最新版年产120万吨焦炭焦化厂鼓冷工段毕业设计论文.docx

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最新版年产120万吨焦炭焦化厂鼓冷工段毕业设计论文

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谢辞………………………………………………………………………………………………..60

参考文献…………………………………………………………………………………………..61

摘要

本设计任务为年产120万吨冶金焦焦化厂鼓风冷凝阶段的初步设计。

设计是由摘要、引言、文献综述、文献综述、研究内容与工艺设计方案及选型、煤气的鼓风冷凝工段的工艺计算、非工艺条件的选择和设计、工厂的实际经验和某些技术上的改进、参考文献等部分组成。

本设计对煤气的鼓风冷凝工段进行了初步的设计。

对流程中所需的各种设备，如横管初冷气、鼓风机、电捕焦油器、机械化氨水澄清槽等进行了详细的计算和选型。

同时对其做了工艺计算，达到了所需规格性能的要求。

本设计还对鼓风冷凝工段的非工艺条件进行了选择、设计，使鼓风冷凝工段更加完善。

在鼓风冷凝工段中，本设计应用了国内的一些焦化厂的改进技术，具有一定参考价值。

关键词：

鼓风，冷凝，炼焦，横管初，鼓风工艺流程

ABSTRACT

Thetaskofdesignistheprimarydesignofthecongealedworksegmentofblastinginthecokingplanthatproductsmetallurgicalcoke1200thousandton.Thedesignisdividedintotheabstract,theintroduction,theliteraturesummarizes,theresearchcontentandthetechnologicaldesignplanandtheshaping,thecoalgasdrumwindcondensationconstructionsectionprocessdesign,thenon-technologicalconditionschoiceandthedesign,thefactorypracticalexperienceandcertaintechnicalimproved,thereferencepartsetc.

Thisdesignthepreliminarydesigntothecongealedworksegmentofbreezeofblastingtopurifyingcoalgas.Eachkindofequipmentneededintheprocessing,suchasthecarriesonindetail,donetoitandalsotheconditionofthenon-craftsectionofthedrumwindcondensationconstruction,causesthedrumwindcondensationconsructionsectiontobemoreperfect.

Inthedrumwindcondensationconstructionsectiondesign,somenewimprovedtechnologiesarecited.Soit,cokingplant,cross-tubeprimarygascooler,crafatworkflow.

引言

煤炼焦时生成的焦炉煤气以650~800℃的温度从焦炉的炉顶空间逸出。

此时焦炉煤气称为荒煤气，它包括常温下的气态物质，如氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等；烃类；含氧化合物，如酚类；含氮化合物，如氨、氰化氢、吡啶类和喹啉类等；含硫化合物，如硫化氢、二硫化碳和噻吩等。

粗煤气中还含有水蒸气。

为适应以后的工艺过程的需要，应将焦炉煤气冷却至25~35℃。

这个任务在化产车间的初冷器内完成。

鼓冷工段是焦化厂的心脏，鼓冷工段投产成功与否决定了焦化厂是否能够顺利投产，其主要任务如下：

1.分离出荒煤气中的绝大部分焦油、萘、氨水，以利于后续单元的运行；

2.将煤气冷却到一定的温度，使之能满足后续单元的要求；

3.氨水、焦油、焦油渣的分离；

.物料的输送：

（1）往焦炉送循环氨水，往后续单元送剩余氨水；

（2）输送煤气并使整个煤气系统的吸力、压力能够满足焦炉、煤气净化的正常要求；

（3）外送焦油。

1文献综述

1.1世界炼焦工业的发展

焦炭是炼钢的重要辅料，因此焦化工业随着钢铁工业的发展而发展。

世界焦炭产量于20世纪70年代达到顶峰，即3.8亿吨左右。

从80年代初以来，世界焦炭产量呈下降趋势，90年代曾下降到3.3亿吨[1]。

到20世纪末，各国焦炭生产增减幅度已明显变小，21世纪初期世界焦炭产量基本稳定在本世纪3.5亿吨上下，与焦炭需求量是基本平衡。

近几年世界焦炭产量略有回升，但总量变化不大。

焦炭产量大幅度增长的主要是中国、韩国、巴西等几个发展国家[2]。

世界炼焦工业近几十年来取得了长足发展。

大容积焦炉、捣固焦炉、干法熄焦等开发较早的先进工艺技术在工业化实际生产运行中日臻完善；日本的型焦工艺、德国的巨型炼焦反应器、美国的无回收焦炉、前苏联的立式连续层状炼焦工艺等近30年来开发的新工艺新技术则加快了工业化进程。

1.2中国焦化工业现状

中国是世界焦炭生产大国，焦炭产量占世界焦炭量的36%左右。

焦炭出口量占世界焦炭出口贸易有国际20世纪80年代先进水平的大型机械化焦炉,但中国焦炉的大型化和平均装备水平低于西方发达国家,焦油和粗苯的加工水平也落后于国外。

除钢铁联合企业的焦化厂和供应城市煤气的焦化厂外,许多独立焦化厂所产的焦炉煤未得到合理有效的利用。

进入21世纪,结构调整和技步仍是中国焦化工业发展的主题[3]。

近十多年来,中国的焦炭总产量翻了一番还多,1997年达到了历史最高峰的13902万。

从1993年起,中国的焦炭产量已连续居世界第一位。

中国也是世界焦炭出口大国,2000年中国出口焦炭1520万,占世界焦炭出口总量2510万吨的60%以上。

由以上可见，焦化工业在在我国国民经济中占有重要地位。

1.2.1如何提高焦炭质量

通常情况下提高焦炭质量主要集中在对炼焦原料煤的选择和预处理，改善煤在焦炉内的成焦工艺和对焦炭进行后序处理，同时加强焦炉生产过程管理也是稳定焦炭质量的关键因素是提高焦炭质量的工艺技术。

焦炭质量的提高受多种因素影响并与焦炭生产的每一个环节息息相关，为了全面探究提高焦炭质量的技术措施我们从焦炭生产的各个环节进行了分析研究。

a原料煤的预处理技术

捣固炼焦技术装炉煤料捣固成煤饼后，从焦炉的机侧装入炭化室，其密度可以提高到1150kgm。

增加炼出的焦炭比顶装煤焦炉生产的焦炭抗碎强度提高耐磨强度改善反应后强度，提高在相同焦炭质量下可多用的高挥发分弱黏结性煤使入炉煤料中高挥发分弱黏结性煤的配入量高达70%~80%。

b配型煤炼焦技术

在配煤比相同的条件下，配型煤炼焦生产的焦炭与常规粉煤炼焦生产的焦炭比较，提高2%~3%，变化不大或稍有改善，转鼓试验指标提高降低，提高焦炭筛分组成有所改善，产率有所下降80mm~80m，级显著增加一般可增加25mm。

因而提高了焦炭粒度的均匀系数煤调湿技术。

采用煤调湿技术将入炉煤的水分降低至6%~7%，使炼焦耗热量降低，如果按正常入炉煤水分为11，则采用煤调湿技术后水分降低了以干煤为5%1kg，基准炼焦耗热量降低约300kJ~350kJ。

由于装炉煤水分的降低，堆密度增加约7.7%。

焦炭的产量也将有所增加。

同时，由于入炉煤的堆密度增加和炭化室装初期升温速度的提高都能促使焦炭品质的提高，焦炭的粒级分布更趋均匀粉焦率约提高2%~0.8%。

c配添加剂

所谓配添加物就是在装炉煤中配入适量的黏结剂和抗裂剂等非煤添加物，以改善其结焦性的一种焦煤准备特殊技术措施。

配黏结剂工艺适用于低流动度的弱黏结性煤料，有改善焦炭机械强度和焦炭反应性的功效，配抗裂剂工艺适用于高流动度的高挥发性煤料，可增大焦炭块度，提高焦炭机械强度，改善焦炭气孔结构，改进结焦工艺。

d焦炉容积大型化

焦炉的大型化是实现我国炼焦行业协调健康可持续发展的一条重要途径，炭化室加宽、加高，提高单孔炭化室产焦量，是炼焦技术的长远发展方向。

由于增大焦炉炭化室的容积在同等生产规模及外部环境下使得结焦时间延长可以大大减少出炉次数减少装煤和推焦的阵发性污染，改善炼焦生产操作环境大容积焦炉的自动化水平较高，炼焦工序能耗大大降低，劳动生产率也显著提高，大型焦炉的装炉煤密度得到提高降低了，结焦速率使焦炭成熟均匀冶金焦炭的质量便得到改善，以包钢焦炉为例在同种配煤比及焦炉生产均正常的情况下JN60型焦炉，提高了焦炭质量，降低了炼焦能耗，炼焦成本也减少了。

另外，焦炭质量提高后，在高炉炼铁生产中产生的延伸效益更是巨大的。

e采用焦炉加热自动控制系统

在传统炼焦生产管理中，一旦加热制度制定后一般不会轻易改变，但因装煤不足、煤的水分波动煤气的压力波动、天气变化、个别炉号因某种原因延长或缩短结焦时间等，均对煤的炭化过程有一定的影响。

如不及时调整，可使焦炉炉温产生波动，供热过量或供热不足。

采用加热控制模型后，可实时测量炉组的各种参数，从而达到使炉组的加热处于平衡状态炉组的需热量和能源供给平衡，燃烧室的供热有可能不一致或炉组在某一段时间供热产生波动。

动态调度模型和加热控制模型可以逐渐使全炉组的加热情况保持一致。

1.2.2炼焦生产发展的趋势

目前，焦化行业面临挑战和机遇同在，困难与希望并存的形势；都要以推进技术进步，提高经济效益为中心，抓好标准化操作和现代化管理，深化焦炉、化产和环保的综合治理，搭理开发新产品，努力提高产品质量，节能降耗，降低成本，力争能出口创汇。

同时要努发挥我省焦化行业的整体优势，加强联合，搞好技术交流和协作，实现焦炉及化产系列的优质、稳产、高效、低耗、长寿，使炼焦工业走上持续稳步发展的道路。

我们应该做到：

大力推进焦化企业的整合

大力推广新型工艺装备

积极发展焦化产品深加工

加大环保投入[4]。

1.2.3炼焦化学工业

炼焦化学工业是煤炭的综合利用工业。

煤在炼焦时，约75%转化为焦炭，其余是粗煤气，粗煤气经过冷却和用各种吸收剂处理，可以从中提取焦油、氨、萘、硫化氢、氰化氢和粗苯等，并获得净煤气。

净焦炉煤气是钢铁等工业的重要燃料，经过深度脱硫后，还可以用作民用燃料或送至化工厂合成原料。

焦化厂主要生产流程如下：

炼焦化学产品数量和组成是随着炼焦过程（主要是炼焦温度）和原料煤的质量不同而波动的。

炭化室的煤在200°C以前，蒸出表面水份，同时析出吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等气体。

随着温度的升高，煤开始分解，大分子芳香族稠环化合物侧链的断裂和分解，产生小分子的气体和液体，煤炭开始软化和熔融，形成胶质体。

约在600°C以前。

从胶质体析出的和部分从半焦中析出的蒸气和煤气叫做初次分解产物，主要含有甲烷、二氧化碳、一氧化碳、化合水及初次焦油汽，以后温度继续升高，析出的气体主要是氢及少量苯和焦油汽[5]。

1.2.4焦炉煤气利用现状及发展思路

a焦炉煤气利用现状

按2001年产焦12406万吨计算，全年焦炉煤气产量约530亿吨。

其中与3000万吨土焦相伴产生的约128亿吨煤气在炼焦过程中全部被烧掉，机焦炉产生的煤气则经过净化后，除部分用于焦炉自身加热外，剩余煤气均不同程度地得到了利用。

钢铁联合企业中的焦化厂，绝大部分焦炉均为复热式焦炉，一般采用高炉煤气加热，所产生的焦炉煤气