4,3、直立炉制气4 3，1.直立炉制气用煤有单种煤，原煤。块煤、粉煤、还可能用多种煤 因此备煤工艺根据以上用煤具体情况设置相应的破碎 筛分及配煤等装置。如用两种以上煤种，需要设置配煤装置，4,3，6 本条规定了直立炉装炉煤质量的设计要求，我国各直立炉煤气厂几十年的生产经验、装炉煤的坩埚膨胀序数以11.2、4。葛金指数以F,G1为好、特别是坩埚膨胀序数3，4时更适用于直立炉的生产 此时煤料行速正常.操作顺利 生产的焦炭块度大小适当 一般以25mm.50mm大小的焦炭居多 若采用黏结性好结焦性强的煤.因其膨胀指数过高,膨胀量大于炉室上部锥度扩大的幅度 使得煤与炉壁黏附，不能均匀下沉、增加人工捣炉的劳动强度。或损毁炉壁，如果强行捣炉往往会导致，脱煤，但若采用葛金指数A，B、C型的不黏结煤.煤料入炉后所产焦块松碎。生产操作不正常、小块焦焦层容易推开排焦箱悬锤.使炭化室内煤层失去控制造成突然，脱煤.炭化室正压无法维持、吸入空气引起爆炸.其危害程度和后果要比因膨胀指数过高形成的 脱煤 严重得多、某煤气厂就因此发生过爆炸事故。其主要原因就是煤不合要求 当时使用的主要煤种是阜新煤 其坩埚膨胀序数为11.2。葛金指数为B,颗粒小于10mm的煤占总量的80、以上 因此。连续式直立炉的装炉煤的质量指标应满足本条规定的要求、装炉煤的粒度是影响直立炉生产能力和劳动强度的重要因素。若直立炉采用黏结性较弱的气煤和肥气煤配合炼焦时,入炉煤是由粉煤和不完全细粉碎的煤块组成的配合料，当小于10mm煤屑大于75,时.由于粉煤较多 煤料入炉后在炉顶迅速软化，膨胀,黏结.若不采取措施 致使炉料下降不均匀，增加捣炉工作量。同时由于煤层阻力大 大部分气流从炉子长轴两端焦层高温区穿过.烃类裂解过多 煤气热值下降 如果装炉煤的粒度大一些将有利于炉料顺行、煤气通畅，提高产能,据统计,煤中小于13mm煤屑占25，比占75、时的产气率增加30,但需注意、大于10mm的煤块过多时 容易造成炭化室内炉料粒度偏析,焦炭质量不均匀.因此规定了煤的粒度应小于50mm,其中小于10mm的含量小于75,近十余年来大同矿务局扩大了直立炉使用煤种，在有蓄热室直立炉上探索出一条生产铁合金焦的新途径.选用灰分小于10.干基,热稳定性大于60,粒度15mm，80mm的大同原煤。属长焰煤，炼制出了合格的高质量的铁合金焦.4 3.7，本条规定了储煤仓，辅助煤箱，储焦仓储量的设计要求 1，储煤仓储量 直立炉的储煤仓位于炉体的上方 厂房的顶层，储煤仓与厂房为共同基础、储煤仓容量以满足生产为前提。如果煤仓储量过大。会增加厂房和备煤系统的投资，随着设备先进性和可靠性的提高、维护和检修系统的完善。备煤操作系统管理的加强，煤仓的储量可以适当减小，但是如果煤仓储量过小 一旦出现下煤死角.或送煤系统出现故障将会影响直立炉的正常生产,正常情况下直立炉的上煤设备检修时间为每天8h.综合以上因素，确定储煤仓设计总容量按16h。20h计算,一般均能满足生产要求,2。辅助煤箱储量、根据各厂的生产经验。一般每隔1h通过加煤阀向辅助煤箱加一次煤 1h内煤箱储量减少一半,辅助煤箱约1m多高.仍可以防止炭化室内的煤气通过煤箱外窜.保证直立炉的安全生产。因此规定辅助煤箱的总容量按2h用煤量计算.3，储焦仓储量、为了直立炉操作顺利,正常生产操作中。少则6周,10周，多则20周每个炭化室定期轮换停产,空烧沉积在炉壁的石墨,通称,烧空炉。烧垢后的直立炉与新投产的直立炉一样、投产的工序是先将空置的炭化室加满焦炭。开启排焦设备。然后才能正常加煤投入连续生产、为了满足烧空炉和新炉投产的需要 规定储焦仓总容量按一次加满四门炭化室的装焦量计算.4,3。8、本条文规定在有条件情况下，应以单种煤或配合煤的工业炉试验数据确定各项产品指标，当考虑设计方案缺乏测定数据时。可采用条文中规定的配合煤炼制气焦的产品指标,该指标是根据各厂历年实际生产数据统计资料制定。影响直立炉干馏制气产品产率的因素很多，煤的挥发分.黏结性.水分.灰分,煤的粒度，熄焦蒸汽量以及生产操作管理的差异,装炉和排焦的顺畅程度.等都有关 煤气产率随着入炉煤挥发分增高而增加、但成焦率相应降低，如大同煤气厂曾实验，当入炉煤挥发分高于25。熄焦蒸汽耗量达0。25t t煤时。煤气产量甚至高达440m3,t煤，510m3。t煤 全焦率61，7 所以直立炉的操作弹性较大 具有适应城市供气负荷波动的能力 适宜作为城市煤气调峰用的气源，各煤气厂一般以主要产品煤气或焦炭。来决定所选用的入炉单种煤的性质及配比,因而各厂产品产率各不相同，4 3 9。根据连续式直立炉的生产特点,不同的煤种.不同的生产条件、干馏煤的耗热量相差较大 主要影响因素有，入炉煤的黏结性、挥发分，水分 粒度、排焦速度,熄焦蒸汽量以及生产管理的差异等,如中冶焦耐曾在大同矿务局和大连煤气二厂进行标定。两炉型均是有蓄热室的直立炉.大同矿务局用的是粒度为13mm。80mm的大同块煤生产铁合金焦，煤水分8。8、挥发分29，86.采用回炉煤气加热。耗热量为1409kJ kg湿煤,水分为7。大连煤气二厂是以生产气焦为主、使用粒度.13mm占58、9.配合煤。煤水分11 05，挥发分38、74、同样是回炉煤气加热,其耗热量为2137kJ.kg湿煤，水分为7 标定结果显示.同一炉型不同煤质炼焦耗热量相差很大，煤的粒度大，透气性好.下料顺畅、有利于提高效率，降低能耗.又如熄焦蒸汽用量规定为0、15t。t煤.0，25t、t煤,当熄焦蒸汽量在0 15t。t煤时 称为半湿法熄焦，蒸汽量在0、25t。t煤时,称为湿法熄焦，两种熄焦方法由于熄焦蒸汽量的变化 使得直立炉的生产能力，煤干馏耗热量、煤气成分,煤气热值等都有很大差别。所以直立炉煤干馏耗热量是一项综合指标,本规范只能给出范围。无蓄热室直立炉的加热采用热发生炉的煤气，由于大于或等于350，的热煤气难以测定流量。本条文的规定值是根据无蓄热室直立炉生产时 发生炉供气所耗原料量的实际数据确定 每吨煤经干馏需要耗用180kg，210kg的焦、经换算耗热量为2580kJ，kg 3010kJ,kg.4，3，10，根据燃烧废气排放的环保要求.结合不同加热用煤气制造工艺所能达到的指标 本条分别给出了三种加热用煤气质量指标。其中发生炉热煤气是指发生炉生成的500 左右的粗煤气,经除尘器除去粉尘和部分焦油后 直接送往用户的热发生炉煤气,发生炉冷煤气是指出炉温度500、左右的粗煤气经冷却。洗涤，焦油雾捕除。水滴处理后的发生炉煤气。经换热器冷却后冷煤气温度约30.40.冷发生炉煤气便于管理 输送.计量和监测，回炉煤气是指直立炉自产煤气经冷却，洗涤。油雾捕除及脱硫后。循环利用的煤气，4 3，11.本条规定了对有蓄热室的直立炉加热、交换及废气系统的设计要求.1,加热煤气系统、有蓄热室直立炉即可以用回炉煤气加热也可以用冷发生炉煤气加热,根据需要可布置一套或两套加热煤气系统，煤气管道上设置压力和流量自动调节装置。以稳定入炉煤气压力和流量、从而稳定入炉煤气的热值、防止炉温波动 此外由于回炉煤气含有少量萘，焦油等杂质，低温下冷凝容易堵塞管道.因此回炉煤气管应设煤气预热器,预热温度不低于45,并设置冷凝液排放装置。煤气管道必须始终保持正压,为了避免由于出现负压吸入空气而引起爆炸.管道上应设置低压报警信号装置,管道末端设爆破片 一旦出现爆破时以减少其损坏程度.2.交换系统 液压交换机占地面积小。设备简单，操作便捷，所以交换系统应采用液压交换机.液压交换机设置蓄能设施,可在停电情况下实现几个周期的交换,保证直立炉稳定生产,煤气换向装置有交换旋塞和煤气换向调节阀两种 各有优点.为了减少煤气向炭化侧走廊泄漏的机会.对一氧化碳含量较多的冷发生炉煤气、一氧化碳含量约27。多采用煤气换向调节阀.尽管漏煤气机会增多、但泄漏的煤气直接进入烟道，回炉煤气、一氧化碳含量约15 5,多采用漏气相对较少的交换旋塞，3.废气系统.废气系统中交换开闭器的阻力占总阻力的比例较大,每克服10Pa的阻力.烟囱需要加高2m,因此设计应尽量选用阻力小调节灵敏的废气交换开闭器，4，3,12。废热锅炉的设置地点与锅炉的出力有很大关系、表1显示了同样形式的两台废热锅炉由于安装高度不一样、结果在产气量上的明显差别.表1 废热锅炉产气量的比较,注.废气总管标高为 8。5m处、废热锅炉有卧式与立式 水管式与火管式,高压与低压等种类、采用火管式废热锅炉时.应留有足够的周围场地 以便检修和清灰、4、3、13 本条规定了炉顶荒煤气管及氨水管的设计要求.1，限制集气管末端与吸气管间的压差小于20Pa、有利于保证全炉各炭化室压力均匀 便于管理易于控制。减少冒烟冒火、设计一般采用增大集气管直径或增加吸气管数量的方法调整压差,2,煤干馏过程中的荒煤气的发生量并不均匀，集气管压力波动较大,设置集气管压力自动调节装置可保证荒煤气顺畅导出 稳定炉顶空间压力。防止冒烟冒火,3、制气的生产工艺复杂,影响因素较多 如因故煤气不能顺畅导出。须采取紧急放散以确保安全 4,当循环氨水因故较长时间停止供应时、可用工业水代替氨水冷却荒煤气,避免烧坏集气管 5 循环氨水的主要用途是冷却煤气和清扫集气管,本规范表4,3,13循环氨水量是总结了各厂实际生产数据而定的,4、3,14.熄焦蒸汽用量直接影响煤气发生量。蒸汽熄焦过程中焦炭温度由950、左右降至650。左右.与此同时一部分蒸汽 约20.30，与炽热的焦炭发生水煤气反应 导致煤气中一氧化碳含量增加.煤气发生量提高、煤气热值降低、焦炭产量减少,因此蒸汽用量是调节煤气产量和质量的重要手段。根据多年来直立炉生产经验、熄焦蒸汽耗量一般控制在0，15t，t煤、0，25t.t煤左右、为便于控制和稳定熄焦蒸汽量、避免因充压蒸汽的开与关引起熄焦蒸汽量的波动 熄焦蒸汽管与充压蒸汽管应分别独立敷设、熄焦蒸汽总管上流量控制装置一般采用蒸汽流量计,送往每个排焦箱的支管流量一般采用流量孔板、根据生产需要稳定熄焦蒸汽耗量.4，3、15、本条文规定了对熄焦水系统的设计要求,根据各厂生产经验、熄焦循环水量一般在3m3。t煤,4m3、t煤 水分为7,的煤 为避免水中过多的粉焦堵塞熄焦喷嘴.影响熄焦效果、粉焦沉淀池设计应具有足够的容积，以保证粉焦有较好的沉淀效果，并在循环水输送系统设计中设置过滤装置，熄焦水在循环使用过程中。由于蒸发损失和排污。需定量补充新水,补充水量约为1t,t煤、熄焦补充水可以使用处理后达二级排放标准的酚氰废水或工业水。排焦箱水封槽补充水.水封槽清洗水计入补充水.水封式放焦阀的满流水。放焦时的落地水均应收集并进入粉焦沉淀池循环利用.4。3。16 本条规定了对排焦系统设计的要求，1 排焦传动装置采用调速电机。可达到无级变速 有利于准确地控制炉内煤料行速，稳定生产。2、排焦箱排焦大轮以下的中箱和下箱为储焦箱,排焦大轮拨出的焦炭在这里储存，每隔2h排放一次,由运焦车或胶带运输机运往焦处理装置，为了确保因故不能按时出焦时,直立炉仍能正常生产，排焦箱储焦段的中箱和下箱总容量需按4h储焦量计算 3。为了减轻劳动强度.改善操作条件。减少定员、人工放焦应改成液压机械放焦,4。连续生产的直立炉，捣炉和放焦任何操作都会影响炉内压力的稳定、一旦二者同时操作.增加了空气进入炉内的机会 极易引起安全事故、因此在同一炭化室炉顶捣炉和炉底放焦必须错时进行、故应设联络信号。杜绝在同一炭化室上下同时操作,4。3 17,本条文规定了直立炉工艺布置的原则,1、每座直立炉炭化室孔数的设置 在满足生产规模的前提下还与单排或双排布置有关，直立炉排焦是靠排焦电机和偏心轮带动拉板做往复运动,拉板的推和拉.搬动相应的排焦箱的排焦轮和排焦星齿、从而拨动焦炭完成排焦，为使排焦拉板在推和拉的动作中带动相同数量的排焦箱。以确保排焦传动系统能始终保持均衡稳定的受力条件、当采用双排布置时。每座炉的炭化室个数宜为4的倍数、可将炉孔数四等分,左排的前端与右排的尾端同时排焦.右排的前端和左排的尾端同时排焦 排焦系统受力均匀。同理若采用单排布置时每座炉的炭化室个数宜为偶数，2。两至三座直立炉组成一个炉组,共建在同一厂房内,构成一个生产系统 工艺管理比较方便,此时,可共用一套上煤和运焦系统，一套筛储焦系统、一套熄焦循环水系统，一套除尘系统，共用一座烟囱和一台电梯等,从而减少建设投资和运行成本.如果根据建设规模的需要在总图布置许可的情况下,也可将两个炉组即四座直立炉建在同一厂房内.3 每一炉组的两座炉之间应设间台.间台大小取决于工艺装置布置所占空间 如加热煤气管道的引入，煤气预热器的布置，交换机室和液压油缸布置.排焦传动装置布置等，间台负一层一般设置受焦坑和运焦皮带等。4 每座炉的两端设置端台.一层一般布置废气管的引出。人货两用电梯 炉顶布置荒煤气输出管和循环氨水引入管，自动化仪表室和工人休息室等,5 排焦箱排焦口排出的焦炭温度正常情况下约100，130，左右 排焦时大量含粉焦及有害物质的水蒸气同焦炭一起喷出.污染环境 因此必须在排焦口附近设置除尘吸口、将水汽搜集经除尘管送往除尘室除尘后排放,直立炉坐落在半封闭的厂房内 炉顶表面温度约210。230,热辐射.热烘烤，加上炉内逸出的烟气、操作环境恶劣、因此必须设通风换气装置。有经验的厂家还设置了定时水雾喷淋装置.