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1、本工艺设计原则1、以 60 万吨/年规模的直立炉设计为起步，从备煤入炉到出焦筛分，从煤气净化到污水处理全部按一整套集中处理运行。2、直立炉半焦生产采用计算机自动控制、自动调节，直立炉加煤阀采用计算机控制，减轻了工人的操作强度，减少了操作工人的数量。3、同步配套建设环保设施，对“三废”进行综合治理，并在工艺流程中增设脱硫工段，脱除煤气中的硫，减少SO2排放量，工业污水采用中钢热能的专利技术， “以煤气为热源的焦化污水焚烧处理技术”处理工业污水，实现工业污水的零排放。4、直立炉煤气全部回收利用， 不直接点火炬。 剩余煤气综合利用（煤气发电、煤气提氢、煅烧石灰石或金属镁等）。（二）车间组成及工艺流程
2、1、车间组成主要生产设施：备煤车间、炭化车间、筛焦车间、煤气净化车间（含脱硫工段）、污水焚烧车间。2、工艺流程备煤车间：其工艺如图 1 所示。原料煤用单斗装载车送入受煤坑，然后卸至带式输送机送煤到筛分楼， 筛分后粒度为 2580mm 块煤经带式输送机、转运站送入直立炉顶煤塔贮仓内。图 1 备煤车间流程图炭化车间：其工艺如图2 所示。炉顶煤仓内的块煤，经辅助煤箱装入炭化室内。 加入炭化室的块煤自上而下移动，与炭化室中部的高温气体逆流接触，并被炭化为半焦；半焦通过干馏室下部的冷却段冷却，然后通过往复式推焦机将半焦从推焦盘推入熄焦水槽内，用刮板放焦机连续排出后，通过溜槽落到烘干机上。炉体结构及特点：
3、1）同一般直立炭化炉相比， 该炉型扩大了炉容， 从而为直立炭化炉的稳定、高产提供了有利条件。2）增大了燃烧室的容积和适当增加进气孔数量，使煤气和空气在燃烧室充分燃烧， 热废气均匀进入炭化室， 从而有效地防止挂渣和进气口的剥蚀。3）每孔炭化室两侧分别设有上下两层共四个独立的水平火道（燃烧室），可灵活地调节每孔炭化室的温度分布，确保整炉产品质量均匀、稳定。图 2 炭化车间流程图筛焦车间：其工艺如图3 所示。炭化炉排出的半焦进入干燥机，然后通过胶带机，经多层振动筛筛分，不同筛分粒级焦炭分别经胶带机送至贮焦场。煤气气化车间：煤气净化车间分为鼓冷工段和脱硫工段两部分。其中鼓冷工段工艺如图4 所示。自炭化
4、炉顶出来的荒煤气，经集气槽气液分离器直冷塔（直冷塔间冷塔）电捕焦油器冷却并回收煤焦油， 然后经煤气鼓风机一部分压送至直立炉供加热，剩余煤气经脱硫工段脱硫后送至污水焚烧车间焚烧处理工业污水及外售。图 4 鼓冷工段流程图脱硫工段脱硫工段工艺如图5 所示，来自鼓冷工段的煤气进入脱硫塔下部，与塔顶喷淋来的脱硫液逆流接触以吸收煤气中硫化氢，煤气进捕雾段出去雾滴送至气柜， 脱硫后煤气含硫化氢不大于200mg/m3。图 5 脱硫工段流程图污水焚烧车间：其工艺如图 6 所示，生产污水采用中钢发明专利“以煤气为热源的焦化污水焚烧处理技术”处理，实现工业污水零排放。图 6 污水焚烧车间（三）环境保护筛煤、筛焦系统
5、设高效袋式除尘器，除尘效率达99；运煤、运焦通廊封闭设计，避免煤尘外逸；煤场、焦场设置挡风逸尘墙；炭化炉炉顶辅助煤箱和炉体间采用石棉带及特制泥浆密封，其控制效率可达 9095；排焦箱的排焦口采用水封装置，其控制效率为95，熄焦水利用排焦溜槽水套内的清水；煤气净化采用间直冷工艺，减少循环无水量， 各循环污水池均采用混凝土结构，做防水处理且加盖封闭，防止污水渗漏及蒸发污染；工业污水采用中钢热能开发、并获发明专利的 “以煤气为热源的焦化污水焚烧处理技术”处理污水，污染物经过高温焚烧，生成CO2和H2O 等无害物质经余热锅炉换热后放入大气。（四）剩余煤气综合利用半焦生产企业在生产半焦和煤焦油的同时，还
6、副产大量的煤气。 中钢热能设计的大型直立炉厂家，煤气经鼓风冷凝工段回收煤焦油后，一部分供炭化炉加热外，剩余部分经脱硫后一部分供焦化污水焚烧用，其余的剩余煤气外售（发电、烧石灰石和金属镁等），既综合利用了能源，又使企业有显著的经济效益。为解决块煤的干馏热解技术问题，2006 年中钢集团鞍山热能研究院总结多年的设计经验和生产实践，在内蒙古鄂尔多斯地区和陕西神木地区设计、建设了规模为3060 万ta 的直立炉工程。通过提高装备和控制水平， 采取切实可行的三废处理设施，逐步达到将块煤干馏技术做大做强的目的，实现洁净化生产。中钢集团鞍山热能研究院利用内热式直立炉作为主要干馏设备。热解提质的基本原理是：
7、内热式直立炉由多孔炭化室组成，炭化室从上至下分为预热段、加热段、 冷却段。在炭化室的加热段两侧设有燃烧室。煤气与空气经煤气烧嘴进入燃烧室，燃烧成高温废气，高温废气经燃烧室的间隔墙火孔进入炭化室。由炭化室顶部加入的块煤自上而下移动，在预热段，块煤被加热至350左右。在加热段，块煤被加热至 800左右，并被炭化为半焦。赤热的半焦继续下行，在冷却段与熄焦蒸汽逆向接触换热，半焦在炉内冷却后由炉底排出。在整个炭化过程中， 产生的煤气经炉顶上升管内氨水喷洒后，进入煤气净化系统，一部分系统自用，一部分送系统外。同时也产出高附加值的煤焦油。褐煤热解提质技术在我国正处于发展阶段。据内蒙古自治区科技厅报道：内蒙古
8、南澳能源有限公司通过自主创新，首次建成具有较大规模的褐煤固体热载体法快速热解新技术产业化示范工程，现已建成年处理原煤 80 万t、年产提质褐煤 60 万t、年产煤焦油 4 万t 的生产能力。褐煤固体热载体法快速热解新技术产业化示范项目为褐煤的深度开发提供了一条先进、成熟的途径。突破了褐煤热解的关键技术，将快速干馏、固体物料快速混合加热、半焦部分燃烧流化提升加热、原料煤流化脉冲提升干燥、流化燃烧等相关技术优化集成，解决了从工业性实验到工业化生产过程中相关专用设备工业放大设计和与之配套的工艺技术问题， 为褐煤大规模综合开发利用提供了可靠的技术支撑。近几年我国褐煤提质发展迅速， 仅锡林郭勒盟地区已备
9、案8 项褐煤干燥项目， 如：蒙元煤炭褐煤改性提质加工项目年处理原煤300 万t；大唐华银东乌褐煤干燥示范装置项目年处理原煤30 万t； 东苏旗褐煤干燥项目年加工原煤450万t 等。目前国内已开工建设的褐煤提质项目主要有： 内蒙古呼伦贝尔市陈巴尔虎旗开工建设的神华宝日希勒褐煤提质工业性试验项目一期工程为年产100 万t规模，将建设两条年产 50 万t 的褐煤提质生产线，年耗煤153 万t；内蒙古霍煤亿诚能源有限公司总投资 24.4 亿元设立的天成油电公司褐煤低温热解化工项目已在通辽市扎鲁特旗扎哈淖尔工业园区完成设备安装及点火试生产，该项目总设计年转化褐煤500 万， t 其中一期工程投资 9.6905 亿元，年转化褐煤 180 万t。
