷却设备的循环动力为主循环风机，它要求进出口要绝对密封。风机入口设置流量电动调节挡板，风机机壳设置N2密封系统，配置合格电机。风机型式双吸入式离心风机数量1台（全套）风量165000NM3/H风机全压112KPA其中入口压头约4500PA出口压头约6700PA风机入口气体温度160180风机耐热温度要求250风机气体流量调节方式通过入口调节挡板调节循环气体类型干熄焦循环气体循环气体含尘量1G/NM3以下选配风机电动机数量1台功率约1250KW（10KV）转速1500R/MIN风机附件（1）入口调节挡板数量1套结构型式百叶窗式，电机驱动电机功率及转速075KW，1500R/MIN电压380V，50HZ（2）自动润滑系统数量1套，风机、电机润滑系统统一考虑。（3）其它附件包括就地显示仪表、安装用地脚螺栓、出入口配对法兰及连接件（出、入口各一套）；振动传感器（风机用2个，电机用2个）；温度计（风机用2个，电机用2个，电机线圈用6个）；隔音保温材料及双头螺栓1套，要求噪音使用隔音材料后85DB以下机旁1米处。主循环风机配齐全部操作监视仪表，风机严禁吸入空气，设置N2密封装置。445干熄炉下部鼓风装置鼓风装置安装在干熄炉下部喇叭漏斗中心部位，它结构设计上分为上下两层，上层为边风，下层为中间风，并把喇叭双层漏斗通过干熄炉下部外壳封在其中。鼓风装置主要由十字风道、针杆阀、环形风道、锥斗和双层风帽组成。数量1套主要部分材质上锥体内衬HT250铸铁下锥体内衬玄武岩铸石及高铬铸铁鼓风头内衬HT250铸铁（仅指与焦炭接触部分）分流片内衬HT250铸铁针杆阀园杆形Q235A446循环气体连接管道干熄焦循环气体管道系统包括干熄炉预存室上部放散管、预存室压力控制放散管、干熄炉循环气体旁通管道、循环系统空气导入管、一次除尘器炉顶紧急放散管、多处氮气补充管道、烘炉煤气管道、锅炉与二次除尘器之间连接管、二次除尘器和风机之间连接管、风机和副省煤器之间连接管及副省煤器和鼓风装置之间连接管等。（1）预存室放散管预存室放散管道由放散管、手动调节阀、高温伸缩管以及水封阀组成。放散管数量1套管径DN400结构焊接钢结构（内衬部分浇注料）材质Q235（重要部分0CR18NI9）水封阀数量1套管径DN400结构焊接钢结构传动方式气缸（100X500）材质Q235（重要部分0CR18NI9）高温伸缩管DN600用在预存室气体放散管道上，水平安装材质非金属，内壁设锚钉,工作温度1050手动耐热调节阀DN400，为耐热蝶阀，耐温800（最高1100），垂直安装材质0CR18NI9（2）预存室压力控制调节放散管用于管道上的压力调节阀控制预存室压力在0100PA之间，一般为30PA，带旁通管路。管径DN700，设手动蝶阀一个，压力调节阀由仪表专业提供。结构焊接钢结构材质Q235（3）循环气体旁通管道循环气体旁通管道是将低温循环气体的一部分吹入干熄炉出口部分的环形管路。为了保护锅炉设备，正常操作时使锅炉入口温度不超过980，控制在960。旁通管道和环形烟道连接处安装膨胀节。管径DN800（支路DN700）结构焊接钢结构材质Q235（4）空气导入装置空气导入装置用于循环气体可燃成份的调整，通过调节吹入干熄炉出口部的环形烟道的空气量在高温状态下使循环气体中的CO、H2浓度控制在安全值以下。空气导入管道和环形烟道连接处安装膨胀节。管径DN800（支路DN700）结构焊接钢结构材质Q235（5）一次除尘器紧急放散管一次除尘器紧急放散管用于锅炉爆管等紧急状况下，含有大量水蒸气的循环气体的紧急放散。数量1套密封方式水密封式传动方式电动推杆结构焊接钢结构，内衬耐火浇注料材质Q235（重要部分0CR18NI9）（6）氮气补充管道氮气补充管道用于风机突然断电、锅炉爆管、循环气体温度超标等特殊情况下向干熄炉主循环回路内补充氮气，主要充氮点有风机前后、空气导入管、循环气体旁通管与干熄炉下部出焦口密封处等。在干熄炉主循环回路事故处理中，及时确保系统内为正压，不让外界空气进入有可燃气体的密封系统内是确保安全的关键。（7）烘炉煤气管道烘炉煤气管道用于开炉时烘烤干熄炉，由烘炉煤气管道（DN200）、点火烧嘴、调节阀、煤气低压切断阀等组成。烘炉采用焦炉煤气燃烧（干熄焦热风烘炉结束后），要求焦炉煤气热值Q低16720KJ/NM3，焦炉煤气总管压力10000PA，焦炉煤气需要量为5002000NM3/H。采用焦炉煤气烘炉期间严格执行煤气安全操作规程及干熄炉系统对焦炉煤气烘炉的要求。（8）在余热锅炉出口处设置两个安全防爆阀，规格DN600，连同二次除尘器上部两个，在干熄焦主循环回路中共设置4个泄爆口装置，最大限度地保证了系统的安全。45干熄焦热工系统主要控制（1）温度控制（2）压力控制（3）流量控制（4）气体成分控制（5）粉尘量检测等5总图运输51厂区地理位置及场地条件四川能源股份有限公司地处四川东北部，处于东经10727,北纬3111。北与陕西接壤，东靠重庆万州区，西接巴中市和南充市，南与广安、重庆两市毗邻。四川能源股份有限公司JN43804型机械化焦炉干法熄焦节能技改项目系为1、2、3号焦炉项目配套建设。项目建设场地现为湿法熄焦系统及耐材库。其中，粉焦沉淀池和焦炉上煤带式输送机需进行改造。52地震参数及气象条件据四川省东部地区地震烈度分区图，四川省达州市地震基本烈度小于度；抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为005G；根据近50年地质史料调查，最高震级32级，未曾发生过50级以上循环性地震。达州市属亚热带湿润季风区，受东南季风的影响，降雨主要集中在510月，全市年降雨量普遍在1000毫米以上。历年极端最高气温412历年极端最低气温45历年平均气温171年最大降水量15651MM年平均降水量12074MM年平均风速13M/S年最大风速24M/S主导风向E/27年平均相对湿度80最大冻土深度53总平面布置531车间组成干熄焦工程主要建设内容为干熄焦装置、运焦系统、主控楼、辅机室、除盐水槽、环境除尘、汽轮机发电站及其循环水泵站等。532总平面布置根据济钢国际与四川能源股份有限公司前期交流确定的总平面布置方案，干熄焦系统布置于NO焦炉焦侧，焦炉烟囱与熄焦塔之间的区域。干熄焦装置布置于NO焦炉端台处，现湿法熄焦粉焦沉淀池及焦炉上煤带式输送机需进行改造，耐材库拆除；运焦系统，从干熄槽下设地下带式输送机，经转运绕过焦炉烟囱后送至凉焦台尾轮机房；主控楼、辅机室及除盐水槽布置于干熄焦装置左侧，现焦油库泵房区域；汽轮发电站及其循环水泵站布置于现热电车间区域。CDQ环境除尘布置于干熄焦装置左侧，粉焦沉淀池下侧区域。牵车台已建设，需四川能源股份有限公司根据干熄焦生产运行情况进行适应性改造。具体布置详见四川能源股份有限公司JN43804型机械化焦炉干法熄焦节能技改项目总平面布置图。533厂区竖向布置规划本项目工程区域场已完成工程整平工作，工程场地高程拟定29530米，不对现场地坪进行调整。534土方工程本项目系在四川能源股份有限公司建成区内进行，干熄焦工程区域场地平整工程已经完工，故本项目中不再包含土方工程。535场地排水干熄焦工程区域进深较小（小于50米），占地面积小，故不再设置专门的场地排水系统，场地雨水排水采用地表径流的方式，接入已设置的场地排水系统，经干道、支道的排水系统排出。536运输及运输设备干熄焦区域规划道路（车间引道）宽度为5米，转弯半径不小于5米。干熄焦系统运输的主要工作量为红焦运输、冷焦运输和除尘焦粉运输。其中，除尘焦粉运输采用汽车运输。焦粉运输所需汽车（或特种密封运输车辆）由四川能源股份有限公司统筹安排，本工程运输部分不考虑增加运输机具及运输定员。54消防干熄焦工程区域道路宽度50米，转弯半径不小于50米，道路末端均设置有回车场地，符合消防通行要求。55绿化为了美化厂区环境，降低污染，厂区可绿化面积工程建设设计均予以规划设置。厂区绿化率约为12。6电气61设计范围及设计内容611设计范围主要包括焦炭运输系统，干熄炉及氮气循环系统，干熄焦通风除尘系统，粉尘收集装置，干熄焦锅炉、辅机室，热电站，循环水泵站。612电气设计的主要内容（1）高、低压供配电系统设计。（2）电气传动及自动控制系统设计。（3）照明设计、防雷及接地设计。（4）火灾报警及防火封堵设计。（5）发电站至110KV变电站10KV联络线路的设计。62供电系统621电压等级及计算负荷（1）电压等级供配电电压AC10KV、380V、220V控制电压AC220VDC220V24V安全电压AC12V（2）用电量干熄焦工程年用电量205106KWH工作时间按8280小时/年电力负荷容量详见表61。622负荷等级干熄焦的锅炉给水泵、干熄焦本体、循环风机、焦炭运输系统、提升机等用电设备为二类负荷；其它附属设施为三类负荷。623供电电源本工程所需的两路10KV电源联络线引自中区110KV/10KV变电站的不同母线，每路均能承担100的用电负荷，且可分别作为发电联络线进行并网。汽轮发电机出口电压105KV。624供配电系统（1）10KV配电系统干熄焦装置设置主控楼1座，内部附设变压器室、变频器室、PLC室、MCC室及干熄焦主控室。热电站一层设10KV高压配电室，负责整个干熄焦系统用电负荷及发电机的供电，10KV系统设两段10KV母线，采用单母线分段接线方式。本工程10KV用户包括6台高压电动机、发电机及5台变压器。5台变压器分别为干熄焦本体800KVA动力变压器2台；提升机用1000KVA变压器1台,循环水泵站800KVA动力变压器2台。表61负荷计算表设备台数设备容量KW计算系数计算负荷序号用电设备名称总数工作单工作KXCOSTGPKWQKVARSKVAIA1干熄焦本体变电所11干熄焦提升机提升机变压器10KV侧合计13136695282685923选1台1000KVA变压器12干熄焦本体121焦罐对中装置3319148111122焦炭装入装置446795342123冷焦排出装置10103187195191124气体循环装置66135048083125焦粉收集装置10103405242200126运焦输送系统4417614081056127公辅设施及杂动力44555351822序号用电设备名称设备台数设备容量KW计算系数计算负荷总数工作单工作KXCOSTGPKWQKVARSKVAIA128锅炉系统212016012896小计62613262241461700113环境除尘5513010490在干熄焦变电所345462600143237选2台800KVA变压器14热电站252041252888216615循环水泵站10834392752064在循环水变电所5638423704选2台800KVA变压器345462600143237序号用电设备名称设备台数设备容量KW计算系数计算负荷总数工作单工作KXCOSTGPKWQKVARSKVAIA210KV负荷21循环风机111250125008085075100075022锅炉给水泵215305300808507542431823离心泵324008000808507564048024环境除尘风机116306300607508837833264小计7524421880643干熄焦总负荷12项合计335126256365乘同时系数KP0925KQ0960773099924611395814干熄焦年用电量205106KWH工作时间按8280小时/年序号用电设备名称设备台数设备容量KW计算系数计算负荷总数工作单工作KXCOSTGPKWQKVARSKVAIA5干熄焦发电参数额定发电功率20MW7台高压电动机分别为循环风机电机1台；锅炉给水泵电机2台；离心泵3台，环境除尘风机电机1台。热电站汽轮发电机接在10KV母线上。本工程汽轮发电站配置汽轮发电机出口电压为105KV，额定容量为18000KW的全凝式汽轮发电机组1台。在热电站发电机正常发电后，通过接在10KV发电母线上的并网线向中区110KV/10KV变电站回送电能。因目前无系统参数，10KV电源联络线无法确定是否设置限流电抗器。在发电主厂房副跨预留电抗器室的位置,带参数确定后最终确定。由于无现场资料，由中区110KV变电站至干熄焦发电站10KV电源联络线的长度及敷设路径暂无法确定。（2）380V低压配电系统主控楼内设10/04KV变配电室，设置2台容量为630KVA动力变压器，1台容量为1000KVA提升机变压器。正常情况下2台动力变压器分列运行，当1台变压器停电时，另1台可带100负荷，并为提升机系统提供一路低压备用电源。380V低压配电系统负责干熄焦本体MCC（含运焦系统）、提升机、环境除尘低压配电室等的供配电。循环水泵站变电所,设置2台容量为800KVA的动力变压器,负责循环泵站、电站等的供配电。626低压配