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1、武钢集团焦化公司新1、2#焦炉改造工程方案设计中冶焦耐工程技术有限公司武钢集团焦化公司新1、2#焦炉改造工程方案设计库号：12EC主管院长：副总工程师：总设计师：中冶焦耐工程技术有限公司二四年十二月主要编制人张晓光 李劲嵩倪荣芳 李 芳陈国红 单晶辉张素利 郑秀珍目 次1 概述11.1 方案概述11.2 方案比较12 炼焦车间32.1 概述32.2 炼焦基本工艺参数32.2.1 方案1（455孔6m焦炉）32.2.2 方案2（270孔7.63m焦炉）32.3 炼焦工艺流程42.3.1 方案142.3.2 方案252.4 炼焦工艺布置62.4.1 方案162.4.2 方案272.5 焦炉炉体72
2、.5.1 方案172.5.2 方案2102.6 焦炉机械122.6.1 方案1122.6.2 方案2132.7 工艺装备152.7.1 方案1152.7.2 方案2152.8 焦炉除尘设施162.8.1 方案1162.8.2 方案2173 方案1和方案2的综合比较203.1.1 焦化技术水平203.1.2 环境保护203.1.3 焦炭质量213.1.4 小结214 煤气净化车间224.1 概述224.2 设计基础数据224.3 产品234.4 工艺流程、特点、主要技术操作指标及主要设备选择244.4.1 冷凝鼓风工段244.4.2 硫铵工段264.4.3 粗苯蒸馏工段294.5 管道的防腐、保
3、温、保冷措施的论述324.6 防火、防爆措施324.7 抗震设防324.8 原材料、能源的计量措施324.9 车间外部管道335 总图345.1 方案1（455孔6m焦炉方案）345.1.1 总平面布置思路与比较355.2 方案2（270 孔7.63m焦炉）375.2.1 工程位置及概况375.2.2 总平面布置385.2.3 工程组成385.2.4 总平面布置385.2.5 竖向布置395.2.6 场地排雨水395.2.7 工厂运输405.2.8 道路运输405.2.9 绿化设计415.2.10 消防415.2.11 总图运输主要技术经济指标415.3 结论426 投资估算436.1 编 制
4、 说 明436.2 采用资料436.3 工程投资446.4 有关说明466.5 投资分析467 经营成本531 概述1.1 方案概述我院于2004年9月为武钢新1、2#焦炉改造工程（原名：武钢焦化有限责任公司新建9、10焦炉工程）编制了初步设计，设计内容为：1）备煤系统：新建上煤系统。2）炼焦系统：新建2x55孔JN60型单热式单集气管焦炉。与其配套焦炉装煤及出焦除尘地面站、湿法熄焦（预留140t/h的干熄焦位置）。新建筛、贮焦楼系统、筛、贮焦楼除尘。3）煤气净化：为年产110万吨干全焦的焦炉配套设计。煤气净化车间组成为：冷凝鼓风工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段（配套330万吨焦化厂
5、），原料及产品储存由原油库考虑。配套项目还包括变电所、制冷站、空压站等。上述项目（简称原始方案）厂址由武钢确定在耐火厂高铝车间机修间建设。该项目年产110万吨焦炭包括配套项目在内的总体投资：53644.07万元。为了武钢集团公司投资的合理性、建设项目的科学性，焦化公司决定让我院做如下方案比较，供集团公司领导决策参考。1.2 方案比较方案1在原始方案的基础上，于耐火厂耐材库处新建255孔6m焦炉(称新3、4#)和新冷凝鼓风工段，该两座焦炉产生的荒煤气经新冷凝鼓风工段后送一回收车间处理，该方案（共455孔6m焦炉，分别称新1、2、3、4#焦炉）年产焦炭总计220万吨。工程投资约97080.71万元
6、。方案2在耐火厂高铝车间新建270孔7.63m焦炉，年产焦炭220万t/a，配套建设包括冷凝鼓风工段（220万吨规模）、硫铵工段和终冷洗苯工段（110万吨规模）、粗苯蒸馏工段（配套330万吨焦化厂），还包括变电所、制冷站、空压站等。其中170孔7.63m焦炉产生的荒煤气经新建冷凝鼓风工段处理后送一回收车间处理。工程总投资约125000万元(含3100万欧)。其中前期工程（170孔7.63m焦炉）总投资为92000万元，(含2400万欧元)。220万t/a的焦化厂可采用455孔6m焦炉或270孔7.63m焦炉，两种方案进行对比后，从产能、焦炭质量、煤炭资源、环保等方面比较7.63m焦炉更具优势。
7、以下章节是同等规模的两种焦炉的综合比较。2 炼焦车间2.1 概述本预可行性研究对武钢新1号、2号焦炉改造工程的两个方案进行了论证比较。这两个方案分别是270孔7.63m焦炉和455孔6m焦炉。2.2 炼焦基本工艺参数2.2.1 方案1（455孔6m焦炉）炭化室孔数 455 孔炭化室有效容积 38.5 m3/孔每孔炭化室装煤量(干) 28.5 t焦炉周转时间 19 h焦炉年工作日数 365 d焦炉紧张操作系数 1.07装炉煤水分 10煤气产率 300 m3/t干煤成焦率 77焦炉加热用焦炉煤气低发热值 17900kJ/m3装炉煤水分10时干煤相当耗热量用焦炉煤气加热时 2514kJ/kg用混合煤
8、气加热时 2835kJ/kg2.2.2 方案2（270孔7.63m焦炉）炭化室孔数 270 孔炭化室有效容积 76.25 m3/孔装炉煤的堆比重 0.76 t/m3每孔炭化室装煤量(干) 57.95 t焦炉周转时间 25.2 h焦炉年工作日数 365 d焦炉紧张操作系数 1.07装炉煤水分 10煤气产率 300 m3/t干煤成焦率 77焦炉加热用焦炉煤气低发热值 17900kJ/m3装炉煤水分10时干煤相当耗热量用焦炉煤气加热时 2779kJ/kg用混合煤气加热时 2930kJ/kg2.3 炼焦工艺流程2.3.1 方案1将备煤工段送来的配合煤装入煤塔。装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后装入炭
9、化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭并产生荒煤气。炭化室内的焦炭成熟后，用推焦机推出，经拦焦机导入熄焦车内，由电机车牵引熄焦车至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷却一定时间后送往筛贮焦工段。当采用干熄焦熄焦时，焦炉推出的焦炭经拦焦机导入由电机车牵引的焦罐车内，并送到干熄站干法熄焦，干熄后的焦炭由带式输送机送往筛贮焦系统。煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，进入机侧上升管、桥管进入集气管。约800的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至85左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油等同氨水一起经吸煤气管道送入煤气净化车间进行净化处理
10、。焦炉加热用的焦炉煤气由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。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,排入大气。焦炉加热用的高炉煤气由外部管道架空引入焦炉地下室，经掺混一定量的焦炉煤气后，通过废气开闭器、小烟道、蓄热室送入燃烧室立火道与同时引入的空气汇合燃烧。燃烧后产生的废气排入大气，其途径与燃烧焦炉煤气时相同。上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由交换传动装置定时进行换向。2.3.2 方案2由备煤车
11、间送来的配合好的炼焦用煤装入煤塔。装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后装入炭化室内，煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。炭化室内的焦炭成熟后，用推焦机推出，经拦焦机导入焦罐车（或熄焦车）内。熄焦车开入到熄焦塔内进行熄焦。熄焦后的焦炭通过运焦皮带（或熄焦后的焦炭缷至凉焦台上，冷却一段时间后）送往筛贮焦工段。当采用干熄焦熄焦时，焦炉推出的焦炭经拦焦机导入由电机车牵引的焦罐内，并送到干熄站干法熄焦，干熄后的焦炭由带式输送机送往筛贮焦系统。煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经过上升管和桥管进入集气管。约800左右的荒煤气在桥管内经氨水喷洒冷却至85左右，荒煤
12、气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起经吸煤气管道送入煤气净化车间。焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部；空气经废气交换开闭器、小烟道、蓄热室的空气分别在三级入口（燃烧室底、距燃烧室底2.38 m和4.37 m）处汇合燃烧。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,排入大气。上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由交换传动装置定时进行换向。2.4 炼焦工艺布置2.4.1 方案1455孔JN60型焦炉，每两座焦炉构成一个炉组，平面布置一样，这两个炉组分别在不同地方建设。每两座焦炉中间设一座三跨双曲线斗槽的煤塔。煤塔下部各层分别设有液压交换机室、煤塔电子秤及其操作室、办公室和卫生间等。焦炉和煤塔之间设炉间台，焦炉端部设炉端台。在炉端台布置炉门修理站，推焦杆、平煤杆更换站。在炉端台外侧各设一台10t电动葫芦。在焦炉机焦两侧设两侧操作台。在焦炉的一个炉端台处设干熄焦系统和迁车台，迁车台供电机车和熄焦车及焦罐车等检修用。焦炉的另一个端台处设湿法熄焦系统。为改善工人的工作条件，在焦炉炉端台顶层设有工人体息室。2.4.2 方案2270孔 7.63m
