天然气烘炉技术在国内的首次成功申报书.doc

基层编号成果分类矿登记号建议密级核定密级分类号平煤集团公司朝川矿科技进步奖励申报书成果名称：利用压缩天燃气在焦化烘炉中的研究与实施任务来源： 平顶山煤业（集团）公司朝川矿主要完成单位：平顶山煤业（集团）朝川焦化有限公司主要协作单位：天宏焦化有限公司工作起止时间：2006年07月至2007年08月申报单位：平顶山煤业（集团）公司朝川矿申报时间：2007年10月20日一、项目简介项目简介：（项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况）主要内容1、压缩天燃气减压装置。2、压缩天燃气烘炉的过程控制。3、对天然气成分及燃料情况进行分析，研究其燃烧特点是否适用在炼焦烘炉中应用。以压缩天燃气作为烘炉燃料，通过控制好烘炉的四个升温阶段（干燥期、晶型转化期、温度过度期、快速升温期），使炉体温度达到开工时的条件，不但解决了周边无煤气来源的焦化厂的气体烘炉困难，而且使用压缩天燃气烘炉技术，清洁环保，烘炉温度稳定易控制，有利于延长焦炉寿命，降低成本和减轻工人劳动强度。它的成功使用，为烘炉技术开辟了一块新的领域，为以后新焦炉的烘炉打下良好的基础，提供技术依据。（限500个汉字）二、详细内容及推荐理由1.立项背景（相关科学技术状况及其存在问题，立项原因及推荐理由）随着我国钢铁工业的发展，炼焦工业也日益发展。无论是在钢铁联合企业中，还是在城市煤气的气源厂中，焦化厂的主要任务之一都是提供优质的冶金焦炭和焦炉煤气。而生产焦炭和焦炉煤气的主体设备乃是炼焦炉，从设计、基本建设、烘炉开工、生产操作的各个环节加强对焦炉的管理是焦化工作者的一项重要任务。炼焦炉的寿命除了与筑炉用的耐火材料的质量、基建施工的质量以及生产后的日常维护管理工作有关以外，与炼焦炉的烘炉质量也有着重要的关系。焦炉烘炉是将焦炉由常温升温到转入正常加热（或装煤）温度的焦炉操作过程。炼焦炉的烘炉与开工是焦炉生产前的必经阶段，是焦炉特殊操作的重要组成部分，也是焦炉开工投产前的一项重要工作。要做好烘炉工作就首先要选择合理的烘炉燃料，才能方便烘炉过程中的升温管理。同样的焦炉用不同燃料的烘炉技术和管理方法控制，其消耗的人力、财力、物力有很大差别。因此，探索研究合理的烘炉燃料是保证焦炉烘炉各项工作顺利进行的的前提，对焦炉生产很有必要的。焦炉烘炉常用燃料有三种：固体、液体和气体。固体燃料一般使用煤；液体燃料一般为燃料油；气体燃料一般使用焦炉煤气、高炉煤气。河南朝川焦化有限公司为新建厂，周边无焦炉煤气及高炉煤气气源，省内有高效、洁净的天然气气源厂，运输方便。在同样条件下，天然气所产生的CO2、NOx、CO量比燃烧油或煤都少，没有烟尘又极少SO2的污染。本着“科技创新，节约成本”原则，结合企业实际情况，参照煤气烘炉的理论基础，我公司决定采用发热量高、工艺技术要求严格的压缩天燃气作为烘炉燃料进行烘炉。在地区周围没有煤气来源，无法采用煤气烘炉时，结合实际情况，在煤气烘炉的理论基础上，使用技术要求高、发热量大的天然气代替煤气进行烘炉，具有很好的经济效益和科技效益。2.详细科学技术内容（技术原理、关键技术方案和主要指标）焦炉采用压缩天燃气烘炉是一种新型的烘炉方法。我们使用的压缩天然气，通过减压装置，压力减少到3000Pa左右，再通过不同孔径的孔板来调节气体流量。在烘炉末期，气体流量接近极限，我们又增设了几十个液化气进口管道，用液化石油气继续增大燃气供给量。在烘炉过程中砌体各部位应按照硅砖膨胀升温曲线升温，使砌体各温度区间在规定的负荷下升温，避免升温过程中损坏焦炉砌体，破坏砌体的严密性。生产技术工艺指标：JN43-80型焦炉的基本尺寸如下：设计生产能力：30万吨炉组数座孔：142炭化室有效容积：23.9 m3炭化室尺寸：全长：14080 mm有效长：13280 mm全高：4300 mm有效高：4000 mm平均宽：450 mm锥度：50 mm中心距：1143 mm立火道：28个中心距：480 mm炉体结构特征：双联、复热、下调加热水平：800 mm设计结焦时间：18 h3.该项目与当前国内外同类研究有、同类技术的综合比较（包括存在问题及改进措施）烘炉方法根据使用燃料的不同，基本上可以分为三种，即固体燃料烘炉，液体燃料烘炉和气体燃料烘炉。1、固体燃料烘炉：固体燃料烘炉劳动强度大，炉温不易控制，尤其到烘炉后期，升温较为困难，但烘炉设备简单，燃料来源容易解决，故被新焦化厂烘炉广泛采用。固体燃料烘炉对煤种的要求是：挥发份高（30%以上）；灰渣熔点高（1300）；灰份低（16%）的块煤。2、液体燃料烘炉：液体燃料烘炉较固体燃料烘炉虽然优越性多些，但调节准确性差，温度不易均匀。一般烘炉初期常用轻柴油，后期采用重柴油或重油。3、气体燃料烘炉：气体燃料烘炉升温管理方便，调节灵活，准确，节省人力，开工操作简便，但技术要求较高，操作不当，则有发生中毒和爆炸的可能性。烘炉使用煤气的种类一般有：高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气等。 绿色环保：天然气是一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量。 经济实惠：天然气与人工煤气相比，天然气清洁干净，能延长灶具的使用寿命，也有利于用户减少维修费用的支出。天然气是洁净燃气，供应稳定，能够改善空气质量，因而能为该地区经济发展提供新的动力，带动经济繁荣及改善环境。 安全可靠：天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气。经过比较后，选择高热值、高效率、清洁环保的天然气作为第一座焦炉的烘炉燃料，从理论和技术上分析是可行的。4、创新点：1、研制出压缩天燃气三级减压装置，使压缩天燃气在焦化烘炉中应用更加便利。2、研究出压缩天燃气烘炉过程控制方法。根据焦炉煤气与天然气的性质不同，对压缩天燃气烘炉过程进行控制 3、加高加长炭化室加热火床（比正常长300mm，高200 mm左右），避免火焰直接烘烤炭化室炉墙，有效地保护了炭化室炉墙。4、对比传统烘炉技术，该技术具有技术要求高，清洁环保，烘炉温度稳定易控制，有利于延长焦炉寿命，其烘炉设备可重复使用，综合成本低，减轻工人劳动强度等特点。此技术打破了国内外普遍使用煤气烘炉的局限，开创了国内焦化行业压缩天燃气经三级减压装置处理烘炉的先例。（限400个汉字）5、保密要点（限50个汉字）6、应用、推广及论文引用情况（在国内外相关领域的作用影响预期前景）朝川焦化公司用压缩天燃气烘炉，打破了以往用煤气烘炉的局限，运用高能值、高效率、清洁环保的天然气作为燃料烘炉，开创了国内首次运用压缩天燃气烘炉的先河。压缩天燃气烘炉在国内尚属首例，具有热值高、清洁环保、易操作的特点，为我国同类型焦炉的烘炉工艺技术管理提供了有效借鉴；同时填补了我国运用压缩天燃气烘炉技术的空白。朝川JN43-80型142孔焦炉自2006年8月烘炉完工焦炉投入运行后，生产运行状态及使用效果良好，取得了很好的经济和社会效益。未达到推广应用面积和程度的原因A、无接产单位 B、缺少资金C、技术要求高 D、其它7、经济效益情况表项目总投资250万元经济效益总额581.88万元新增产值新增利税创收外汇增收（节支）总额年 年年累计581.88万元本表所列效益额计算依据及说明：压缩天燃气烘炉同其他燃料烘炉所产生的经济效益：1、在耗能费用方面：用固体燃料烘炉需能源费约500万元；（其中包括：烘炉所用的燃料煤费用，运输费用，装卸费、设备费等）用压缩天燃气烘炉只需能源费200万元左右；（其中包括：烘炉所用的天燃气费用，运输费用，设备费等）此项天燃气烘炉比固体燃料烘炉节省投资；300万元。2、在时间、人工费用方面：用固体燃料烘炉需工人200人左右，烘炉时间为60天，工人工资每月1000元/人，烘炉费用为：40万元。天然气烘炉只需工人50人，烘炉时间为40天，工人工资每月1000元/人，烘炉费用为：7万元。此项比较可节省投资：33万元3、增加炉体使用时间方面： 用固体燃料烘炉，炉体温度控制不稳定，由于炉体受温不均会使炉砖炸裂，而炉体的使用寿命也将缩短（1-5年），烘炉时间为62天；利用压缩天燃气烘炉可避免炉体受损害，并且烘炉时间为42天，烘炉时间缩短了20天，公司生产提前20天投入了生产，焦化公司年纯利润为3939.88万元/年， 此项为公司创造利润为：218.88万元。4、用天然气烘炉比用固体燃料烘炉可减少对环境的污染，并创造社会效益，节约环境治理费用和创造社会效益达30万元左右。5、用固体燃料烘炉而温度控制不稳定，使炉体受温不均会炉砖炸裂，缩短炉体的使用寿命，利用压缩天燃气烘炉避免了炉体受损害，可延长炉体的使用寿命1-5年，此项创造的经济效益额达几千万元。（此项效益不计入该项目产生的经济效益内） +=300+33+218.88+30=581.88万元 累计额：581.88万元应用单位财务负责人（签字）应用单位财务部门（盖章）年月日8、社会效益用压缩天燃气作为燃料烘炉，具有清洁环保，烘炉温度稳定，易控制，有利于延长焦炉寿命，其烘炉设备可重复使用，综合成本低的特点。打破了以往用煤炭、煤气烘炉的局限，使整个烘炉过程符合高技术及清洁环保要求，并且热效率高、节能效果显著。它的成功使用，为炼焦炉烘炉技术开辟了新的领域，给以后新焦炉的烘炉打下了良好的基础，提供了新的参考，具有良好的社会和环境效益。采用压缩天燃气烘炉填补了省内该项技术的空白，有着广泛的现实意义和社会意义。9、应用情况该成果在国内同行业中具有领先水平，具有热值高、清洁环保、节能高等特点，特别是压缩天燃气三级减压装置填补了国内空白，适合其它厂家借鉴，有一定的推广应用价值。三、本项目曾获科技奖励情况获奖时间奖励名称奖励等级授奖部门本表所填写科技奖励不包括商业性的奖励四、申请、获得专利情况表国别申请号专利号项目名称五、申报、评审意见申报单位意见 矿（处）长签名： 申报单位（盖章） 年 月 日科技管理部门意见 审核人（签字）： 年 月 日专业组评审意见 专业组长（签字） 年 月 日11总工程师评审会评审意见总工程师（签字）： 年 月 日集团公司评委会审定结果 （盖章） 年 月 日12六 主要完成人员情况表序号姓名年龄文化程度职务或职称工作单位对本项成果做出的主要贡献内容1王录合46本 科矿长朝川矿项目研究决策人2吴淼鑫56本 科副矿长朝川矿项目研究决策人3渠清团46研究生副矿长朝川矿项目研究负责人4高金华44本 科总经理朝川焦化公司项目技术负责人5陈力攻39大 专总工朝川焦化公司项目技术负责人6王清宾44大 专工程师朝川焦化公司主要完成人7潘润田41研究生工程师朝川焦化公司主要完成人8郑小虎33本 科工程师朝川焦化公司主要完成人9赵培荣25大 专技术员朝川焦化公司主要完成人10张文峰28大 专技术员朝川焦化公司主要完成人11任智慧25本 科技术员朝川焦化公司主要完成人12符兵强26本 科技术员朝川焦化公司主要完成人项目负责人（签字）：年月日成果应用证明项目名称利用压缩天燃气在焦化烘炉中的研究与实施应用单位平顶山煤业集团朝川焦化有限公司应用成果起止时间2006年7月-2007年8月经济效益（万元）年度新增产值（产量）新增利税（纯收入）增收节支总额581.88应用情况及社会效益：利用压缩天燃气作为燃料烘炉，具有清洁环保，烘炉温度稳定，易控制，有利于延长焦炉寿命，其烘炉设备可重复使用，综合成