1.1备煤工艺1.1.1装置的组成备煤系统分为备料系统和配煤粉碎系统。从配煤仓前转运站开始至配煤仓顶为备料系统;从配煤仓下电子配料秤开始至煤塔顶为配煤粉碎系统。1.1.2设计方案备煤按四种煤配煤设计,分别为焦煤、肥煤、瘦煤、1/3焦煤。备煤系统将入炉煤水份控制在10±1%,系统设两处加湿装置。第一处初步调湿,第二处微量调节。水份加湿与水份在线分析仪联合控制,以达到配合煤水份自动调节的功能。炼焦用煤破碎细度3mm精煤量不小于85%,其中0~1mm精煤量大于50%。原料煤输送采用TD75型和DTII型带式输送机。1.1.3设计说明1)备料系统备料采用不同煤种依次上料。上煤时,炼焦用精煤由带式输送机运至配煤仓前转运站后,再经带式输送机转运将煤送入配煤仓内储存。3)配煤粉碎系统配煤仓下的电子自动配料秤将各种煤按相应的配合比例配给仓下的带式输送机,经除铁器除铁后进入可逆反击锤式破碎机,破碎设备选用可逆反击锤式破碎机PFCK1825两台,一开一备,单台设备处理能力为400-500t/h。使其破碎至3mm占85%以上后再经带式输送机将煤分别送至2组焦炉煤塔顶的煤仓内供炼焦用。1.1.4设计能力备煤系统是按150万吨/年焦炭生产能力而配套设计的。备料系统能力为400t/h;配煤粉碎系统能力为400t/h。配煤仓由8个直径为8米的双曲线斗嘴仓组成,每个仓的贮量约为500t,总贮量约为4000t,可贮存约12h的全部焦炉用煤量;1.1.6自动化水平系统采用PLC集中控制与就地控制相结合的控制方式。配料设备选用自动化程度高的电子自动配料秤,在备1带式输送机带式输送机(A80501)、备5带式输送机(A80505)、备7带式输送机带式输送机(A80507)上设有电子皮带秤对系统能力进行计量。中心控制室与各操作岗位设有声光联系及报警信号,带式输送机上设有安全保护装置如跑偏开关、事故拉线开关、速度检测和防撕裂装置,确保系统安全运行。在控制室可通过PLC及CRT对本系统全厂所有生产设备的运行工况、配料及计量等进行监视、监控和显示。本项目中粉体物料运输系统均采用电气联锁、PLC集中控制,各重要岗位还设有直通电话。在控制室设置工业电视监控系统对所有皮带工作情况进行监视。1.2炼焦工艺1.2.1装置的组成炼焦工段由1#、2#、3#、4#焦炉、煤塔、间台、端台、炉门修理站,煤槽底板更换站、熄焦塔、凉焦台、粉焦沉淀池、熄焦泵房、烟囱、地面除尘站及相应配套的焦炉机械组成。1.2.2设计方案4×56孔4.3m焦炉布置在同一条中心线上,每两座焦炉组成一个炉组。机侧看从左至右依次为1#、2#、3#、4#焦炉,每组焦炉各设一个煤塔、一个炉间台、两个炉端台。每座焦炉配套一座烟囱,烟囱布置在焦炉的焦侧。每组焦炉设一套湿法熄焦系统,布置在焦炉端台外。在1#、4#焦炉端台外均设电机车及熄焦车的检修用牵车台。煤塔布置在焦炉的机侧,与焦炉成“丁”字布置,煤塔两侧设捣固机装置,捣固机由轻轨托起;煤塔下部设摇动给料机,是煤从煤塔至煤槽的输送工具。炉间台共分三层,分别布置办公室、液压交换机室、电工值班室、仪表控制室、配电室、库房及捣固设备控制室等;焦炉加热煤气引入管布置在炉间台。炉端台设炉门修理站、炉间台设炉门框固定架、煤槽底板修理站、推焦杆更换站及调火工房、热修工房、钳工房等。1.2.3设计说明1.2.3.1生产流程简述:由备煤工段来的洗精煤,由输煤栈桥运入煤塔,由煤塔通过摇动给料机将煤分批装入装煤推焦车的煤箱内,由捣固机将煤捣固成煤饼,再由装煤推焦车按作业计划从机侧送入炭化室内,煤饼在炭化室内经过一个结焦周期,约950~1050℃高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。炭化室内的焦炭成熟后,用装煤推焦车推出,经拦焦车导入熄焦车内,熄焦车由电机车牵引至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦塔处设光电制动控制器,通过控制器中的时间继电器调整喷洒时间,保证红焦熄灭。熄焦后的焦炭卸至晾焦台上,冷却一定时间后送往筛贮焦工段。煤在干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,进入上升管,经桥管进入集气管,700℃左右的荒煤气被在桥管和集气管处用压力为~0.3Mpa、温度为~78℃的循环氨水喷洒冷却至84℃左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的氨水、焦油一起经煤气管道进入冷鼓工段。焦炉加热用高炉煤气和焦炉煤气分别由外部架空管道引入,焦炉煤气(~7%)通过煤气混合器掺混进入高炉煤气,混合煤气经地下室煤气管道进入焦炉的煤气蓄热室,同时空气通过空气废气开闭器进入空气蓄热室,煤气和空气经预热后分别进入焦炉燃烧室的立火道汇合后燃烧,由于部分废气循环,火焰加长,使高向加热更加均匀合理,燃烧标准温度为1300~1320℃。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道,再经过蓄热室,由格子砖把废气的部分显热回收后,经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱后排入大气。上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由液压交换传动装置定时进行换向。1.2.3.2焦炉炉体结构及特点:TJL4350F型焦炉为宽炭化室、双联火道、废气循环、下喷、复热式焦炉,是我院在总结多年焦炉设计及生产经验的基础上开发设计的一种新炉型,与国内常规顶装煤相比,有如下优点:1.焦炉炭化室平均宽度为500mm,属于宽炭化室焦炉,具有可改善焦炭质量和增大焦炭块度的优点。另外,产量相同时(与炭化室宽450mm相比较),还具有减少出焦次数,减少机械磨损,降低劳动强度,改善操作环境,减少无组织排放的优点;2.TJL4350F型焦炉为复热式焦炉,可采用低热值的高炉煤气加热,节省了高热值的焦炉煤气,降低焦炉运行费用;3.在炉底铺设硅酸铝耐火纤维砖,以减少炉底散热,从而大大地降低地下室温度,改善炉底操作条件;4.小烟道采用扩散型蓖子砖,利用篦子砖大小孔径的正反方向产生的不同阻力,来克服小烟道内变量气体所产生的内外压力差,达到调节小烟道内变量气体流量的目的,从而使蓄热室内气体分布均匀,实现焦炉长向加热均匀性;5.蓄热室主墙用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑而成,蓄热室主墙上的砖煤气道采用砖结构且与外层墙面间无直通缝,这样,即保证了焦炉的结构强度,又提高了气密性;6.为了提高边火道温度,增加蓄热室封墙的严密性,减少热损失,降低地下室及烟道走廊的温度,在蓄热室封墙及斜道炉头部位,采用隔热效果好且在高温下不易龟裂的新型保温隔热材料;7.燃烧室炉头为高铝砖砌筑的直缝结构,可以防止炉头火道倒塌。高铝砖与硅砖之间的隐蔽缝采用小咬合结构,在砌炉期间炉头不易被踩活,烘炉后也不必为两种材质的高向膨胀差做特殊的处理;8.燃烧室采用废气循环和高低灯头的结构,保证了焦炉高向加热的均匀性;9.炭化室墙采用‘宝塔’形砖,消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝,炉体结构严密,荒煤气不易窜漏,便于炉墙剔茬维修;10.焦炉加热水平为700mm,可使焦饼上下同时成熟,并可减少炉顶空间的石墨生成量;11.燃烧室盖顶大砖采用在一对火道上内设拱顶的结构,使上面的负荷集中在立火道隔墙上,加强了炉体的结构强度;12.炉顶除尘孔和上升管孔砌体采用带有沟舌的异型砖砌筑,保证了它的整体性,使炉顶结构更加严密,减少了荒煤气的窜漏,从而有效地防止了炉顶横拉条的烧损;13.在加宽炭化室的情况下,为保证焦炉的结构强度,采取了炉顶厚度加厚140mm的措施,并加大炉柱的护炉能力,炉柱由常用的工字钢改为H型钢。14.原料范围宽,可以多配入高挥发份煤和弱粘结性煤,还可以掺入焦粉和石油焦粉生产优质焦炭。15.同样配煤比,焦炭质量可以得到改善。16.在同样规模的炉孔和炭化室尺寸相等时,可以提高焦炭的产量。1.2.3.3焦炉主要结构尺寸及炼焦工艺技术指标1.TJL4350F型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:20mm炭化室中心距:1220mm立火道中心距:480mm立火道个数:28个燃烧室墙厚:100mm2.炼焦工艺主要技术指标:焦炉孔数:4×56孔炭化室一次装入干煤量:23.46t结焦率:78.14%焦炉周转时间:22.5hr干煤气产率:320Nm3/吨干煤年消耗干煤量:1944000t年产干全焦:1519100t出集气管荒煤气温度:~84℃出集气管荒煤气压力:80~120Pa3.炉体用砖量:4x56孔TJL4350F型焦炉用砖量见下表序号名称单位数量(吨)数量1硅砖吨246002粘土砖吨131603缸砖吨6054高铝砖吨3005隔热砖吨6656红砖吨24807硅酸铝纤维砖块375004.焦炉机械配置表一组2X56孔焦炉机械如下表:序号名称台数备注1装煤推焦车2台左右型各一台2消烟除尘车2台3除尘拦焦车2台4熄焦车2台一开一备5电机车2台一开一备6液压交换机2套72x6锤移动捣固机2套备2台3锤捣固机8摇动给料机18台4X56孔焦炉所需机械为上表的2倍。焦炉机械的主要性能本工程所配置的焦炉机械是在总结国内焦炉机械操作经验及吸取国外焦炉机械先进技术的基础上,同时吸取目前成熟、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、实用为原则进行设计和制造的。(一)、焦炉机械通用性能:(1)焦炉机械设计合理、可靠、维修量小、自控水平高,电器控制稳妥可靠。(2)装煤推焦车、除尘拦焦车、消烟除尘车、电机车之间设置滑线联锁;装煤推焦车走行与捣固机联锁;且各车内部各单元动作部件设电气连锁,均应设走行声光报警(各车的声音不同)和车载电话。(3)各车上配置的电缆采用耐高温、阻燃电缆。电器及仪表元件选用与操作环境相适应。(4)各车操作室装设工业空调。各车司机室有良好的视野和照明。(5)液压交换机系统采用有安全可靠的、可调控的卸荷装置,液压泵无负荷启动,并有手动装置。(二)、各机械的主要性能及特点如下:(1)装煤推焦车洗精煤由煤塔经摇动给料机连续薄层给料落入装煤推焦车煤槽内,用捣固机在煤槽内将洗精煤捣固成煤饼,用托煤板将煤饼送入炭化室内。装煤推焦车设置走行、机械化送煤及余煤回收、头尾焦回收(刮板)等装置。a)左右型装煤推焦车均可通过煤塔,实现左右型互为备用;且左右型装煤推焦车能同时在煤塔下工作;左右型装煤推焦车走行至煤塔下,其煤槽中心与捣固锤杆中心能达到精确定位要求并与捣固机联锁,定位后方可开启捣固机;当捣固机工作完后,捣固锤完全提出煤槽且安全钩闭锁后,装煤推焦车方可走行。b)装煤推焦车走行速度7.5~75m/min(可变),走行采用双边集中传动四轮同时驱动,变频调速。装煤推焦车走行装置与托煤板装置、接煤板以及捣固机等设置联锁,当其它装置工作时,装煤推焦车不能行走。c)装煤推焦车装煤速度1.6~16m/min。煤槽底板运行平稳、平直,上表面光滑。煤槽底板设置前、后位的光电和电气限位,同时有机械限位。各限位不少于两道,有显示煤槽底板行程的仪表,确保操作安全可靠。d)煤箱宽度可调,调整幅度为430~450mm。相应的前后挡板等有配合壁板可调的措施。煤槽前后挡板的移动,设有机械锁闭装置,前挡板的开启与锁闭,后挡板的后移及锁闭灵活、安全、可靠。煤槽侧壁、侧壁立柱、前后挡板在捣固工作时所受的冲击力很大,设计充分考虑其刚度,能保证在捣固时不能发生有超出范围涨箱现象,保证打开活动壁后煤饼尺寸宽度不大于450(或430mm)。煤槽侧壁板不粘煤。e)装煤推焦车活动壁开合、前挡板开合、后挡板锁闭及解除等动作均采用液压传动且设置PLC系统及工业电视(二头一尾)。f)装煤推焦车煤槽活动壁需采用不锈钢板复合板材,其不锈钢板复合层厚度不低于6mm。g)装煤推焦车的主动链条及大链条需设有润滑装置,可采用油池或集中供油,以确保链条的使用寿命。煤饼在焦炉炭化室内经过~22.5小时的高温干馏后,装煤推焦车的推焦杆将炉内焦炭推出,推焦前与送煤饼后启闭炉门。h)推焦杆退出具有机械和手动(手动应轻便灵活)两种操作方式。i)装煤推焦车推焦速度2.7~27m/min。推焦采用涡流调速。推焦杆设置前、后位的光电和电气限