万吨铸造焦技术改造项目可行研究报告

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1、晋城煤业集团60万吨锻造焦技术改造项目报告书化学工业第二设计院二五年四月目 录第一章 概述 1第二章 市场分析及经济评价 9第三章 工艺技术方案12第四章 项目建设有利条件及不利因素32第五章 结论及建议33第一章概述1.1公司概况：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司（简称晋煤集团）是全国520家重点公司之一，是山西省工业公司30强和13家重点骨干公司之一，是国内优质无烟煤重要的生产基地，公司信用度AAA级，于1999年公司整体通过了ISO9002质量认证，获得环境体系和职业安全健康管理体系认证证书。晋煤集团主营煤炭开采、洗选加工，电力生产，煤层气开发运用、煤化工等。既有五对生产矿井，年设计生

2、产能力1710万吨，实际年产量已达到万吨;一对在建矿井在赵庄矿，年设计生产能力600万吨，估计10月开始简易出煤。晋煤集团所产煤炭产品重要有洗大中、洗小块、选大中、选小块、洗末煤、标末煤等7个品种。产品除具有一般无烟煤低灰、低硫、高发热量的长处之外，特别具有机械强度高，热稳定性好，灰熔点高等独特的长处，广泛用于化工、冶炼、电力、建材等行业。截止究竟晋煤集团总资产近177.33亿元，年生产经营总额920529万元，原煤产量2443.08万吨，商品煤销售量1939.29万吨，利润58109万元。在非煤产业开发上，晋煤集团正在继续做好、做强已有非煤项目的同步，按照产品、技术扩展性好、可形成产业规模、

3、可发挥自身优势以及有可靠的国内外市场需求的原则，积极开发建设一批新型非煤项目。电力产业将朝着年产1000万千瓦的规模发展。在煤化工产业发展上，将实现“新建、并购、研发”并举，估计化肥产量可达56万吨、甲醇达9万吨。集团公司还积极介入机械制造、铁路运送、建筑、房产、制药、焦化等产业，以实现大集团战略为主线，以煤、气、电、化综合发展为主导，不久将建设成为一种主业突出、产业构造合理、营销网络健全、组织集团化、技术干净化、经营多元化、管理现代化的特大型能源集团。1.2项目概况：1.2.1项目提出的背景及意义：为拓宽无烟粉煤的加工应用范畴，从1996年开始，晋煤集团就在武庄沟采用当时山西省推广的改良炉型

4、进行了以无烟煤为重要配煤的炼焦实验，建成96型改良焦炉19孔，生产出合格的焦炭，产品销往上海、江苏、安徽等地后，受到了顾客的欢迎。后受地基下沉，焦炉炉体四周跑风窜气，原料煤供应不及时，原料煤质量下降，破碎机质量差等因素影响，导致焦炭质量一度下降，成本增大。再加上该焦化实验厂规模小，炼焦工艺落后，原场地又无法进行改扩建，环保规定严格等因素，始终处在半停产状态。晋煤集团通过原焦化实验厂的试运营，一方面证明了以无烟煤为主，配入一定量的肥煤是完全可以炼成焦炭，并能极大地提高无烟粉煤的附加值的。另一方面通过原焦化实验厂的摸索实践，在炼焦方面也积累了一定的生产实践经验。在晋煤集团领导的大力支持下，在省化工

5、设计院、鞍山焦化耐火材料设计研究总院和我院的大力协助下，金驹股份公司炼焦调研小组先后环绕“国内外焦炭市场”、“肥煤资源及市场”、“炼焦炉型选择”等问题进行了认真细致的调研，并在鞍山热能研究院（中唯炼焦技术国家工程研究中心有限责任公司）40kg焦炉配煤炼焦实验、煤科总院北京煤化学研究所40kg焦炉配煤炼焦煤气平衡分析补充实验及平顶山天宏焦化集团炭化室高度为3.8米的捣固机焦炉工业化炉孔实验成功的基本上提出了晋城煤业集团60万吨锻造焦技改项目。该项目为焦化煤气工程，在工艺技术的选择上，本着充足运用本地煤炭资源，保证产品质量的前提下使技术水平适度先进、稳妥可靠，减少劳动强度，节省投资，尽量压缩占地，

6、减少工程造价，在环境污染总量控制的规定下，尽量做好干净生产，以减少对环境的影响。该项目以无烟煤（白煤）为重要炼焦原料配煤，生产优质锻造焦，同步联产焦炉煤气，煤气净化回收有冷鼓、电捕，脱硫及硫回收，剩余煤气送锅炉房及发电作燃料使用。该项目已经原山西省经贸委晋经贸能源字457号文正式批准立项，项目总投资概算为35762.9万元，一期投资为24187.78万元（含土地征用费等），项目完毕后，年产二级以上锻造焦60万吨，煤焦油30133吨，硫磺720吨，年实现销售收入60600万元，年实现利润7260万元，投资回收期（税前）6.93年（含建设期2年）。同步，该项目投产可解决600余人的就业问题，产生较

7、好的经济效益与社会效益。该项目的突出优势体现为：1、该项目可配入50%以上的无烟煤（鞍山热能研究院经多次实验后，推荐生产特级锻造焦的配煤方案为：无烟煤50%；肥煤35%；气肥煤7%；焦粉8%），相应地可减少烟煤的配入量，在积极拓展无烟末煤使用范畴的同步，可节省保护珍贵的焦煤资源。2、该项目产品定位为生产优质锻造焦，经工业化炉孔实验，焦炭产品具有气孔率低、抗碎强度高、耐磨性好、落下强度高、热反映性低、热反映后强度适中档特点，可以达到一级和特级锻造焦的强度规定。且合适变化配煤方案和加热制度后，也可生产优质冶金焦。提高了该项目的抵御市场风险的能力。3、该项目结焦率可达80%以上（实验表白:结焦率为8

8、1.183.6%），与常规烟煤炼焦（结焦率一般在75%左右）和热回收焦炉炼焦（结焦率一般在70%左右）相比，具有资源运用率高的特点。4、该项目占地面积小，与同规模（60万吨/年）热回收焦炉相比，焦炉炉体部分占地面积仅为其1/3。5、该项目所采用TJL4350G型炼焦炉，焦炉炉体寿命较长，一般在30年以上，与同行业热回收焦炉相比，有成熟的炼焦实践经验可供借鉴。 6、该项目同步配套消烟除尘、化产回收和余热发电等装置，与同行业白煤炼焦公司相比，解决了“只焦不化”的问题，可以充足实现资源综合运用和清洁生产。随着晋煤集团的飞速发展，其无烟煤的煤质有了细微的变化，其用途也就有不同的侧重点。实验表白：晋煤集

9、团西部地区（如：寺河矿）煤的哈氏可磨指数为3942，挥发份为79%，属变质限度较高的无烟煤，特别适合化工、造气；中北部地区（如：长平矿及高平马村镇一带）煤的哈氏可磨指数为5060，挥发份为910%，属变质限度较低的无烟煤，适合炼焦、发电；北部地区（如：赵庄矿）煤的哈氏可磨指数为6065，挥发份为1011%，属变质限度低的无烟煤接近贫瘦煤，特别适合炼焦与发电。因此，从某种意义上来说，拟定建设焦化项目，是晋煤集团站在长远发展的高度，研究新矿区无烟粉煤的新型用途及出路问题和最大化提高无烟末煤的附加值的角度而提出的，具有重大的现实意义和深远的历史意义。1.2.2项目厂址状况拟选厂位于高平市规划的西南焦

10、化工业园区马村镇陈村康营地带，西距陈村1.2公里，东距康营村1.4公里。紧邻沁辉公路和唐安煤矿铁路专用线，距高平市仅10公里，交通便利。该厂址北距晋煤集团长平煤矿约25km，原料中无烟末煤重要立足于长平煤矿洗精煤；肥煤、气肥煤由临汾地区运入，其蕴藏量约57.68亿吨，距晋城地区近来的蒲县地区现年产肥煤100余万吨，其中南湾矿年产30万吨肥煤。此外，临汾苍上煤矿、霍州辛置煤矿及三交河煤矿等地煤炭也能满足本工程炼焦配煤需求。1.2.3项目建设规模及生产方案本工程为新建的以无烟煤为主，捣固炼焦开拓性工程。根据场地规定，生产规模拟定为60万t/a锻造焦（公称能力），实际生产60.13万t/a干全焦。项

11、目分两期建设，一期建设156孔TJL4350G型焦炉及256孔焦炉配套的熄焦、备煤、筛贮焦、冷鼓、电捕、硫铵、洗脱苯、脱硫及硫回收、煤气发电和相应的公用工程设施（新鲜水、循环水、空压站、制冷站、变电所等），此外新建50吨/小时焦化污水解决系统。本工程重要产品有：锻造焦、焦炉煤气、煤焦油、硫酸铵、硫磺及粗苯。产品方案见下表：序号名称单位数量备注期+期一生产规模(公称能力)万t/a30.060.0二产品产量1全焦(干)t/a301623603247其中:80mmt/a2045004090018060mmt/a521811043626025mmt/a289565791225mmt/a15986319

12、722焦炉煤气(干)Nm3/a84.83106169.66106其中:焦炉自用Nm3/a55.63106111.26106粗苯管式炉用Nm3/a21.910543.8105锅炉、发电用Nm3/a53.961063焦油t/a919018380含水4.0%4硫磺t/a3607205硫铵t/a28775755含水3.0%6粗苯t/a15983195三年操作日天365365四重要材料用量1洗精煤(干)t/a367700735399无烟洗精煤(干)t/a183850367700洗精肥煤(干)t/a133029257390洗精气肥煤(干)t/a2573951478焦粉(干)t/a29416588322PD

13、S+栲胶催化剂t/a2.03.5340%NaOHt /a5151027492.5%浓硫酸t /a238047605洗油t /a1603206NaOHt /a80160五动力消耗1新鲜水(16)m 3/h72.1144.22循环水(32)m 3/h139838133制冷水(16)m 3/h 198395+4压缩空气m 3/h170024005蒸汽 冬季t /h11.623.156 生产回用水t /h17.835.67电Kwh/a14.91064.944106六运送量t /a67.29104132.581041运入t /a35.7410471.481042运出t /a30.5510461.1104

14、七全厂定员人 531632其中:生产工人人470563管理技术人员人6169八占地面积公顷16.716.7九工程总投资万元35762.91基建投资万元32655.352铺底流动资金万元1567.21第二章市场分析及经济评价2.1目前焦炭及化产品最新市场价格2.1.1 目前焦炭最新市场状况根据4月6日，中煤焦化控股公司市场信息部及北方焦炭联合体市场信息委员会提供的最新焦炭市场信息，国内及全球钢材消费将持续增长，使焦炭市场再度趋升。目前，山西地区二级冶金焦出厂价保持在850900元/吨（车板价1100元/吨左右），一级冶金焦价格在10001050元/吨（车板价1150元/吨左右）。 注：同级锻造焦

15、吨焦价格一般比冶金焦高100元左右另据理解，目前距离晋煤集团近来的高平兴高焦化有限公司焦炭出厂价保持在11001200元/吨。2.1.2 化产品价格状况煤焦油在国内市场的价格为8501200元/吨。硫磺的市场价格为200元/吨300元/吨。硫铵的市场价格为500元/吨850元/吨。粗苯的市场价格为3000元/吨4500元/吨。2.2 项目经济效益简要分析由于原料煤价格和产品焦炭等价格变化幅度较大，为使经济效益分析有说服力、有可比性、有代表性，下面就“晋煤集团60万吨锻造焦技改项目”按照12月鞍山热能研究所最新推荐的生产锻造焦方案，根据不同步期做简要经济分析评价如下：(见附件一)2.2.1 推荐

16、生产锻造焦的最佳配煤方案（ZZ-6）为：王矿二号井无烟煤：50%南湾肥煤：35%三交河气肥煤：7%焦粉：8%下面以生产二级锻造焦（见附件二锻造焦国标）为例，按不同步期，分别进行经济效益估算与对比：2.2.2 7月前：1）二级锻造焦平均售价（出厂价）：630元/吨2）吨焦原料煤成本：（150 50%+32042%）80%260（元/吨）3）吨焦综合费用，通过测算约110元/吨4）吨焦利润：630 85%-260-110165（元/吨）2.2.3、现阶段：1）二级锻造焦平均售价（出厂价）：1010元/吨焦2）吨焦原料煤成本：（54050%+67042%+3408%）80%723（元/吨焦）3）吨焦

17、综合费用，通过测算约为146元/吨焦4）吨焦排污费：20元/吨焦5）吨焦利润： 1010-723-146-20=121（元/吨焦）通过以上对比分析，看得出，目前尽管原料煤成本及多种费用价格上扬，但该项目仍有较高的利润。相信随着焦化行业的清理整顿及土焦、改良焦和违规、违法项目的关停、取缔，必将增进焦化行业更健康的发展和良好生产效益。第三章工艺技术方案3.1工艺技术方案的选择本工程为焦化新建工程,工艺技术方案的选择是立足我院自主设计的2X56孔TJL4350G型4.3米捣固焦炉已多家顺利投产运营的成熟经验，保证产品质量的前提下技术水平力求适度先进、稳妥可靠，便于管理，减少劳动强度，节省投资，尽量压

18、缩占地，减少工程造价，在环境污染总量控制的规定下，尽量做好干净生产，以减少对环境污染。按照上述原则，本工程备煤采用选择性预破碎、配煤后粉碎工艺，电子自动配料秤配煤；炼焦采用炭化宽500mm、高4 .3m的单热式捣固炼焦技术,同步联产焦炉煤气，煤气净化回收有冷鼓、电捕，硫铵，洗脱苯，脱硫及硫回收，剩余煤气送作发电车间发电。3.1.1 备煤工艺技术方案的选择外购洗精煤采用汽车、火车运送，堆取料机堆取、电子秤配煤，带式输送机送至破碎楼，经破碎后再送至焦炉煤塔。由于本方案配合煤中无烟煤（三号）为重要成分，成焦机理在于气肥煤包裹无烟煤，工艺上设立单独的无烟煤破碎和焦粉破碎工号.以保证无烟煤及焦粉粒度达到

19、规定。3.1.2 炼焦、熄焦工艺技术方案的选择目前国内外的机械化炼焦技术基本相似，仅在炉型选择、工艺参数、工艺布置、机械配备、环保措施上有所不同。从炼焦炉装煤方式上分为炉顶重力装煤焦炉和捣固侧装煤焦炉。从炼焦炉的加热方式上可分为下喷、侧喷。从炼焦炉的加热气源可分为复热式、单热式。从炼焦炉的火道构造形式可分为双联火道和两分火道等。本工程拟建生产规模为年产锻造焦60万吨（公称能力），期生产规模为30万吨/年(公称能力),由于本工程为新建的焦化工程,故选用炉型选用TJL4350G型，双联下喷、单热式废气循环、侧装煤捣固焦炉，炭化室高度4.3m，炉组规模2x56孔。期建设156孔。熄焦可分为湿法熄焦和

20、干法熄焦。湿法熄焦投资省，成熟可靠，且可运用生化解决后的废水熄焦，做到污水不外排，但能源综合运用较差。干法熄焦无论在能源综合运用方面，还是在环境效益方面，均优于湿法熄焦，但其投资高。湿法熄焦除老式的喷淋式熄焦外，尚有低水分熄焦，二次湿法熄焦、稳定湿法熄焦等。本工程拟采老式的喷淋式用湿法熄焦。3.1.3 筛贮焦工艺方案的选择本工程生产的焦炭所有外售，焦炭按三级筛分。焦炭从凉焦台经焦输送皮带运至筛焦楼，筛分后分别贮存。3.1.4 焦炉煤气净化工艺技术方案的选择根据国家环保政策，本工程期煤气净化方案拟设冷凝鼓风(含电捕焦油)、硫铵、洗脱苯装置、脱硫及硫回收，剩余氨水蒸氨。所有按60万吨/年（公称能力

21、）配套新建。A 冷凝鼓风焦炉煤气的初冷与输送，脱除焦油及萘是在冷凝鼓风工序实现的。焦炉煤气的初冷无论国内还是国外都分为直接冷却，间接冷却两大类。直接冷却的长处是投资较省，但环境效益较差，占地面积较大；间接冷却煤气环境效益好，节省用水，占地面积小，但投资较高。焦炉煤气的输送常用的有罗茨鼓风机和离心鼓风机两类。罗茨鼓风机的长处是输送气量随风压变化几乎保持一定，可获得较高的压头，易于维持，温升小，投资较省，但噪音较大，分离焦油的效果较差，维修频繁，单机输送风量较小；离心鼓风机转速高，分离焦油雾的效果较佳，运营较平稳，单机输送风量较大，但投资较高，油系统较复杂。焦炉煤气脱除焦油及萘的电捕焦油器一般采用

22、可控硅电源，为了最大限度地脱除焦油及萘，本工程将电捕焦油器布置在离心鼓风机后。为了减少环境污染，结合本工程的规模，煤气的初冷采用间接冷却流程，分三段冷却；煤气的加压选用离心鼓风机。离心鼓风机电机采用变频调速以减少能耗。焦油氨水的分离采用常用的机械化氨水澄清槽进行分离。B. 硫铵 硫铵生产采用喷淋式饱和器法，集酸洗与结晶为一体，系统阻力小，流程简朴。虽有别于老系统生产流程但工艺先进，操作简便。C. 洗脱苯本工程洗苯采用一塔流程，用焦油洗油洗苯，洗苯塔的填料用金属孔板波纹填料。脱苯采用管式炉加热富油，一塔脱苯，生产粗苯。D脱硫脱硫分干法和湿法两种，干法脱硫的工艺简朴，当规定煤气净化度较高或煤气解决

23、量较小时采用，但设备笨重，换脱硫剂时劳动强度大，占地面积大，废脱硫剂难解决。湿法脱硫具有解决能力大，脱硫与再生都能持续化，劳动强度小，能回收硫磺等长处，但工艺较复杂，操作费用较高，由于本工程解决煤气量较大，并作燃料煤气使用，故选用湿法脱硫工艺。湿法脱硫的催化剂多种多样，各有优缺陷。改良A.D.A法脱硫，技术可靠，脱硫效率高，操作稳定。但该法是以纯碱为碱源，脱硫过程中副反映生成的盐类较多，要保证脱盐效率必须增设耐腐蚀提盐装置。不仅提高工程投资，生产过程中还需消耗大量的纯碱，使操作费用提高；PDS+栲胶法脱硫是以煤气中的氨为碱源，以PDS+栲胶为复合催化剂的新型脱硫工艺。该工艺具有解决能力大，效率

24、较高，还能脱除部分有机硫且循环液中含盐量少，不必设提盐装置，脱硫和再生都能持续化，劳动强度低。废脱硫液可兑回炼焦煤中档长处。因此具有投资省、操作费用低的长处，并且具有较好的环保效益。缺陷是煤气中硫化氢含量一般为50mg200 mg/M3。本工程由于剩余煤气送作发电车间汽轮机发电。而烟道气国家排放原则SO2含量应低于500 mg/M3，相应煤气中硫化氢含量规定低于300 mg/M3。故选用以PDS+栲胶为复合催化剂的脱硫工艺，以焦炉煤气中的氨为碱源脱除焦炉煤气中的硫化氢、氰化氢的湿式氧化脱硫工艺。脱硫液的再生一般选用塔式再生或槽式再生。国内常规焦化厂以塔式再生为主。塔式再生有操作稳定，再生效率高

25、等长处。槽式再生多以化肥生产厂家选用有设备一次投资费用低，维修以便，再生效率高等长处。脱硫后煤气一部分作为洗脱苯管式炉热源；剩余部分用作发电原料气。E. 剩余氨水蒸氨冷鼓工段产生的剩余氨水国内目前均采用直接蒸汽汽提蒸氨工艺，本工程也采用该工艺。蒸氨后获得的浓氨汽国内目前有如下几种解决工艺：第一是氨分解；第二是将浓氨汽冷凝成浓氨水作脱硫的补充液；第三是送煤气系统脱氨装置生产氨产品，第四是焚烧。根据本工程脱硫装置规定,将浓氨汽冷凝成浓氨水,作脱硫的补充液。3.1.5 全厂工艺方框流程见附图3.2工艺流程阐明3.2.1备煤3.2.1.1 概述本工段分多种工序：原料煤贮运、无烟煤预破碎、焦粉制备、入炉

26、煤配制。3.2.1.2 原料煤的贮运及预破碎炼焦用原料煤由汽车运来后，人工卸于原料煤堆场内。上料采用不同煤种轮流上料，上料时，推土机将原料煤推入受煤坑内,受煤坑下的往复式给料机将煤给入备1带式输送机，再经备2、备3带式输送机转运及除铁器除铁后送入预破碎厂房或配煤仓。由于炼焦用无烟煤硬度大且规定所有粉碎至2mm,受破碎机破碎比的限制，采用在备煤系统中设立预破碎的工艺流程。煤在预破碎厂房被复合式破碎机破碎后，由备4带式输送机运上配煤仓，并由其上的卸料小车将煤卸入配煤仓内储存。3.2.1.3焦粉制备3.2.1.3.1 概述由于碎焦，特别是沉淀池出来的焦末含水量高，因此本系统采用干燥后再制粉的工艺流程

27、。由于合格焦粉的粒度规定所有不不小于0.5mm，粒度不是很细，因此制粉工段采用开路流程。炼焦所需配入焦粉的原料一部分来自焦炉自身生产的25mm的碎焦及焦末，一部分为汽车从外部运入厂内的碎焦。3.2.1.3.2 干燥干燥热气源由热风炉提供，选用燃煤热风炉一台，燃煤量150kg/h。为保护环境，减少大气污染，经干燥机降温后的热风经旋风分离器除尘后，由环流风机引至热风炉到干燥机的热风管道上作为调节进热风炉热风温度之用，多余部分则经布袋除尘器二次除尘后排至大气。旋风分离器和布袋除尘器过滤的少量焦粉则返回到焦粉3带式输送机上。3.2.1.3.3 制粉由于焦炉是365天持续生产，且焦粉磨琢性大，因此制粉工

28、段设磨机两台，一开一备，每台解决能力15t/h，可以保证焦粉的持续供料。3.2.1.3.4 焦粉仓焦粉仓设于煤2带式输送机栈桥上方，可将焦粉直接配入配煤系统。焦粉仓下设立振动料斗制止棚料，可保证系统配入焦粉时的持续性和均匀性。焦粉配料采用螺旋配料秤，可避免粉尘飞扬，减少空气污染，改善工人的操作条件。螺旋配料秤与配煤仓下的电子自动配料秤联锁运营。3.2.1.4配煤3.2.1.4.1 概述系统采用配煤仓下配煤和粉碎无烟煤，粉碎厂房最后粉碎混匀配合煤的工艺流程。3.2.1.4.2 工艺流程简述配煤仓中的无烟煤由仓下的电子自动配料秤按配比定量地给入可逆式锤磨机,煤被粉碎至所有2mm后,进入煤1带式输送

29、机。肥煤和气肥煤由其配煤仓下的电子自动配料秤按相应的配合比例直接配给仓下的煤1带式输送机，配合煤被转运到煤2带式输送机上后，焦粉制备系统的螺旋配料秤将焦粉按配比加入配合煤，最后的混料经除铁器除铁后，进入粉碎厂房的复合式破碎机，粉碎至50%），由煤3带式输送机、煤4带式输送机送入煤塔内供炼焦用。3.2.1.5 控制方式本工序所有系统均采用PLC集中控制与就地操作相结合的控制方式，并设立了开停车的预报信号。在每条带式输送机上均设有防跑偏和事故拉线开关，整个系统机械化水平高，可实现对生产过程的自动监测与控制。3.2.1.6 工艺方案的特点3.2.1.6.1 配煤仓配煤是将不同牌号的炼焦用煤，根据配煤

30、实验拟定的配比进行配合，使配合煤可以炼制出符合质量规定的焦炭，同步达到合理运用煤炭资源，减少生产成本的目的。配煤仓采用等截面收缩率的双曲线斗嘴，斗嘴内衬有不亲水的超高分子量聚乙烯板，可有效避免煤在仓内棚料，流动性好，操作稳定，从而提高配煤的精确性。仓下配煤设备采用配料稳定、配比精确且自动化限度高的电子自动配料秤。配煤仓由7个直径为8米的双曲线斗嘴仓构成，其中四个仓储存无烟煤，并在每个仓下设一台可逆式锤磨机用来粉碎无烟煤。 此外两个仓储存肥煤，一种仓储存气肥煤。3.2.1.6.2 粉碎厂房粉碎厂房是将配合煤进行粉碎混匀解决，使其粉碎细度50%），从而保证入炉煤的粒度规定，单种煤和焦粉混合均匀，满

31、足炼焦生产的规定。粉碎厂房设PFCH1212复合式破碎机两台，一开一备。3.2.2炼焦、熄焦3.2.2.1 概述炼焦工段设计公称能力为60万吨干全焦年，焦炉设计规模为256孔。焦炉选用TJL4350G型宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷、单热式捣固焦炉。采用煤饼捣固, 侧装高温干馏，常规湿法熄焦工艺。3.2.2.2 工艺方案炼焦工段采用我院开发设计的TJL4350G型焦炉，设计中采用如下成熟、合用的技术以减少对环境的污染，改善操作环境。(1)煤塔漏嘴采用双曲线构造，辅以风动振煤, 不易棚料, 摇动给料机给料, 减轻工人劳动强度；(2)装煤除尘采用消烟除尘车系统，烟尘收集率85%以上。

32、出焦除尘采用地面除尘系统，烟尘收集率在90%以上，大大改善了焦化厂出焦阵发性烟尘的污染状况;(3)水封式上升管盖和桥管阀体，减少荒煤气逸散；(4)采用敲打刀边炉门，密封效果好，构造简朴，维修以便，减少炉门逸散；(5)集气管设荒煤气点火放散装置，在事故状态下荒煤气燃烧后排空，改善了焦化厂的环境污染状况；(6)焦炉蓄热室封墙、炉门衬砖、上升管衬砖采用特殊的保温隔热材料，减少散热损失，提高热工效率，改善操作环境条件；(7)采用高效捣固机设备, 缩短了操作时间, 扩大了炉组孔数,提高了经济效率； (8)熄焦塔上部设木构造折流板捕尘装置和喷洒洗涤装置，减少了熄焦时粉尘排放量；(9)焦台采用刮板放焦机自动

33、放焦, 减轻工人劳动强度, 改善工人的操作环境；(10)采用计算机集散系统，提高焦炉操作的自控水平及热效率，减少能耗。3.2.2.3 焦炉及工艺指标1、TJL4350G型焦炉是我院设计成熟并已有多家公司成功生产宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷、单热式的侧装煤捣固焦炉。与国内常规顶装煤相比, 有如下长处:(a) 原料范畴宽。可以多配入高挥发份弱粘结性煤或中档粘结性煤，生产优质高炉用焦，还可以掺入焦粉和石油焦粉生产优质高炉用焦和锻造焦，以及用100%高挥发分煤生产气化焦。(b) 同样配煤比, 焦炭质量可以得到改善。M40可提高16%，M10可改善24%，反映后强度（CSR）提高1%6%

34、。(c) 在生产质量相似的焦炭时, 捣固炼焦的配合煤中，可以多配入2025%的高挥发份弱粘结性煤，可使入炉煤料中高挥发份及弱粘结性煤的配入量高达70%80%。(d) 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。2、焦炉构造尺寸: TJL4350G型焦炉重要构造尺寸如下：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： 1200mm 立火道中心距： 480mm立火道个数： 28个炭化室有效容积： 23.67m3 建议煤饼尺寸： 13150X4100X440

35、 mm3 、 炼焦工艺重要技术指标：焦炉孔数： 256孔炭化室一次装入干煤量： 23.67t结焦率： 82.03%焦炉周转时间： 30hr干煤产气量： 230.7Nm3/吨干煤年消耗干煤量： 735399t年产干全焦： 603247t出集气管荒煤气温度： 84出集气管荒煤气压力： 80120Pa4 、 炉体用砖量：256孔TJL4350G型焦炉用砖量见下表序号名 称单 位数 量1硅砖吨5171x22粘土砖吨3165x2其中:格子砖吨1130x23高铝砖吨76x2 4隔热砖吨168x25红砖吨600x26硅酸铝纤维砖块9152x27缸砖吨148x23.2.2.4 原料、产品规格及数量1. 原料规

36、格及数量（按晋煤集团配煤实验报告方案6）煤种AdVdaf1. StdGXmmYmm配比A(无烟煤)11.479.390.3450B1(肥煤)7.8231.950.451011.044.535B2(气肥煤)10.0937.270.439133.021.58焦粉7配合洗精煤规格如下表：规 格Ad:10.23%Vdaf:18.37%St,d:0.45%Wt:11%Y:20mm分析措施GB212GB212GB214GB211GB479洗精煤耗量（干）：735399t/a2. 产品规格及数量：（1）焦炭规 格Ad:12.39%Vdaf:1.03%St,d:0.41%分析措施GB/TGB/TGB/T228

37、6干全焦产量（干）：603247t/a(2) 荒煤气中多种组份的含量如下：干煤气： 19368 Nm3/h焦油： 3324.4 kg/h粗苯： 377.8 kg/h硫化氢： 100.7 kg/h氰化氢： 37.8 kg/h氨： 201.5kg/h萘： 167.9 kg/h3.2.2.5 焦炉机械：本工程选用的焦炉机械是在总结国内焦炉机械操作经验的基本上，吸取目前成熟、可靠、先进、实用的焦炉机械的长处，重要从提高焦炉机械效率、减少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。256孔TJL4350G型焦炉所需焦炉机械见下表：序号名称台数备注1装煤推焦车2台左右型各一台2

38、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液压互换机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3.2.2.6 熄焦设计采用湿法熄焦工艺。湿法熄焦工艺涉及熄焦泵房、熄焦塔、熄焦水喷洒管、除尘用捕集装置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脱水台和电动单轨抓斗起重机、焦台、刮板放焦机等。为了保证熄焦塔捕集焦尘的效率，在泵房设有清水冲洗泵，定期对捕集装置进行冲洗。同步为了保证消烟除尘车用水，设一台除尘上水泵。熄焦泵房内设有两台自灌式熄焦泵，一开一备。水泵启动由红外遥控探头自动控制，由时间继电器控制每次熄焦时间在90120秒，保证红焦熄灭。熄焦塔高36米，熄焦塔下

39、部设有熄焦水喷洒管、顶部设有折流式木构造的捕集装置，可捕集熄焦时产生的焦粉和水滴，其除尘效率可达60%以上，有效的改善了周边环境。粉焦沉淀池的长度、宽度和深度使含焦粉的循环水有充足的沉淀时间和沉淀速度。可保证熄焦水循环使用。为了定期清理粉焦沉淀池内的粉焦，设计选用了容积为0.75m3的电动抓斗，定期将沉淀池底的粉焦抓到粉焦脱水台上，经脱水后运备煤工段。3.2.2.7设立除尘地面站出焦除尘地面站焦炉出焦采用除尘地面站进行出焦除尘，即出焦时产生的阵发性烟尘在焦炭热浮力及风机作用下收入设立在拦焦车上的大型吸气罩，然后通过接口翻板阀使烟尘进入集尘干管，送入蓄热式冷却器冷却并分离火花后经脉冲袋式除尘器净

40、化，排入大气。3.2.3筛焦3.2.3.1 概述筛焦系统能力是按年产60万吨焦炭焦炉的生产能力而配套设计的。其系统能力为160t/h.焦炭共分:80mm、60mm-80mm 、25mm-60mm、80mm(干)409001112046.69汽车60-80mm(干)10436228611.91汽车25-60mm(干)579121596.61汽车80mm、60-80mm、60mm三级，筛上物通过溜槽进入相应的焦仓,筛下物进入单层焦炭振动筛，被提成25-60mm、25mm两级，分别进入各自的焦仓。筛焦楼内设2148双层焦炭振动筛和1224单层焦炭振动筛各两台，均为一开一备。设备带有行走机构、密闭防尘

41、罩及筛下漏斗，使用维修以便。3.2.3.3控制方式本系统采用PLC集中控制与就地操作相结合的控制方式，并设立了开停车的报警信号。在每条带式输送机上均设有防跑偏和事故拉线开关，在焦2带式输送机上设立了电子皮带秤作为计量设备。整个系统机械化水平高，可实现对生产过程的自动监测与控制。3.2.4冷鼓、电捕3.2.4.1 概述本工段的重要任务是煤气的冷凝、冷却和加压输送；焦油、氨水和焦油渣的分离、贮存和输送；煤气中焦油雾滴及萘的脱除。3.2.4.2 工艺方案的拟定(1) 煤气的冷却采用横管式冷却器，横管冷却器分上、下两段，上段用循环水冷却，下段用制冷水冷却，将煤气温度冷却到22如下，使煤气中的焦油和萘尽

42、量脱除，保证后续工序的正常运营。(2) 煤气加压采用离心鼓风机,并配套液力偶合器调速。(3) 焦油、氨水的分离采用机械化氨水澄清槽，机械化水平高且检修以便。(4) 煤气中焦油雾及萘的脱除采用高效蜂窝式电捕焦油器，电捕焦油器布置在鼓风机前可最大限度地脱除煤气中的焦油雾滴及萘。使进入鼓风机的煤气焦油、萘含量减少到最低限度，不仅减少了鼓风机的检修强度，并且延长了鼓风机的使用寿命。(5) 各贮槽的放散气经循环水洗涤后集中排放，减少了对环境的污染。3.2.5脱硫及硫回收3.2.5.1 概述 本工段涉及脱硫、硫回收及蒸氨三部分，重要是将煤气中的硫化氢含量脱至200mg/Nm3，回收硫磺，并将剩余氨水进行蒸

43、氨。3.2.5.2 工艺方案的拟定(1) 本工段采用以焦炉煤气中自身具有的氨为碱源，PDS+栲胶为复合催化剂的湿式氧化法脱硫工艺，该法脱硫效率高，不必外加碱源，循环液中含盐量少，不易累积，可不设提盐装置，产生的废液少且可回兑蒸汽锅炉燃料煤矸石中，因此不仅具有投资省，操作费用低，运营稳定的特点，并且具有良好的环保效果。(2) 为保证脱硫效果，满足燃料煤气对焦炉煤气中硫含量的规定，采用两塔脱硫，可并可串，正常生产时，两塔串联操作，当一塔检修时，另一塔亦可短时间满足生产规定。(3) 脱硫采用新型轻瓷填料。(4) 脱硫富液的再生采用塔式空气氧化再生。(5) 硫的回收采用持续熔硫釜回收硫磺。(6) 剩余

44、氨水蒸氨采用直接蒸汽将氨蒸出，并设计配入NaOH分解氨水中的固定铵3.2.6硫铵3.2.6.1 概述本工段的重要任务是用硫酸作吸取剂，脱除煤气中的氨，生成硫铵并将其干燥后得到硫铵产品。3.2.6.2 工艺方案的拟定(1) 煤气的脱氨采用喷淋式饱和器新工艺，该工艺集酸洗与结晶为一体，流程简朴，具有煤气系统阻力小，结晶颗粒大，硫铵质量好等长处。(2) 硫铵干燥采用振动流化床干燥，具有干燥效果好，操作弹性大不易结块，操作以便，维修工作量小等特点。(3) 除尘采用旋风除尘器及水浴除尘器两级除尘，环保效果好。3.2.7洗脱苯3.2.7.1 概述本工段涉及终冷、洗苯、脱苯三部分。终冷重要是将硫铵工段来的煤

45、气冷却到24；洗苯是用焦油洗油洗去煤气中的苯，洗苯后煤气含苯量为25g/Nm3；脱苯是将洗苯后的含苯富油脱苯，生产粗苯外售，脱苯后的贫油返回洗苯塔循环使用。3.2.7.2 工艺方案的拟定(1) 终冷采用横管冷却器，分上下两段，分别用循环水和制冷水冷却。(2) 洗苯采用一塔流程，用焦油洗油洗苯，洗苯塔的填料用孔板波纹填料。(3) 脱苯采用管式炉加热富油、一塔脱苯工艺生产粗苯。第四章 项目建设有利条件及不利因素4.1有利条件1、焦化投资的高潮期（重要集中在底至底）已过，再加上国家及山西省对新建焦化厂审批的严格限制，对违规违法焦炉的取缔关闭，从某种意义上来讲，限制了焦化行业的盲目投资，这样有关原材料

46、及设计等费用会相应下降，恢复到正常状态，进而减少工程投资。2、与该项目同种炼焦炉型的焦化厂山西目前有10余家（如：潞安环能有限公司270万吨冶金焦工程、长钢等）已建成投产运营，许多经验可以借鉴。因此可以说，目前建厂是避开了投资高峰期，建厂时机相对较为合适。4.2不利因素1、从国家产业政策看，将逐渐减少焦炭出口，加强出口秩序管理，将出口配额向大公司倾斜，相应地对小公司来讲，减少了利润空间。2、独立焦化公司风险逐渐加大。3、焦炭铁路运送瓶颈制约。上述不利因素尽管客观存在，但可以通过与大公司强强联合，充足发挥双方的资源优势、技术优势、人才优势、管理优势、市场优势和运送优势等来解决，并积极加入（中国）北方焦炭联合体等组织，加强公司间的信息交流，共同维护人们庭的利益和公司自身的利益，谋求更大的发展。第五章 结论及建议 通过上述综合分析，初步得出如下结论和建议：1、将无烟末煤转化成焦炭，可以实现无烟末煤的增值，同步在积极开辟无烟末煤运用新途径的同步，可以节省保护珍贵的焦煤资源。2、项目所选炼焦炉型，技术成熟，有成功实践经验可供借鉴，属于推广炉型。至于技术力量和管理水平，我们可以与大焦化公司强强联合，引进人才，实现优势互补。3、原料煤和市场风险，我们可以寻找合伙伙伴，并申请加入焦炭联合体，共享收益，共担风险。4、目前建厂时机，相对较为合适。