2010第四届焦化年会论文集 (101)

2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 7 国内常见大容积焦炉的比较 与选型 建议 贾建成 刘少阳 （ 邯钢集团邯宝公司焦化厂 ） 随着炼焦工业的发展，焦炉 日趋大型化和现代化， 焦炉炭化室的高度从 4m 左右增加到 6m、 7m 、 至达到 8m 或 度从 13m 增加到 17m, 18m, 个别达到 积从 25右增加到 40 500,最大可达 100上 ;建设大容积焦炉 ,也就是建设大型焦炉 ,可降低基建投资和操作费用 ,增加焦炭产量 ,提高生产效率 ,同时 ,随着煤炭资源日趋紧张 ,炼焦煤价格的大幅上扬 ,高炉的大型 化与富氧喷吹技术的发展对焦炭的机械性能和高温反应性和反应后强度提出了更高要求 ,也促使焦炉向大型化和自动化方向发展 ,结合目前国内占主导的炭化室高 6m 焦炉 ,新近建设的 7m 焦炉和我国 马钢、太钢、武钢和兖 州 矿业 从德国引进的 炉，本文从焦炉炉体结构、机械配置，车辆自动化水平和环境保护和投资等方面对不同炉型焦炉的优缺点作一对比，提出一条较为可行的焦炉选型方法和原则。 炉 ,7m 焦炉 和 炉的炉体结构特点 常见 6m 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 (或 )单热下调式大容积焦炉， 7m 焦炉炉体采用高低灯头、蓄热室长向分格和空气下调技术， 炉 与 6m 相比 炉体采用分段加热、蓄热室长向分格和空气下调技术 ，具有结构先进、严密，功能性强，加热均匀等特点。 6m,7m 和 。 表 1 6m、 7m 和 炉的炉体结构和工艺参数 表 (以 220 吨 /年为基准 ) 序号 项目 单位 6m 焦炉 7m 焦炉 炉 1 生产规模 设计能力 104t/a 220 220 220 焦炉孔数 孔 4 炉体 主要尺寸 化室全高 000 7000 7630 化室有效高 930 6980 7180 化室全长 5980 16960 18800 化室有效长 5140 16100 18000 化室平均宽 50 450 590 化室锥度 0 50 50 效容积 8 热水平 001000 9501005 15001600 火道个数 个 32 34 热室分格情况 不分 分 19 格 分格 3 焦炉用耐材量 座焦炉用耐材量 吨 17000 16500 29000 型总数 个 540589 650 1235 座焦炉用硅砖量 吨 10300 10500 17800 4 主要工艺参数 入煤水份 % 011 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 8 炉煤密度 kg/50 750 780 焦率 % 75 75 转时间 h 1819 9 25孔焦炭产量 吨 7 48 炉 ,7m 焦炉和 炉的 焦炉机械配置与自动化水平比较 随着国内机加工设备的改进和数控加工技术的推广与电子计算机技术的发展 ,以及新材料和新技术的应用 ,大容积焦炉机械在总结国内外焦炉机械操作经验的基础上 ,吸取目前成熟、可靠、先进、实用的焦炉机械的长处，主要从提高焦炉机械效率，降低劳动强度和改善操作环境出发，并以安全、可靠、实用进行和配置的，国内常见 6m 焦炉 ,7m 焦炉和 自动化配置水平列表比较见表 2。表 2 6m,7m 和 炉的机械配置与机车性能对比表 (以 220 吨 /年为基准 ) 序号 项目 6 米焦炉 7 米焦炉 焦炉 1 焦炉机械配置 焦车 3 台 3 台 2 台 焦机 4 台 4 台 2 台 煤车 3 台 3 台 2 台 焦车 (含电机车 ) 4 台 4 台 2 台 压交换机 4 台 4 台 2 台 备总重 (吨 ) 959 3178 2 焦炉机械性能对比与自动化水平比较 焦力测定、推焦杆自 动测温技术 无 无 有 焦杆、平煤杆拉出装置。 手动拉出 手动拉出 设 有 柴 油 发 电机，电动绞车 焦电机调速 涡流调速 涡流调速 变频调整 煤电机调速 涡流调速 涡流调速 变频调整 焦车轨道布置方式 焦侧操作台上 焦侧操作台上 熄焦车轨道两侧 焦车形式与熄焦方式 常规湿熄焦或低水分熄焦车 常规湿熄焦或低水分熄焦车 ，主要底部进水熄焦 煤烟尘控制方式 导套与装煤孔不完全密封，允许部分空气与烟气混合通过煤车管道进入地面站除尘，装煤时间为 90s，装煤过程需平煤，机侧小炉门冒烟冒火严重。 导套与装煤孔不完全密封，允许部分空气与烟气混合通过煤车管道进入 地 面 站 除尘，装煤时间为 90s，装煤过程需平煤，机侧小炉门冒烟冒火严重。 导套密封无烟装煤，装煤时间为50s，装煤车保证在同步装煤时，每个装煤孔处的装煤精度公差为250煤过程不平煤减少机侧烟尘污染。 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 9 顶除尘 采用地面站干式除尘，与地面站接口为翻板阀形式。 采用地面站干式除尘，与地面站接口为翻板阀形式。 采用上升管单孔压力自动调节系统 装煤车配合完成消除装煤时烟尘。 盖、炉座清扫及泥浆密封装置 人工 人工 设置炉盖、炉座清扫及泥浆密封装置，使导套及炉盖密封确保装煤及结焦时炉顶不冒烟。 煤余煤料斗计量装置 无 无 余煤料斗设有称量装置，可以测量装煤车实际装煤量。 煤导套压力控制方式 无 无 设置导套压力传感器，确保装煤过程中导套始终与炉座密封。 行制动方式 电液推杆闸瓦制动。 电液推杆闸瓦制动。 液压缸驱动盘式制动制动精确可靠。 行对位控制方式 人工控制 人工控制 自动对位控制方式，操作人员辅助监视作用 。 大车联锁控制 滑线联锁控制。 滑 线 联 锁 控制。 以太网无线通迅联锁控制。 压系统 泵为叶片泵，油缸为集成行程测量式 ,精度高 泵为叶片泵，油缸为集成行程测量式 ,精度高 泵为恒压变量柱塞泵 , 油缸为外置式 面上各车电源方式 各车均采用滑线导轨式。 各车均采用滑线导轨式 推焦机、拦焦机采用电缆卷筒，熄焦车、装煤车采 用 滑 线 导 轨式。 炉 ,7m 焦炉和 炉的环境保护与投资 境保护 炼焦过程是一个能源转化过程 ,生产过程中产生大量的废气和粉尘 ,国内目 前在建的大容积焦炉均设置有高效的除尘装置 ,可以对生产过程中产生的污染进行有效的控制 ,均能达到国家环保清洁生产的要求 , 6m 焦炉和 7m 焦炉均设有常规的地面除尘站或在车辆上配备专门的除尘装置 ,但 炉与 6m 焦炉和 7 2010年 6月 8日 11日 10 焦炉相比 ,存在收下明显优势 : 年产 220 万吨焦炭产量计算，采用 焦炉，每天出焦 124 次， 7 米焦炉每天出焦 223 次， 7米焦炉每天出焦 282 次， 可减少推焦时产生的大量烟尘； 同时 焦炉密封长度比 7 米焦炉少 1400 米，比 6 米焦炉少 2600 米 ,相应减少了泄漏的几率 。 炉采用单个炭化室压力控制 统，确保在整个周转时间内炭化室压力的稳定，减少了炉门、装煤口等处烟尘的外逸 ； 而 7 米焦炉与 6 米焦炉水平相同。 炉 炉体采用 3 段加热和废气循环，炉体高向加热均匀，废气中的氮氧化物含量低，约为200 6m 和 7m 焦炉大于 500mg/ 焦炉湿熄焦系统采用 术，采用特殊配置的翅状阻挡式分离器除去粉尘，其向环境排放的粉尘量为 20g/t 焦，而常规湿熄焦和低水分熄焦排放的粉尘量为 130g/t 焦 ， 单纯从环境保护方面 考虑 ，焦炉明显优于 6m 和 7m 焦炉。 资 比较 采用 炉，吨焦投资约 890 元； 6m 焦炉吨焦投资约 760 元； 7m 焦炉吨焦投资约 750 元，按年产 220 万吨焦计算， 炉总投资多投资 亿元。主要是 因为 炉 由 德国伍德 (进技术（包括自动化技术） ，并且德国伍德 ( 炉设计和技术拥有专利权和多项专有权，国内设计机构无权参考其设计，配套的焦炉机械由德国夏尔克公司设计，关键设备从夏尔克公司引进，造成吨焦投资偏高。 另外 ,从焦炭产品质量方面比较，当然焦炭质量与煤种、配煤指标、炼焦加热制度、炭化室堆比重等有关，但从炉体结构设计方面来讲，在高向加热方面， 7m、 6m 焦炉均采用废气循环技术， 三种焦炉均能满足高向加热要求，在炭化室宽度方面， 炉炭化室宽 5907m 焦炉炭化室宽 450炭化室对粘结性较好的煤料生产的焦炭质量较好，但对粘结性差的煤种，会导致焦炭耐磨性能和显微强度变差，因此总体上三种焦炉对产品质量各有利弊，但均能满足目前高炉需要。 综上所述， 6m