工艺流程_炼焦工艺流程教材

炼焦工艺流程 2016 7 第1部分 01 炼焦工艺 焦炉图 1 1焦炉结构简图 焦炉是一个非常庞大 结构非常复杂的用来生产焦炭的大型设备 主要由炉顶区 炭化室 燃烧室 斜道区 蓄热室 以上就是经常所说的三室两区 小烟道 烟道 烟囱以及 炉柱 拉条 保护板等 护炉铁件等单元结构构成 我国自行设计的炉型很多 其中主要有 大容积焦炉 58型焦炉 66型焦炉 70型焦炉 红旗三号焦炉 以及现在的侧装煤捣固式焦炉 大 中 小各类型的焦炉均有定型设计 我厂采用TJL4350D型焦炉 1 2焦炉结构 1 3焦炉组成部分 地下室 1 蓄热室 2 燃烧室 3 炭化室 4 斜道区 5 护炉铁件 6 地下室主要部分 预热器 1 主管 2 交换旋塞 3 加减旋塞 4 下喷管 5 蓄热室 蓄热室位于炉体下部 其上经斜道同燃烧室相连 其下经废气盘分别同分烟道以及大气相通 蓄热室构造包括顶部空间 格子砖 篦子砖 小烟道 以及主墙 单墙 封墙和中心隔墙 主墙内还有直立式煤气道 蓄热室在下降高温废气时 由内装的格子砖将大部分热量吸收并积蓄起来 使废气温度由1200 降至400 以下 当空气上升时 格子砖将所积蓄热量传递出去 使空气预热到1000 以上 蓄热室温度一般为燃烧室温度的85 90 蓄热室 蓄热室小烟道 直立砖煤气道 燃烧室 燃烧室位于炭化室两侧 其中分成许多火道 煤气和空气在其中混合燃烧 产生的热量传给炉墙 间接加热炭化室中煤料 对其进行高温干馏 燃烧室数量比炭化室多一个 长度与炭化室相等 燃烧室的锥度与炭化室相等但方向相反 以保证焦炉炭化室中心距相等 燃烧室有28个立火道称为横排燃烧室一般比炭化室稍宽 以利于辐射传热 燃烧室 燃烧室 燃烧室的温度分布由机侧向焦侧递增 以适应炭化室焦侧宽 机侧窄的情况 因此燃烧室内每个火道都能分别调节煤气量和空气量 以保证整个炭化室内焦炭能同时成熟 用焦炉煤气加热时 根据煤气入炉方式不同 可以通过灯头砖进行调节或更换加热煤气支管上的孔板进行调节 空气量的调节是利用在斜道口设置人工阻力 焦炉采用更换和排列不同厚度的牛舌砖 可以达到调节气量的目的 燃烧室温度的高低关系到焦炉的生产能力和炉体寿命 炭化区 炭化室是接受煤料并对其隔绝空气进行高温 1300 干馏的炉室 其墙面温度高达1050 1100 一般由硅质耐火材料砌筑而成 炭化室位于两侧燃烧室之间 顶部有4个除尘孔 并有1个导出荒煤气至上升管 斜道区 连通蓄热室和燃烧室的通道称为斜道 它位于蓄热室顶部和燃烧室底部之间 用于导入空气 同时排出废气 斜道区 斜道出口的位置 交角 断面的大小 高低均会影响火焰的燃烧 斜道口布置有调节砖 为了拉长火焰 气流保持平行和稳定 当改变调节砖的厚度时 能有效的调节空气量 减少焦炉耗热量 护炉铁件 护炉设备的主要作用是利用可调节的弹簧的势能 连续不断地向砌体施加足够的 分布均匀合理的保护性压力 使砌体在自身膨胀和外力作用下仍能保持完整性和严密性 并有足够的强度 从而保证焦炉的正常生产 护炉设备对炉体的保护分别沿炉长向 纵向 和燃烧室长向 横向 分布 1 4焦炉简介 TJL4350D型焦炉 宽炭化室 宽蓄热室 双联火道 废气循环 下喷 单热式侧装煤捣固焦炉主要结构尺寸如下 炭化室全长 14080mm炭化室有效长 13280mm炭化室全高 4300mm炭化室有效高 4000mm炭化室平均宽 500mm炭化室锥度 10mm炭化室中心距 1220mm立火道中心距 480mm立火道个数 28个炭化室有效容积 26 56m3年产冶金焦 96万t 2 72孔 图片1焦炉炉顶 图片2焦炉焦侧 图片3焦炉机侧 1 5基本概念 1 推焦时间 指推焦杆接触焦饼开始滑动的时间 2 推焦电流 指焦饼开始滑动的电流 3 装煤时间 托煤扳开始滑动的时间 4 装煤电流 托煤扳开始滑动的电流 5 周转时间 指结焦时间加上推焦装煤的操作时间6 检修时间 根据计划在一个周转时间内除将一座焦炉所排出焦计划的焦炭全部推出 不出焦的间隙时间称为检修时间 焦化厂常用的推焦串序有 9 2 5 2 2 1 等 我们用 M n 表示它们的通式 m为相邻两次推焦相隔的炉数 n为每串相隔的炉数 推焦车从一座焦炉的一端开始 推到另一端 这 趟称为一串 如1 11 21 称为1 串 3 13 23 称为3 串 推焦计划系数K1标志各班推焦计划表中各炭化室计划结焦时间规定结焦时间相吻合的情况 推焦执行系数K2标志各班实际推焦时间与计划推焦时间相吻合的情况 推焦总系数K3 用以评价炼焦系统在遵守规定结焦时间方面的管理水平 K3 K1 K2 1 5基本概念 1 6炼焦工艺操作流程 焦炉 熄焦塔湿法熄焦 晾焦台 筛焦楼 焦炭外售 25mm 焦炭 10 25mm 小焦 10mm 焦粉 煤塔 荒煤气去化产净化 摇动给料机 装煤 推焦车 捣固机 拦焦车 熄焦车 除尘车 生化水 刮板机 焦仓 震动筛 地面站 1 7煤气工艺操作流程 预热器 孔板盒 交换旋塞 下喷管 经化产净化后煤气 总管 流量调节翻板 煤气主管 调节旋塞 横管 燃烧室 1 8工艺流程简述 多种煤经备煤车间配合并破碎后 由输煤栈桥运入煤塔 装煤车行至煤塔下方 由摇动给料机均匀逐层给料 用18锤微移捣固机分层捣实 然后将捣好的煤饼从机侧装入炭化室内 煤饼在炭化室内隔绝空气的条件下加热至950 1050 的温度高温干馏 经过生产需要的结焦时间后 成熟的焦炭被推焦车经拦焦车导焦栅推出落入熄焦车内 由熄焦车送至熄焦塔用水喷洒熄焦 熄焦后的焦炭由熄焦车送至凉焦台 经补充熄焦 凉焦后 由刮板放焦机放至皮带送焦场 熄焦塔处设有时间继电器 通过时间继电器调整喷洒时间 根据需要控制水分 干馏过程中产生的荒煤气经炭化室顶部 上升管 桥管汇入集气管 在桥管和集气管处用压力为0 25 028MPa 本厂根据实际情况定为0 28 0 3Mpa 氨水温度为60 70 的循环氨水喷洒把650 700 荒煤气冷却至80 100 左右 再经吸气弯管和吸气管 气液分离器抽吸至冷鼓工段 在集气管内冷凝下来的焦油和氨水经焦油盒 吸气主管一起至冷鼓工段 1 9筛焦台工艺流程 焦炉生产的焦炭熄焦后放于凉焦台 经刮板放焦机刮入焦1号皮带运至筛焦楼 焦炭通过25mm焦炭振动筛进行筛分 被分成 25mm及25mm以下两级 筛上物 25mm的焦炭 通过焦3带式输送机及可逆配仓带式输送机进入 25mm的焦仓内 筛下物 25mm的焦仓可贮存焦炉8小时的产焦量 达到炼焦要求的配合煤被送到炼焦工段进行炼焦 炼焦原理 配合煤的高温干馏 即把炼焦配煤在常温下装入炭化室后 煤在隔绝空气的条件下受到来自炉墙和炉底 1000 一1100c 的热流加热 煤料即从炭化室墙到炭化室中心方向 一层一层地经过干燥 预热 分解 产生胶质体 胶质体固化 半焦收缩 转变为焦炭的过程 1 10炼焦原理 所谓煤的热解 是指煤在隔绝空气的条件下进行加热 煤在不同温度下发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程 其结果生成气体 煤气 液体 焦油 和固体 半焦或焦炭 等产品 煤的热解也称为煤的干馏或热分解 目前煤加工的主要工艺仍是热加工 按热解最终温度的不同可分为 高温干馏 950 1050 中温干馏 700 800 和低温干馏 500 600 煤的热解是煤热化学加工的基础 1 11煤的热解过程 有黏结性的烟煤热解过程大致可分为三个阶段 1 第一阶段 常温 300 主要是煤干燥 脱吸阶段 煤没有发生外形上的变化 20 200 是干燥期 近300 时 煤开始热分解 2 第二阶段 300 600 该阶段以煤热分解 形成胶质体并固化而形成半焦 300 450 此时煤剧烈分解 产生大量的焦油和气体 焦油几乎全部在这一阶段产出 在450 时析出焦油量最大 在此阶段由于热解 生成气 液 焦油 固 尚未分解的煤粒 三相为一体的胶质体 使煤发生了软化 熔融 流动和膨胀 450 600 时 胶质体分解 缩聚 固化成半焦 3 第三阶段600 1000 该阶段由半焦转变成焦炭 600 750 半焦产出大量气体 一般在700 时析出的氢气量最大 在此阶段基本上不产生焦油 半焦因分解出气体收缩而产生裂纹 750 1000 半焦进一步分解 继续产出少量氢气 同时分解的残留物进一步收缩 分层排列 半焦转变成具有一定强度和块度的焦炭 第2部分 02 炼焦工作中的危险因素 炼焦生产的危险因素 炼焦生产工艺 炼焦机械设备及炼焦生产组织 有着区别于其它生产工艺的特性 因此也决定了炼焦的生产安全技术具有自己的特点 主要有以下五个方面 1 易燃 易爆 易中毒 2 易烧伤 烫伤 3 易碰撞 挤压 皮带伤人 4 易触电 5 易坠落 滑跌和砸伤 2 1易燃 易爆 易中毒 在炼焦过程中产生大量的煤气 经净化后的部分煤气送回焦炉加热 焦炉煤气易燃易爆易中毒 爆炸极限为5 30 燃点为600 650 即焦炉煤气在爆炸极限范围内遇明火或环境温度达到燃点 就会立即产生爆炸 焦炉地下室为重点防火防爆区域 当焦粉或煤粉在空气中的比例达到一定量时 遇明火立即发生爆炸 因此 在煤仓 焦仓 焦碳转运站和振动筛等空气中漂浮有煤粉 焦粉的区域 也是重点防火防爆区域 2 2易烧伤 烫伤 焦炉立火道内的温度在1300 左右 炼焦车间多数岗位及操作人员的作业区域均处在高温 明火环境中 极易导致烧伤 烫伤事故的发生 熄焦水和除尘水的水温都高达100 也极易导致烧伤 烫伤事故的发生 2 3易碰撞 挤压 皮带伤人 炼焦生产过程的实现 主要是通过焦炉机械运行 和部分人工操作来完成的 五大车 移动捣固机 液压换向机 皮带机运行频繁 设备笨重且视线不良 机械声音嘈杂 机焦两侧操作台狭窄 极易造成碰伤 撞伤 挤伤 压伤 绞伤伤亡事故 2 4易触电 焦炉机械五大车的动力线 沿焦炉长向分别排布于焦炉的侧下部 顶部和侧面等处 均无绝缘层 在炼焦操作和检修时使用的长金属工具极易搭线使人触电 而且焦炉机械均系露天作业 在阴雨天更易导致电击 触电事故的发生 2 5易坠落 滑跌和砸伤 炼焦许多岗位均系高空立体作业 基本上形成地下室 平台 炉顶 上升管四个作业层 焦炉五大车的车体是由多层结构组成 运焦系统的凉焦台 皮带通廊 转运站和焦仓也是多层或高层结构组成 炼焦车间范围内 楼梯分布多 高空作业多 每层高度均在3米以上 极易导致滑跌 坠落和砸伤事故的发生 第3部分 03 带煤气工作的危险性和防护 3 1煤气防爆 煤气的操作压力应不低于500Pa 目的是防止发生供气量突然降低造成负压形成爆炸性混合气体而发生爆炸 各种煤气与空气混合物的爆炸性与煤气成分及混合比有关 为防止煤气低压引起爆炸 加热煤气管道设有低压报警系统 低压报警后采用停止加热等措施防止事故发生 但是操作压力过高也不可取 这样易发生泄漏 为防止管路爆炸造成设备严重损坏和人身伤亡 加热管道必须有防爆装置 由于煤气的易燃性 有泄漏发生或带煤气作业时应避免火种出现 有敲击火花 电火花 明火等 在地下室等煤气区动火要经批准 并检查确保安全时方能动火 管道停煤气后在重新向管道送煤气时 必须经五分钟放散并经爆发试验合格后才能送入炉内燃烧 3 2防止煤气中毒 各种煤气都是窒息性的或含有毒成分的 所以禁止用口鼻吸入煤气 带煤气作业时必须带防毒面具 3 3煤气中毒抢救要点 抢救要点如下 1 将中毒者救出危险区 转移到新鲜空气的地方 只要中毒者仍在呼吸 一接触新鲜空气 人体生物化学性的修复作用就立即开始 2 如果中毒轻微 出现头痛 恶心 呕吐症状的 可直接送医务部门急救 3 对于中毒较重 出现失去知觉 口吐白沫等症状的 应尽量避免搬动 颠簸以及使中毒者消耗体力的动作 应立即通知煤气防护站和医务部门到现场急救 并采取以下措施 使之躺平 把脚垫高 利用血液回流 松开衣领腰带 使之呼吸通畅 掏出口内的假牙 食物等 以防阻塞呼吸 适当保暖 以防受凉 使中毒者吸氧气 4 对于停止呼吸的 立即进行口对口人工呼吸 抢救者要避免吸入中毒者呼出的气体 5 中毒者未恢复知觉前 应避免搬动 颠簸 不要送医院 如果送高压氧仓抢救 途中应采取有效的急救措施 并有医务人员护送 6 应避免使用刺激性药物 禁止注射亚甲兰 美兰 甲烯兰 7 进入煤气设备内工作时 应取空气样作一样化碳含量分析 根据一氧化碳含量与可在设备内的操作时间进行工作 8 进入煤气设备内部工作时 安全分析取样时间不得早于动火前半小时 检修动火工作中每两小时必须重新分析 工作中断后恢复工作前半小时 也要重分析 取样要有代表性 防止死角 当煤气密度大于空气时 取中 下部各一气样 煤气密度小于空气时 取中 上部各一气样 9 经一氧化碳含量分析后 允许进入煤气设备内作业时 应采取防护措施并设专职监护人 10 在运行中的煤气设备上动火 设备内煤气必须保持正压 11 在停产的煤气设备上动火 除应遵守 7 和 9 的规定外 尚需做到下列各点 用可燃气体测定仪测定合格 并经取空气样分析 其含氧量接近作业环境空气中含氧量 将煤气设备内易燃物清扫干净或通上蒸汽 确认在动火全过程中不形成爆炸性混合气体 12 进入煤气设备内部工作时 所用照明电压不得超过12伏 3 4 煤气设施的安全操作与检修 1 煤气设备和停止使用时间较长而保压又有困难时 则应可靠的切断煤气来源 并将内部煤气