第七屆中國煉焦技術(shù)及焦炭市場國際大會文稿PAGEPAGE16中國重型機械研究院有限公辦）86322537（傳）SH2007型10萬噸/a內(nèi)熱式直立炭化爐研發(fā)設(shè)計中國重型機械研究院有限公司陜西冶金設(shè)計研究院有限公司高武軍摘要：本文重點介紹了本院研發(fā)設(shè)計的SH2007型內(nèi)熱式直立炭化爐的工藝流程,爐體結(jié)構(gòu)，裝備水平等主要設(shè)計數(shù)據(jù)并闡明進(jìn)一步推廣應(yīng)用SH2007型內(nèi)熱式直立炭化爐，對于科學(xué)發(fā)展半焦產(chǎn)業(yè)，提高半焦產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備水平，對于打造陜北能源重化工基地，對于發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)、增加地方財政收入有著十分重要的意義。關(guān)鍵詞：直立炭化爐研發(fā)設(shè)計1前言我院地處陜西，陜西榆林的神（木）府（谷）地區(qū)煤炭資源及其豐富，依靠我院在焦化產(chǎn)業(yè)的技術(shù)、人才優(yōu)勢和十多年焦化工程設(shè)計的經(jīng)驗，根據(jù)榆林地區(qū)煤炭深加工轉(zhuǎn)化工業(yè)的需求，開拓市場，于2000年我院在神木縣設(shè)立了辦事處和焦化技術(shù)服務(wù)中心，通過市場調(diào)查，開發(fā)出了一大批單座年產(chǎn)3—5萬噸的直立式炭化爐，對于推動民營經(jīng)濟(jì)在煤炭加工轉(zhuǎn)化工業(yè)中的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)和推動作用。在開發(fā)承建直立爐的過程中，我院十分重視科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。2002年我院承擔(dān)的神華集團(tuán)神東電力公司焦化廠首次將機焦的備煤、篩焦、煤氣凈化設(shè)備引入到直立爐設(shè)計，逐步向規(guī)?；⒋笮突l(fā)展。形成了3x5座成組上煤、出焦、建成國內(nèi)第一家年產(chǎn)15萬噸半焦廠，同時回收1．5萬噸中溫煤焦油和，剩余煤氣用于發(fā)電，該項目是當(dāng)時全國最大規(guī)模的半焦廠，直到今天仍然在正常運行。近年來我院又成功地研發(fā)了單體10萬噸/年的直立式炭化爐，并已成功投入使用，效果良好，成為全國第一。2008年我院參與了由中國煉焦行業(yè)協(xié)會組織的對半焦行業(yè)狀況的調(diào)研工作，為新修訂的《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》的修訂提供了半焦設(shè)計、生產(chǎn)、環(huán)保等方面的資料及一些建設(shè)性意見，使《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》（2008年修訂）中將半焦的生產(chǎn)爐型納入準(zhǔn)入條件管理的爐型，產(chǎn)量及技術(shù)要求有了明確的條件和目標(biāo)。半焦各類爐型的存在緣于其較強的自身資源和市場優(yōu)勢，其生產(chǎn)過程中，無需使用優(yōu)質(zhì)煉焦煤，我省及山西、內(nèi)蒙古、新疆等地的不粘結(jié)性煤炭資源非常適合使用這種爐型，發(fā)揮了地區(qū)資源優(yōu)勢。此外，半焦及副產(chǎn)中溫煤焦油、煤氣產(chǎn)品成本較低，其較低的市場價格和較好的使用性能在鐵合金、電石冶煉、化肥制氣、高爐噴吹等企業(yè)中占據(jù)了一定的市場份額，但近年來，半焦?fàn)t布局分散，其副產(chǎn)品無法集中使用，焦?fàn)t煤氣大量放散，造成的環(huán)境污染問題嚴(yán)重，產(chǎn)業(yè)無法健康有序發(fā)展，對此，陜西省發(fā)改委、陜西省環(huán)保局高度重視，我院也積極的協(xié)同政府部門開展調(diào)研，提出改進(jìn)措施，使半焦生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級有較快的提升。自2006年起我院設(shè)計投產(chǎn)建設(shè)的一批較高技術(shù)裝備水平的60萬噸/年規(guī)模的半焦生產(chǎn)裝置已有9家，采用了我院開發(fā)設(shè)計的5、6、7.5萬噸/a單體直立爐爐型。自2007年設(shè)計的第一套6×10萬噸/a的半焦生產(chǎn)裝置2008年9月投產(chǎn)運行后，全國已經(jīng)先后有7家企業(yè)選擇了該種新爐型，同時，對于備煤裝置的大型化、自動化，以及焦炭脫水、干燥等裝置，我院也在循序漸進(jìn)的探索中提升其檔次。并對企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)后能耗的降低，焦化副產(chǎn)品的綜合利用，走循環(huán)經(jīng)濟(jì)的各類工藝產(chǎn)品的開發(fā)、配套，使半焦行業(yè)走向良性循環(huán)，提高裝備水平，走向持續(xù)、健康、穩(wěn)定的發(fā)展道路作出我們最大的貢獻(xiàn)。下面，我以神木縣大柳塔華盛公司的為例，介紹一下當(dāng)前中國半焦主流生產(chǎn)工藝技術(shù)裝備情況。10萬噸/年，SH2007型內(nèi)熱式直立炭化爐爐組布置根據(jù)總規(guī)模及地形來確定，年生產(chǎn)規(guī)模120萬噸采取每6座為1組（2×6）；年生產(chǎn)規(guī)模60萬噸采取每3座為1組（2×3）或6座為1組，（1×6）。儲煤塔布置在兩爐組中間上部。神木縣大柳塔華盛機制半焦廠配套建設(shè)有洗煤車間，圖2-3圖中：1.爐頂煤倉，2.電液動平板閘門，3.防爆裝置，4.輔助煤箱，5.護(hù)爐鐵件，6.直立炭化爐爐體，7.測溫孔，8.燃燒室，9.布?xì)饪祝?0.排焦箱，11.爐底水封槽，12.推焦機，13.刮焦機，14.空氣風(fēng)機，15.集氣罩，16.上升管，17.橋管，18.集氣槽。5.2單座爐體所需用主要耐火材料數(shù)量如下：采用間接冷卻工藝流程。經(jīng)氣液分離器分離出來的焦油、氨水進(jìn)入熱氨水循環(huán)池內(nèi)，澄清分離出來的氨水進(jìn)入氨水中間槽，用循環(huán)氨水泵打回焦?fàn)t爐頂，冷卻從來的粗氣，循環(huán)使用。從直立爐集氣管來的80℃的粗氣，經(jīng)氣液分離器，進(jìn)入橫管式間冷器一段，用循環(huán)冷卻水冷卻至45℃，再進(jìn)入橫管式間冷器二段，用冷卻水循環(huán)水冷卻至30～35℃，再進(jìn)入電捕焦油器，脫除焦油霧的煤氣用羅茨風(fēng)機加壓，電捕焦油器DN46004羅茨鼓風(fēng)機6臺型號：L105WD轉(zhuǎn)速：580r/min升壓：19.6KPa流量：691m3/min間接冷卻圖中：1.氣液分離器，2.橫管冷卻器，3.電捕焦油器，4.煤氣鼓風(fēng)機，5.氨水循環(huán)池，6.剩余氨水泵，7.循環(huán)氨水泵，8.焦油中間泵，9.橫管冷卻器水封槽，10.上段冷凝液槽，11.上段冷凝液泵，12.下段冷凝液槽，13.下段冷凝液泵，14.電捕焦油器水封槽，15.地下放空槽，16.地下放空槽液下泵，17.鼓風(fēng)機水封槽，18.剩余氨水槽，19.氨水泵，20.焦油貯槽，21.焦油泵。為了減輕或消除其危害程度，在設(shè)計中將采取各種可行的控制措施，使污染物的排放符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，最大可能消除或減少對環(huán)境的污染程度。本工程在生產(chǎn)過程中對周圍環(huán)境有一定的影響，在廠區(qū)空地、護(hù)坡、道路兩側(cè)及煤焦等堆場周圍進(jìn)行綠化。綠化系數(shù)取20%。8小結(jié)按照

中華人民共和國工業(yè)和信息化部“總量控制、調(diào)整結(jié)構(gòu)、節(jié)約能（資）源、保護(hù)環(huán)境、合理布局”的文件要求我院在提高單爐生產(chǎn)能力，提高技術(shù)、裝備水平，提高產(chǎn)品附加值，降低污染排放，降低能耗方面做了一些初步的具體工作，SH2007型內(nèi)熱式直立炭化爐實驗裝置由神木縣大柳塔華盛機制半焦廠首家投資建設(shè)，于2007年8月正式開工建設(shè)，2008年9月16日順利投產(chǎn)，經(jīng)調(diào)試后主要技術(shù)指標(biāo)基本達(dá)到設(shè)計要求。與國內(nèi)幾種直立式炭化爐來比較，其優(yōu)點為單爐產(chǎn)量高；爐體結(jié)構(gòu)形式簡單，異型磚數(shù)量少；工程造價低，噸焦投資約220元左右；建設(shè)周期短，60萬噸/a的半焦廠包括環(huán)保設(shè)施在內(nèi)10-12個月可建成投產(chǎn)；爐體采用的耐火材料數(shù)量少，均為高鋁磚和粘土磚，外墻全部采取民用建筑工程普通紅磚砌筑，60萬噸/a的半焦廠耐火材料總用量為2684.42噸（包括耐火土）；配套的煤氣凈化系統(tǒng)采用間接冷卻工藝流程，相比直接冷卻工藝可節(jié)約新水用量20%，煤焦油回收率可提高10%，同時循環(huán)氨水池面積的面積也有所減小，降低了有害氣體污染量；對于節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境具有一定意義，SH2007型內(nèi)熱式直立炭化爐可以在半焦生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。9炭化爐相關(guān)技術(shù)研發(fā)信息9.1直立式炭化爐干法出焦裝置根據(jù)直立式炭化爐的生產(chǎn)實踐，結(jié)合鐵合金和電石生產(chǎn)對半焦水分含量要求小的特點，我院正在研發(fā)半焦干法出焦裝置。該裝置已經(jīng)確定在山東信發(fā)集團(tuán)新疆五家渠農(nóng)六師蘭炭有限公司60萬噸/年半焦項目中進(jìn)行工業(yè)性試驗。采用干法出焦裝置處理后的半焦水份含量可控制在2%以下，直接供給密閉式電石爐車間應(yīng)用，能滿足其密閉式電石爐工藝技術(shù)要求。該工藝裝置在原工程總投資的基礎(chǔ)上增加費用約600-800萬元，可以減少電石爐車間的原料烘干裝置。同時，每噸半焦可以節(jié)約生產(chǎn)補充新水230kg左右。9.2SH-2009型隧道窯低溫干餾工藝“采用隧道窯燒制工藝，低溫干餾小于6㎜顆粒粉狀物料回收煙氣中的油成分”。我院研發(fā)的國內(nèi)首套5.5萬噸/a裝置將在四川省青川縣盛富瀝青礦開發(fā)有限責(zé)任公司瀝青頁巖綜合利用工程項目中進(jìn)行工業(yè)性試驗。本項目干餾爐工藝采用新開發(fā)的SH-2009型隧道窯式低溫干餾工藝，年加工瀝青