低阶粉煤外热式连续干馏技术规范-编制说明

一、工作简况

1、任务来源

根据国家标准委2021年10月下达的国家标准计划要求，由中冶焦耐（大连）

工程技术有限公司、冶金工业信息标准研究院等等单位负责制定《低阶粉煤外热

式连续干馏技术规范》国家标准，计划编号：20214328-T-605。

2、工作过程

起草(草案、调研)阶段:2021年10月底，标准制定计划下达，标准编制过程

基本框图如下：

成立标准起草小组

编制工作计划和编制大纲

相关资料调研

发放调查表相关单位现场调研查阅国内外相关资料

编写标准初稿

专家讨论

修改、形成征求意见稿

征求意见

形成送审稿

2021年11月，成立了由中冶焦耐（大连）工程技术有限公司副总工程师刘

洪春牵头的标准起草工作组，对标准的格式、规范重点、步骤和进度进行讨论。

2021年12月至2022年3月，编制工作计划和编制大纲：为了使标准编制

工作科学有序地进行，起草小组成立后首先制定了标准编制具体工作计划和标准

编制的大纲。工作计划包含各个时间点应完成的工作内容，编制大纲确定了标准

的各个章节的具体内容等。为使标准编制规范化，小组收集国内大量有关标准编

制的资料，检索国内最新发布的相关技术指导、实施细则、导则、法规，对有关

的内容进行学习、消化吸收。重点研究和分析内容包括：

《人工制气厂站设计规范》GB51208--2016

《焦化行业准入条件》2014年修订版(已废止)

《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171--2012

《炼焦工艺设计规范》GB50432--2007

《城镇燃气设计规范》GB50028-2020

《煤化工工程设计防火标准》GB51428

结合低阶粉煤外热式连续干馏炉技术特点编写了编制大纲。并由起草小组向

院领导汇报讨论工作计划和大纲，通过后，开始小组正式工作。

2022年3月至6月，起草工作组收集国内外技术、标准相关资料。通过整理

低阶粉煤外热式连续干馏炉研发过程文件，主要包括冷态试验报告，工业试验炉

标定报告，工业示范装置标定报告，生产操作数据等。结合技术调研过程中的记

录和调研报告，明确了低阶粉煤外热式连续干馏炉技术的各项关键技术指标及操

作参数。

2022年7月至12月，起草工作组在收集整理国内外技术应用的基础上，形

成标准草案。2023年1月至2月，起草工作组将草案发至相关单位及专家征求

意见，并在此基础上进行修改完善，形成标准征求意见稿及编制说明并提交钢标

委基础分会。

二、标准修订背景及意义

煤炭资源是我国社会经济建设的重要战略资源，其中低阶煤（褐煤和长焰煤）

储量巨大，占已探明储量的55%。而在其大规模机械化采煤生产过程中，30mm

以下的小粒煤和粉煤产率又约占60～70％，这类低阶粉煤的分质利用对提高煤资

源利用率具有重大意义，且有巨大的市场前景。低阶粉煤分质利用获取半焦（兰

炭）、高品质焦油、煤气，对充分发挥煤资源价值、提高利用效率、优化终端能

源结构等具有重要意义。

目前国内低阶煤分质利用工艺以内热式直立炉为主，内热式直立炉以块煤

（粒度30～80mm）为原料，入炉煤极限粒度为≥13mm。原煤料干馏所需的热

量是由煤气和空气在燃烧室内混合，在炭化室煤料内乏氧燃烧、直接供给，燃烧

后的废气进入干馏气系统。煤气产率高、热值低、有效成分含量低，半焦、焦油

有烧损，产率偏低。煤气产量大，且含有H2S和SO2，生产过程严重污染环境。

其余低阶煤分质利用工艺如回转窑﹑国富炉﹑固体热载体等技术，可以处理低阶

粉煤，但一直无法攻克高温荒煤气与粉尘有效分离的技术难题，生产的焦油无法

应用，系统无法长周期稳定运行，环保设施不完善。

开发适应低阶粉煤干馏、解决干馏过程中煤气、焦油、粉尘有效分离工艺技

术，对延伸产业链具有划时代的意义。针对目前兰炭企业生产规模小、技术落后、

环保不达标的现状，开发新的低阶煤梯次利用技术，能够有效促进兰炭行业转型

升级健康发展。

上世纪80~90年代，中冶焦耐设计的10~20万吨/年规模的外热式直立炉，以

块煤（粒度30～80mm）为原料，主要用于生产城市煤气，烟台、大连、太原、

大同﹑福州等城市作为城市煤气气源厂都采用中冶焦耐外热式直立炉工艺。外热

式直立炉煤料干馏所需的热量是由煤气在燃烧室内燃烧通过耐火砖炉墙间接供

给，干馏煤气成分好、热值3500～3900kcal/m3，没有半焦及焦油的烧损。

中冶焦耐工程技术有限公司通过对现有低阶煤提质利用技术的调研，决定依

托本公司现有的、成熟工艺—外热式直立炉技术，开发新的炉型及装备，使其不

仅能够处理低阶粉煤，而且要获得高品质焦油、煤气及质量稳定的提质煤。

2013年10月~2017年10月，研发过程经历了4年多时间，投入4000多万，在计

算机仿真模拟取得成功后，又在江苏扬州和陕西府谷建设了冷态试验装置、热态

生产试验装置和工业生产示范装置。在示范装置一年多连续稳定的工业生产过程

中，先后对陕西府谷低阶粉煤和新疆淖毛湖的低阶粉煤进行的干馏试验取得了令

人满意的效果。验证了JNWFG炉炉体和全新开发的设备能够满足低阶粉煤干馏

工艺技术要求。

该技术成功的突破国内以往低产品气大量携带粉尘、焦油品质差，以其对原

料广泛的适用性、清洁高效、生产环境友好、较好的能效、高品质的焦油和煤气、

半焦等产品、质量稳定、可大规模生产等优势，已在生产实践中得到验证。该技

术亟待推广应用。

该技术解决了炉料装入系统有效控制炉料装入过程中炉内荒煤气外溢污染

环境，满足国家环保法规及清洁生产的要求；炉料冷却排出系统满足炉温调控需

求，实现半焦质量可调、可控，有效降低半焦温度，满足后续半焦安全储存、运

输要求；筛选满足低阶粉煤及半焦生产调控及自动控制要求的料位检测仪；有效

控制半焦排除温度，防止半焦自燃、满足安全存储及运输要求的半焦冷却装置。

研制出适应低阶粉煤干馏的新一代炉体。该技术标准的编写，为统一规范生产

提供技术依据，有效防止贸易壁垒，极大推广新技术的应用，有利于技术进步和

产业升级。提高国家煤资源高效清洁利用的技术和水平。能带来较好的社会效益、

经济效益和环境效益。体现国家倡导的产业发展，标准先行。同时该技术也是2019

年发改委《产业结构调整指导目录》钢铁行业鼓励类第2条中“低阶粉煤干燥成

型干馏一体化”技术。

三、标准制定的原则与思路

为提高煤资源利用率，促进低阶粉煤分质利用技术发展，提高低阶粉煤外热

式连续干馏技术工艺装备水平，特制定本文件。本文件适用于采用低阶粉煤外热

式连续干馏技术进行高、中、低温干馏的干馏炉设计、建设、烘炉开工、生产操

作。

本文件内容包括范围、规范性引用文件、术语和定义、原料煤的质量和处理、

低阶粉煤外热式连续干馏炉工艺技术（包括工艺参数、布置、主要装置等）、烘

炉及开工、半焦的储存及运输、煤气净化等等。

制定原则如下：

1、按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则》的要求和规定，确定标准的组成要素。

2、在标准制定过程中遵循了以下几个原则：

a)科学性和规范性；

b)保证标准的先进性和实用性；

c)与国家节能、低碳、绿色政策等相符合；

d)尽量与相关的标准、法规接轨；

四、标准主要内容的确定

1、适用范围

与其他工艺技术相比，低阶粉煤外热式连续干馏工艺不仅能够处理低阶粉

煤，而且能够获得高品质的焦油和煤气，半焦挥发分可调。该技术具有巨大的应

用前景，本标准范围涉及低阶煤粉煤外热式连续干馏炉工艺设计﹑建设﹑开工﹑

生产﹑标定各个阶段。

2、原料煤处理

低阶粉煤外热式连续干馏炉采用原料煤一般为小于25mm的无粘结性或弱粘

结性的高挥发分褐煤或长焰煤，低阶粉煤具有低灰、低硫、高挥发分、含油率高

(>10%)、热稳定性差等特点，标准本部分充分考虑了低阶粉煤特点和相关安全防

火防爆规范要求,对原料煤储存﹑倒运过程工艺设施﹑附属设施﹑安全装置﹑自

动控制等做了较为具体的要求。

3、低阶粉煤外热式连续干馏炉工艺

低阶粉煤外热式连续干馏炉工艺，是中冶焦耐（大连）工程技术有限公司，

依托其原有的外热式直立炉技术，投入大量人力物力，历时4年多研发成功的工

艺技术。经过各个阶段的不断完善，该技术已日臻成熟，具备工程化推广的全部

条件。

4、工艺参数确定

标准本部分结合干馏装置生产情况和大量的生产标定数据，确定低阶粉煤外

热式连续干馏炉的主要技术参数。低阶粉煤外热式连续干馏炉可适用于高温﹑中

温和低温生产工况，可根据原料煤的特性并结合产品产率需求选择不同的干馏温

度。与内热式直立炉和其他干馏工艺装置不同，低阶粉煤外热式连续干馏炉连续

生产（每年生产365日），不需停炉检修；干馏时间是指原料煤在炭化室内的停

留时间，对于含水～12%的陕北长焰煤,干馏时间～10h,对于含水>20%的新疆褐

煤,干馏时间～15h，不同干馏温度对于干馏时间也有一定影响。

本标准耗热量指标是通过生产标定并结合焦炉和其他外热式生产装置生产

经验确定。

5、工艺装备

标准本部分仅包括低阶粉煤外热式连续干馏炉本体的工艺子系统和设备，主

要分为集气系统，加热系统，废气系统，护炉设备和排焦系统等。

集气系统荒煤气温度控制在200～300℃，其温度与干馏温度和加热强度密切

相关，对于产煤气为主的高温干馏，其温度可以提高到300℃以上。对于倾向产

焦油为主要产品的中低温干馏，根据生产经验，此温度控制在～250℃，焦油产

率较高。

加热系统不同加热方式对应不同干馏要求。高温干馏应上下交替加热，利于

提高加热强度和空﹑废气换热效率。低温干馏选择单向加热方式，有利于物料干

馏过程中形成温度梯度，增加焦油收率。

废气系统主要功能是将蓄热室排出的换热后的废气（200-300℃）导出到烟囱，

炉组内部的废气管道根据废气温应考虑隔热保温措施。

6、烘炉开工

烘炉和开工中，首先确定烘炉的升温计划，干燥期及烘炉总天数，升温过程

中的温度管理，炉体的膨胀管理以及测控项目。开工过程中的一些特殊操作和要

求。

7、半焦的存储和运输

为避免干馏产品半焦堆放过程中自燃﹑扬尘，对半焦的堆放及运输过程半焦

降温，除尘等设施做出详细规定。

8、煤气净化

针对低阶粉煤外热式连续干馏炉技术特点和生产标定所产生的煤气焦油指

标，选择合适的煤气净化工艺和焦油氨水分离工艺。

五、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利问题。

六、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

通过标准的制定和实施，将促进技术创新，增强炼焦技术及装备的国内外市

场竞争力，同时为推进产业结构调整与绿色转型创造条件，对规范市场竞争，引

导市场良性发展，加快我国绿色低碳技术快速发展具有积极的促进作用。

七、与国际、国外对比情况

本标准没有采用国际标准。

本标准制定/修订过程中未查到同类国际、国外标准。

本标准水平为国际先进水平。

八、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及

标准，特别是强制性标准的协调性

本标准属于冶金节能与综合利用标准体系中能源节约大类，节能技术系列。

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。

九、重大分歧意见的处理经过和依据

无

十、标准性质的建议说明

建议本标准的性质为推荐性国家标准。

十一、贯彻标准的要求和措施建议

建议本标准批准发布6个月后实施。

十二、废止或代替现行相关标准的建议

无

十三、其他应予说明的事项

无

一、工作简况

1、任务来源

根据国家标准委2021年10月下达的国家标准计划要求，由中冶焦耐（大连）

工程技术有限公司、冶金工业信息标准研究院等等单位负责制定《低阶粉煤外热

式连续干馏技术规范》国家标准，计划编号：20214328-T-605。

2、工作过程

起草(草案、调研)阶段:2021年10月底，标准制定计划下达，标准编制过程

基本框图如下：

成立标准起草小组

编制工作计划和编制大纲

相关资料调研

发放调查表相关单位现场调研查阅国内外相关资料

编写标准初稿

专家讨论

修改、形成征求意见稿

征求意见

形成送审稿

2021年11月，成立了由中冶焦耐（大连）工程技术有限公司副总工程师刘

洪春牵头的标准起草工作组，对标准的格式、规范重点、步骤和进度进行讨论。

2021年12月至2022年3月，编制工作计划和编制大纲：为了使标准编制

工作科学有序地进行，起草小组成立后首先制定了标准编制具体工作计划和标准

编制的大纲。工作计划包含各个时间点应完成的工作内容，编制大纲确定了标准

的各个章节的具体内容等。为使标准编制规范化，小组收集国内大量有关标准编

制的资料，检索国内最新发布的相关技术指导、实施细则、导则、法规，对有关

的内容进行学习、消化吸收。重点研究和分析内容包括：

《人工制气厂站设计规范》GB51208--2016

《焦化行业准入条件》2014年修订版(已废止)

《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171--2012

《炼焦工艺设计规范》GB50432--2007

《城镇燃气设计规范》GB50028-2020

《煤化工工程设计防火标准》GB51428

结合低阶粉煤外热式连续干馏炉技术特点编写了编制大纲。并由起草小组向

院领导汇报讨论工作计划和大纲，通过后，开始小组正式工作。

2022年3月至6月，起草工作组收集国内外技术、标准相关资料。通过整理

低阶粉煤外热式连续干馏炉研发过程文件，主要包括冷态试验报告，工业试验炉

标定报告，工业示范装置标定报告，生产操作数据等。结合技术调研过程中的记

录和调研报告，明确了低阶粉煤外热式连续干馏炉技术的各项关键技术指标及操

作参数。

2022年7月至12月，起草工作组在收集整理国内外技术应用的基础上，形

成标准草案。2023年1月至2月，起草工作组将草案发至相关单位及专家征求

意见，并在此基础上进行修改完善，形成标准征求意见稿及编制说明并提交钢标

委基础分会。

二、标准修订背景及意义

煤炭资源是我国社会经济建设的重要战略资源，其中低阶煤（褐煤和长焰煤）

储量巨大，占已探明储量的55%。而在其大规模机械化采煤生产过程中，30mm

以下的小粒煤和粉煤产率又约占60～70％，这类低阶粉煤的分质利用对提高煤资

源利用率具有重大意义，且有巨大的市场前景。低阶粉煤分质利用获取半焦（兰

炭）、高品质焦油、煤气，对充分发挥煤资源价值、提高利用效率、优化终端能

源结构等具有重要意义。

目前国内低阶煤分质利用工艺以内热式直立炉为主，内热式直立炉以块煤

（粒度30～80mm）为原料，入炉煤极限粒度为≥13mm。原煤料干馏所需的热

量是由煤气和空气在燃烧室内混合，在炭化室煤料内乏氧燃烧、直接供给，燃烧

后的废气进入干馏气系统。煤气产率高、热值低、有效成分含量低，半焦、焦油

有烧损，产率偏低。煤气产量大，且含有H2S和SO2，生产过程严重污染环境。

其余低阶煤分质利用工艺如回转窑﹑国富炉﹑固体热载体等技术，可以处理低阶

粉煤，但一直无法攻克高温荒煤气与粉尘有效分离的技术难题，生产的焦油无法

应用，系统无法长周期稳定运行，环保设施不完善。

开发适应低阶粉煤干馏、解决干馏过程中煤气、焦油、粉尘有效分离工艺技

术，对延伸产业链具有划时代的意义。针对目前兰炭企业生产规模小、技术落后、

环保不达标的现状，开发新的低阶煤梯次利用技术，能够有效促进兰炭行业转型

升级健康发展。

上世纪80~90年代，中冶焦耐设计的10~20万吨/年规模的外热式直立炉，以

块煤（粒度30～80mm）为原料，主要用于生产城市煤气，烟台、大连、太原、

大同﹑福州等城市作为城市煤气气源厂都采用中冶焦耐外热式直立炉工艺。外热

式直立炉煤料干馏所需的热量是由煤气在燃烧室内燃烧通过耐火砖炉墙间接供

给，干馏煤气成分好、热值3500～3900kcal/m3，没有半焦及焦油的烧损。

中冶焦耐工程技术有限公司通过对现有低阶煤提质利用技术的调研，决定依

托本公司现有的、成熟工艺—外热式直立炉技术，开发新的炉型及装备，使其不

仅能够处理低阶粉煤，而且要获得高品质焦油、煤气及质量稳定的提质煤。

2013年10月~2017年10月，研发过程经历了4年多时间，投入4000多万，在计

算机仿真模拟取得成功后，又在江苏扬州和陕西府谷建设了冷态试验装置、热态

生产试验装置和工业生产示范装置。在示范装置一年多连续稳定的工业生产过程

中，先后对陕西府谷低阶粉煤和新疆淖毛湖的低阶粉煤进行的干馏试验取得了令

人满意的效果。验证了JNWFG炉炉体和全新开发的设备能够满足低阶粉煤干馏

工艺技术要求。

该技术成功的突破国内以往低产品气大量携带粉尘、焦油品质差，以其对原

料广泛的适用性、清洁高效、生产环境友好、较好的能效、高品质的焦油和煤气、

半焦等产品、质量稳定、可大规模生产等优势，已在生产实践中得到验证。该技

术亟待推广应用