干熄焦方案设计

1、1干熄焦工艺22222222222222222211.1 概述22222222222222222222211.2 干熄焦装置主要工艺参数（以下为一套干熄焦装置）11.3 干熄焦工艺流程222222222222222221.4 干熄焦装置的布置22222222222222221.5 主要工艺设备的功能及规格2222222222221.6 干熄焦的环保措施222222222222222171.7 干熄焦工艺温度和压力指标22222222222182干熄焦热力系统22222222222222222192.1 概述222222222222222222222192.2 干熄焦热力系统的布置2222222

2、222222193焦处理装置2222222222222222222313.1 概述222222222222222222223113.2 设施及主要设备2222222222222223113.3 其他222222222222222222223221干熄焦工艺1.1 概述甘肃兴华松迪化工有限公司新建焦炉及配套工程为2355孔JNDK55-07型捣固焦炉，年产焦炭130万吨，小时焦炭产量127.1吨。为回收红焦的显热、降低能耗，减少污染，提高焦炭质量，本工程采用干法熄焦，干熄焦装置的处理能力为23140t/h。先上一套140t/h干熄焦装置，分二期完成。当干熄焦装置年修或出现故障时，湿熄焦系统作为备

3、用1.2 干熄焦装置主要工艺参数（以下为一套干熄焦装置）a）焦炉基本工艺参数焦炉配置焦炉周转时间焦炉紧张操作系数每孔炭化室干全焦产量小时焦炭产量b）干熄焦装置基本工艺参数干熄站配置允许焦炉的检修制度每孔炭化室操作时间入干熄炉焦炭温度干熄后焦炭平均温度干熄时间焦炭烧损率（设计值）入干熄炉的吨焦气料比系统最大循环风量循环风机全压进干熄炉循环气体温度出干熄炉循环气体温度干熄炉操作制度2355孔JNDK55-07型焦炉26h1.0730.044t127.1t13140t/h3次/d,1h/次约12.4min9501050c0200c约2h<0.95%约1280mt焦205000m3/h11.5k

4、Pa130c880960c24h连续，340d/a干熄炉年修时间25d/a1.3 干熄焦工艺流程装满红焦的焦罐车由电机车牵引至提升井架底部。起重机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却至平均200c以下，经排出装置卸到带式输送机上，然后送往焦处理系统。循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉内，与红热焦炭逆流换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约为880960C,经一次除尘器除尘后进入干熄焦锅炉换热，温度降至160180C。由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经热管换热

5、器冷却至130c左右进入干熄炉循环使用。干熄焦一、二次除尘器分离出的焦粉，由专门的输送设备将其收集在贮槽内，以备外运。干熄焦装置的装焦、排出、预存室放散及风机后放散等处产生的烟尘均进入干熄焦地面站除尘系统，进行除尘后放散。1.4 干熄焦装置的布置干熄焦装置布置在2号焦炉的炉端台外，干熄炉一锅炉中心线垂直于焦炉中心线。干熄焦装置的提升井架横跨在熄焦车轨道上方，起重机直接提升焦罐。为方便起重机及装入装置中部分设备的维护、检修，在起重机上设置一台检修用电动的产；为方便排出装置中各设备的维护与检修，设有相应的检修平台。为方便巡检及检修人员的操作，在干熄炉构架的一侧设置了电梯及人行走梯。为方便熄焦车辆的

6、维修及快速更换，在1号焦炉的炉端台外设置迁车台及其停车线。1.5主要工艺设备的功能及规格1.5.1红焦输送系统红焦输送系统将炭化室中推出的红热焦炭运送至干熄炉顶，并与装入装置相配合，将焦炭装入干熄炉内。主要设备包括电机车、焦罐车（运载车及圆形焦罐）、对位装置及起重机等。电机车与焦罐车采用定点接焦的方式接焦。为缩短电机车的操作周期，一台电机车牵引二台焦罐车。当干熄焦装置年修或出现事故时，电机车牵引和操纵备用的一台湿熄焦车去熄焦塔湿法熄焦。1.5.1.1 电机车（见焦化部分炼焦工艺说明书）1.5.1.2 焦罐车焦罐车由旋转焦罐及运载车组成，总重约97.7t。a）圆形旋转焦罐圆形旋转焦罐主要由焦罐体

7、及摆动的底闸门和吊杆等组成。焦罐体由型钢构架和耐磨内衬板构成。焦罐两侧设有导向辗轮，还设有与底闸连动的提吊罐体的吊杆。焦罐上部设有用钢管制成的圆环，与焦罐盖配合可减少罐顶散热和焦炭的燃烧。为保持焦罐底部与干熄炉顶装入装置的紧密贴合，焦罐底部设柔性遮挡罩罐的主要技术规格为:数量焦罐形式卸焦方式结构焦罐有效容积焦罐重主要材质：底闸门上设有缓冲顶头，以减轻罐体下落过程中对装入装置及运载车的冲击。焦3个（2个操作，1个备用）圆柱筒形对开底闸门与吊杆联动、自动开启式型钢与钢板焊接结构约30.5t焦炭40.5t焦罐本体Q235-B内衬板QT600及耐热铸钢隔热材料陶瓷纤维毡底闸门本体0Cr19Ni10Nb

8、Nb）运载车运载车主要由台车框架、焦罐旋转装置及焦罐提升导向轨道等组成。主要技术规格为：数量3台（2台操作，1台备用）形式结构四轴转向架低矮形（带有回转装置）型钢与钢板焊接结构承载荷重旋转部分荷重旋转速度旋转速度的控制方式旋转用电机功率运载车重量移动方式轨距轨型制动方式1.5.1.3对位装置不大于73t约55.5t27r/minVVVF30kW约57.2t由电机车牵引2800mmQU100气闸制动为确保焦罐车在干熄站的准确对位及操作安全，在干熄站的熄焦车轨道外设置了一套液压强制驱动的对位装置。该对位装置主要由机械装置（含夹紧装置、油缸及底座）、液压系统（含液压站、管路及附件）及电控系统（含检测

9、元件及控制操作柜等）等组成。其结构形式为液压推动式，即由两台相向设置的液压缸同步动作，强制推动焦罐车移位对中。液压系统采用双泵双电机（一开一备，轮换工作）系统，并设置液位计、温度控制器及过滤器等。其主要技术规格为:数量对位精度液压缸压力总重总功率1.5.1.4起重机起重机运行于提升井架及干熄炉构架上,1套±10mm（锁紧后）2个，100325014MPa3.8t33kW将装满红焦的焦罐提升并水平走行至干熄炉炉顶，与装入装置相配合，将红热焦炭装入干熄炉内，装完红焦后又将空焦罐放回到运载车上。起重机的特点是运行速度快、自动控制水平高。起重机本身设单独的PLC控制系统（双CPUB备），正常

10、生产时与其他设备联动，车上无司机操作。起重机的电控系统置于地面的电气室内起重机的主要技术规格为：数量1型式额定荷重（未含吊具及焦罐盖）提升高度最大提升高度提升速度走行速度提升及走行的速度控制走行距离走行轨道轨距走行对位精度提升停止精度1.5.1.5干熄炉顶维修用电动的产32.9m40QU10012100mm为方便起重机及装入装置中部分设备的维护与检修,框架上设置一台检修用电动的产。主要技术规格为：数量类型额定荷重提升高度提升速度横移速度操作方式台室外桥式专用吊车73t33.35m25、10、4m/min、3.5m/minVVVF12600mm±20mm±45mm在起重机的机

11、械室外部1台悬吊式电动的产3t约57m7m/min20m/min悬置按钮开关B型1.5.2干熄炉及供气装置1.5.2.1 干熄炉1.5.2.1.1 干熄炉及其外壳干熄炉为圆形截面的竖式槽体，外壳用钢板制做，内衬耐磨砖。在干熄炉内，从顶部装入的红热焦炭与从底部鼓入的冷循环气体逆向换热，将焦炭温度从1000±50C冷却至平均200c以下。干熄炉上部为预存室，中间是斜道区，下部为冷却室。设置在预存室外的环形气道通过各斜道与冷却室相通，环形气道的出口与一次除尘器的进口相连。预存室设有料位检测装置，还设有压力测量装置及放散装置；环形气道设有空气导入装置；冷却室设有温度、压力测量装置及人孔、烘炉

12、孔等。1.5.2.1.2 干熄炉及一次除尘器砌体用耐火材料干熄炉为圆形截面的竖式槽体，外壳用钢板制做，内衬耐火砖。在干熄炉内，从顶部装入的红热焦炭与从底部鼓入的冷循环气体逆向换热，将焦炭温度从1000±50C降至平均200c以下。干熄炉上部为预存室，中间是斜道区，下部为冷却室。设置在预存室外的环形气道通过各斜道与冷却室相通，环形气道的出口与一次除尘器的进口相连。预存室设有料位检测装置，还设有压力测量装置及放散装置；环形气道设有空气导入装置；冷却室设有温度、压力测量及人孔、烘炉孔等。干熄炉的主要技术规格为：数量1座预存室总容积471m允许最大中断供焦时间约1.5h预存室直径8040mm

13、装料孔直径3100mm冷却室总容积550m冷却室有效容积489.9m3冷却室直径9000mm干熄炉壳体总高度25315mm正常生产处理能力127.1t/h入干熄炉的气料比<1280n3/t焦Q235-B干熄炉壳体主要材质托砖板及浇注料焊爪的主要材质Q235-R不锈钢(0Cr18Ni9及0Cr25Ni20)干熄炉装料口水封槽0Cr18Ni91.5.2.1.3 冷却室有效容积及气料比干熄炉冷却室的体积以及冷却风量是影响焦炭冷却效果的最基本因素，同时也是影响干熄焦装置建设成本及运行费用的重要因素。冷却室的体积取决于焦炭在干熄炉内的冷却时间，而冷却时间主要取决于气体与焦炭间的综合传热系数。在气体

14、与焦炭间综合传热系数的多种影响因素中最重要的是气体的流速，而气体流过焦炭层的阻力也与流速有关。而影响综合传热系数及气体压力降的因素较多且极其复杂，主要包括床层空隙率、流体粘度、流体流速、流体密度及焦炭颗粒直径；还包括焦炭在干熄炉内布料的均匀性、焦炭下降的均匀性以及冷却气体在干熄炉中分配和上升的均匀性等。本工程中因采用圆形旋转焦罐及在装入装置中设置钟型布料器，改善了干熄炉内布料的均匀性；采用电磁振动给料器振动给料、旋转密封阀连续排出，优化供气装置中风帽的形状、高度、中央风道的布置以及调整中央风帽与周边风环的送风比例等，实现了炉内焦炭的均匀下降和循环气流的均匀上升；在循环风机后设置热管换热器降低了

15、入炉循环气体的温度，从而强化了干熄炉的冷却效果。采用以上改善干熄炉冷却性能的技术措施后，运用我国自主研发的“干熄炉流动流动与传热数学模型”分析软件进行计算，最终确定出经济合理的干熄炉冷却室容积和气料比。1.5.2.1.4 干熄炉及一次除尘器砌体用耐火材料干熄炉砌体属于竖窑式结构，是正压状态的园桶形直立砌体。炉体自上而下可分为预存室、斜道区和冷却室。预存室的上部是锥顶。具装焦口因装焦前后温度波动大，且磨损严重，应采用热稳定性极好并抗磨损的砖。中部是桶形结构，下部是环形气道。环形气道是由内墙及环形道外墙组成的两重园环砌体。内墙既要承受装入焦炭的冲击力和强烈的磨擦，又要防止预存室与环形气道的压差窜漏

16、，因而采用带沟舌的高强度砖。斜道区的砖逐层悬挑，承托上部砌体的荷重，并逐层改变气体流通通道的尺寸。与焦炭换热后的循环气体从各斜道开口进入环形气道，在环形气道汇集后进入一次除尘器。因该区域温度波动频繁，冷却气流和焦炭尘粒激烈冲刷，砌体容易损坏且损坏后极难更换。因此，对内层砌体用砖的热震性、抗磨损性和抗折强度等要求都很高。园桶形的冷却室虽然结构较简单，但它的内壁要承受焦炭强烈的磨损，是最易受损害的部位。一次除尘器采用重力沉降方式，阻力损耗小，槽体体积庞大。槽顶部及挡墙底部均采用砖拱结构，结构简单，强度大。根据干熄炉各部位不同的操作环境和结构特点，本工程特选用以下几种耐火砖：由于干熄炉装焦口焦炭磨损

17、严重、温度变化大；斜道区要承载上部砌体的荷重，并能在温度波动频繁的条件下抵抗气流的冲刷和焦炭粉尘的磨损，且不易翻修，因此选用了耐冲刷、耐磨、耐急冷急热性能极好，且抗折强度极大的莫来石-碳化硅砖砌筑。预存室下部直段既要承受热膨胀，又要承受内侧装入焦炭的冲击和磨擦以及外侧环形气道中高温气流的冲刷和粉尘的磨损；一次除尘器拱顶内侧和上拱墙要承受高温气流的冲刷和粉尘的磨损，因此选用了耐冲刷、耐磨、耐急冷急热性能好的A级莫来石砖砌筑。冷却室磨损最大，温度变化也较为频繁，因此选用高强耐磨、耐急冷急热性能好的B级莫来石砖砌筑。干熄炉内各部位所使用的主要耐火材料见下表：表1-1干熄炉各部位所使用的主要耐火材料内

18、墙中墙外墙预顶锥段BN粘土砖隔热砖浇注料存直段AN粘土砖BN粘土砖隔热砖和耐火室划、形气道A级莫来后BN粘土砖隔热砖纤维毡斜道区莫来后-炭化硅砖BN粘土砖隔热砖冷却室直段B级莫来后BN粘土砖隔热砖纤维毡1套JNG90-2型干熄焦装置所使用的主要耐火材料的预计用量见表1-2。表1-2JNG90-2型干熄焦装置耐火材料用量表序号名称单位数量1AN粘土砖t156.02BN粘土砖t308.43隔热砖t114.24隔热砖粒3m103.35A级莫来石粘土砖t407.16B级莫来石粘土传t63.07莫来后-碳化硅传t110.38玄武岩铸后板t3.19耐火浇注料3m48.210陶瓷纤维毡、毯、散料等3m42.

19、011火泥t124.81.5.3供气装置安装在干熄炉底部的供气装置，将冷循环气体均匀地供入冷却室内，并可使炉内焦炭均匀下落。它主要由锥体、风帽、气道和周边风环等组成。中央风帽为伞形结构，风帽的供气道由十字风道组成。型式数量主要材质上、下锥斗及水平气道风帽锥体上部内衬锥体下部内衬锥体下口内衬两层伞装结构1套Q235-B伞面HT25Q扇形板Q235-B铸铁板（HT250铸石板耐磨铸铁板（KmTBCr261.5.4装入装置装入装置安装在干熄炉炉顶的操作平台上，主要由炉盖台车和带布料器的装入料斗台车组成，两个台车连在一起，由一台电动缸驱动。装焦时能自动打开干熄炉水封盖，同时移动带布料器的装入料斗至干熄

20、炉炉口，配合起重机将红焦装入干熄炉内，装完焦后复位。在装入料斗的底口设置了一个钟型布料器，以解决干熄炉内焦炭的偏析问题。装入装置上设有防尘板和集尘管道，装焦时无粉尘外逸。装入装置主要是由炉盖、装入料斗、台车、传动机构、轨道框架、焦罐支座、导向模板等组成。该装入装置具有耐磨、耐高温性好、传动平稳、对位准确等特性。装入装置的主要技术规格为：型式炉盖台车与带布料器的料斗台车联动式数量1套干熄炉炉口直径开闭炉盖所需时间（单程）装入台车轨距装入台车行程传动方式控制方式电动缸推力电动缸最大行程功率主要部件材质炉盖炉盖内衬料斗内衬装入布料器小3100mm约25s4350mm3550mm电动缸VVVF60KN

21、1700mm7.5kWQ235-B及不锈钢特殊耐热浇注料KmTBCr12ZG30Mn1.5.5排出装置排出装置位于干熄炉的底部，将干熄炉下部已冷却的焦炭连续密闭地排出。它是由平板闸门、电磁振动给料器、补偿器、中间连接溜槽、旋转密封阀和排出溜槽等设备组成。冷却后的焦炭由电磁振动给料器定量排出，送入旋转密封阀，通过旋转密封阀的旋转在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄漏的情况下，把焦炭连续地排出。连续定量排出的焦炭通过排出溜槽送到带式输送机上输出。排出装置也设有集尘管，排出时粉焦不外逸。1.5.5.1 平板闸门平板闸门安装在干熄炉的底部出口。正常生产时，平板闸门完全打开；在年修或排出装置需要检修时，关闭

22、平板闸门切断干熄炉底部的焦炭流。平板闸门的主要技术规格为：数量1台口径1100mm电动头功率闸板及壳体衬板1.5.5.2电磁振动给料器电磁振动给料器是焦炭定量排出装置,的排出量。电磁振动体内设有振幅检测器。电磁振动给料器的主要技术规格为：数量类型处理能力功率主要尺寸槽长槽宽内衬材质3.0kWQ235-B耐磨铸铁通过改变励磁电流的大小可改变焦炭1台电磁型30155t/h约16kVA2100mm1220mm不锈钢及高铭铸铁1.5.5.3旋转密封阀旋转密封阀把振动给料器定量排出的焦炭在密闭状态下连续地排出。旋转密封阀的气密性好，内部转子衬板的耐磨性好，使用寿命长。其外壳体内通入空气或氮气密封，各润滑

23、点由给脂泵定时自动加注润滑脂。旋转密封阀固定在一台可移动的台车上，需要检修时，沿地面铺设的轨道推出检修。止匕外，为了方便安装与检修，在旋转密封阀的上、下端也设置了补偿器旋转密封阀正常生产时为正向旋转，但在处理卡料事故时，现场操作盘上设有反向旋转功能（点动操作）。1台、旋转密封排料正常124.8t/h,最大155t/h2000mm1340mm12个约5.3r/min旋转密封阀的主要技术规格为:数量型式排出量转筒尺寸（直径3宽）叶片数量转速传动装置与电动机直接相连驱动电动机功率5.5kW主要部件材质外壳内衬耐磨钢板转子叶轮耐磨钢板1.5.4.4排出溜槽排出双叉溜槽是将旋转密封阀排出的焦炭送至带式输

24、送机的设备。其主要技术规格为：数量1台Q235-B高铭铸铁型式双叉式溜槽本体内衬材质1.5.5.4自动给脂装置自动给脂泵定时、定量地向旋转密封阀的轴承和密封环提供润滑脂。自动给脂的时间问隔人工设定。自动给脂泵的主要技术规格为：数量1套流量37ml/min压力20MPa油箱容积6L电动机功率0.2kW1.5.6气体循环系统气体循环系统布置在干熄炉中部环形气道出口与干熄炉下部供气装置入口之间。从干熄炉环形气道排出的880C960c循环气体经一次除尘器重力沉降除去粗粒焦粉或焦块后，进入干熄焦锅炉换热，温度降至160180C。由干熄焦锅炉出来的冷循环气体，经二次除尘器除去粒度更小的粉尘后，由循环风机送

25、入干熄炉内循环使用。在循环风机与干熄炉供气装置间设置热管换热器，用锅炉的低温给水将进入干熄炉的循环气体温度降至130c左右。在干熄炉与一次除尘器之间以及一次除尘器与干熄焦锅炉之间设置高温波纹补偿器，并内衬耐火材料；在干熄焦锅炉后的循环气体管路上也设有多个低温金属补偿器。风机前的循环气体管路上设有温度、压力、流量测量及补充氮气装置；风机后的循环气体管路上也设有压力测量及补充氮气装置，还设有循环气体成分的自动分析仪。在干熄炉入口的循环气体管路上设有手动翻板以调节供气装置中周边风环和中央风帽的送风比例。止匕外，气体循环系统还设有相应的空气导入系统、剩余气体放散系统及粉焦排出系统等。气体循环系统中的主

26、要设备有一次除尘器、二次多管旋风除尘器、循环风机及热管换热器等。气体循环系统还包括高温波纹补偿器、低温补偿器（金属）、一次除尘器放散装置、风机后放散管、干熄炉旁通管、干熄炉入口手动调节翻板、烘炉用烧嘴、一次除尘器下焦粉冷却装置以及一、二次除尘器下焦粉排出装置等多个设备。气体循环系统各设备具有气密性好、耐磨性高、隔热性好、使用寿命长等特点。一次除尘器为重力沉降槽式除尘装置，用于除去循环气体中所含的粗粒焦粉。一次除尘器主要由壳体、金属支承构架及砌体等构成，工作在负压状态。外壳由钢板焊制，并设有托砖板。因在除尘器中设有挡墙，大大提高了一次除尘器的除尘效率。一次除尘器下部沉积的高温焦粉经焦粉冷却装置冷

27、却至300c以下后，再通过焦粉排出装置排至焦粉收集系统。一次除尘器上设有人孔，还设有温度测量装置和压力测量装置等。1套带挡墙的重力沉降式960c205000m3/h一一.3约10g/m6.1m33.824m桁架或框架钢结构Q235-B一次除尘器的主要技术规格为：数量类型循环气体温度880循环风量进入干熄焦锅炉的循环气体中焦粉含量尺寸（内侧，宽度3拱高）一次除尘器支架结构主要部件材质外壳及支架托砖板不锈钢（0Cr18Ni9及0Cr25Ni20）一次除尘器所使用的主要耐火材料为：拱顶内墙A级莫来石，外墙隔热砖其余内墙AN粘土砖，外墙隔热砖1.5.6.2 二次除尘器二次除尘器采用了拥有国内专利技术、

28、适合于干熄焦工艺的专用多管旋风分离式除尘器，以将循环气体中的细粒焦粉进一步分离出来，使进入循环风机的气体中粉尘含量小于1g/m3,且小于0.25mm的粉尘占95犯上，以降低焦粉对循环风机叶片的磨损，从而延长循环风机的使用寿命。多管旋风干熄焦专用除尘器主要由单体旋风器、旋风子（外套筒）固定板、导气管（内套筒）固定板、外壳、下部灰斗、进口变径管（含气流分布板）、出口变径管及下部支撑构架等构成。止匕外，干熄焦专用二次除尘器上还设有人孔、防爆装置、料位计、掏灰孔和检修爬梯等。各单体旋风器由旋风子、导气管及导向器组成，检修、更换极为方便。各单体旋风器的旋风子及导向器因采用高铭合金，并增加了易损部件的壁厚

29、，大大提高了其耐磨性，从而延长了使用寿命。多管旋风干熄焦专用除尘器的主要技术规格为:数量结构形式单体旋风器的数量循环气体温度循环风量入口含尘量出口含尘量阻力主要部件材质外壳及料斗单体旋风器的外套筒及旋流子导气管入口导气管保护1套单级多管旋风除尘约432个160180c205000m3/h约10g/m31g/m3以下<1150PaQ235-B精密合金铸件20前3排喷涂1.5.6.3 循环风机安装在二次除尘器与干熄炉进气口间的循环风机，把闭路循环的气体加压后源源不断地送入干熄炉内循环使用。其主要技术规格为：型式双吸式双支撑离心风机数量1台循环风量205000m3/h风机总升压11.5kPa入

30、口压头-4300Pa出口压头+7200Pa风机入口气体温度155175c（风机本体耐热温度250C）循环气体含尘量风机转速风机转速调节范围传动方式调速方式风机用电动机功率噪音（使用隔音材料后）操作方式1.5.6.4热管换热器1g/m3以下1450r/min25%100%电动机+风机VVVF约1450kW85dB（A）以下（机旁1米处）机旁、集中控制室手动操作热管换热器安装在循环风机出口至干熄炉入口间的循环气体管路上，用锅炉给水与循环气体进行换热，降低进入干熄炉的循环气体的温度，从而强化干熄炉的换热效果。从循环气体中回收的热量用来加热锅炉给水，节约了除氧器的蒸汽耗量从而节约了整个干熄焦装置的能耗

31、。为避免锅炉给水换热器内换热管的外壁发生腐蚀，影响换热器的使用寿命，本工程采用了国内开发的高效热管式换热器。热管传热的原理是：热管内层为流动的锅炉给水，外部为流动的循环气体，在锅炉给水与循环气体间的热管夹套内为工质。当热管从循环气体中吸热时，热量经热管外壁传到管内工质中，工质便迅速汽化、蒸发。借助压差，工质蒸汽迅速上升遇到内层的锅炉给水管，在此蒸汽凝缩成液体，释放出潜热，并通过管壁将热量传递给管内的锅炉给水。在重力作用下，液态工质回流。通过这种“蒸发一传输一冷凝”的反复循环，将热量从循环气体中传输至锅炉给水。因为热管本身的特殊结构，使得低温的锅炉给水与高温的循环气体不存在间壁式接触，可完全避免

32、露点腐蚀的发生。这项技术已在国内多套干熄焦装置中投入使用且效果良好。热管换热器主要由内部热管（多个）、热管套管、外壳、外壳加强筋、本体附属人孔、本体支座及本体部分水侧管路上的管件等组成。热管换热器的主要技术规格为：型式多排热管式数量外形1套方形工作介质管内管问热管夹套低温锅炉给水热循环气体工质205000m3/h入口循环气体温度165185c出口循环气体温度约130c循环气体含尘量<1g/m3(0.25mm以下占95%阻力<700Pa1.5.7电梯为方便巡检及检修人员的操作，在干熄炉构架外设置电梯。其主要技术规格为:数量荷载630kg额定速度1.0m/s停机位机房位置井道上方开门方

33、式中分式开门电梯外壳直径3000mm1.6干熄焦的环保措施干熄焦装置采用了较完善的密封除尘措施：装入装置、排出装置、预存室放散及风机后常用放散等处排出的烟尘均进入地面站除尘系统除尘后放散，而且对噪声也采取了一定的控制措施。1.6.1干熄炉炉顶装焦时的捕尘措施干熄炉炉顶装焦口设置了环形水封座，装焦时接焦漏斗的升降式密封罩插入水封座中形成水封，防止粉尘外逸。同时，接焦漏斗接通活动式抽尘管，斗内被抽成负压，将装焦时瞬间产生的大量烟尘抽入除尘干管中，以减少粉尘的扩散污染。为尽量减少水封盖与接焦漏斗替换过程中的粉尘扩散，炉顶压力在水封盖揭开前保持在-30Pa至-50Pa,而且漏斗与炉盖采用联动机构，缩短

34、了替换时间，使炉内气体尽可能不外逸。1.6.2 干熄炉排出时的捕尘措施排出装置采用的密封阀式连续排出装置，气密性好，能够封住排出时产生的烟尘；同时向排出装置的壳体内充入空气或氮气，顶住炉内气体的压力，避免循环气体向外窜漏。止匕外，排焦溜槽及带式输送机的落料点上方均设置了抽尘管，将排出产生的烟尘吸入抽尘管而不外逸污染操作环境。1.6.3 干熄焦装置放散气体的处理措施干熄炉预存室放散装置排出的气体以及循环风机后放散的剩余气体，被抽入到地面站除尘系统，经布袋除尘器处理后放散。1.6.4 气体循环系统的防漏措施因开工、停工及温度波动产生的膨胀与收缩，易致使各联接口产生漏气。为此，在干熄炉与一次除尘器之

35、间以及一次除尘器与干熄焦锅炉之间设置了高温补偿器，风机后的循环气体管路上也设置了多个低温补偿器。1.6.4循环风机的防噪声措施风机壳体及风机前后的循环气体管道外壁均包岩棉缝毡并外敷水泥隔声。采取隔声措施后，噪声可控制在85db以内。1.7干熄焦工艺温度和压力指标正常生产时干熄焦工艺温度和压力指标见表1-3。表1-3干熄焦工艺温度和压力指标表厅P名称单位指标备注1装入干熄炉的红焦温度C95010502干熄后排出冷焦平均温度C<2003干熄焦锅炉入口循环气体温度C8809604干熄焦锅炉出口循环气体温度C1601805干熄炉入口循环气体温度C约1306干熄炉出口循环气体压力Pa约-7507干

36、熄炉入口循环气体压力Pa约+6100厅P名称单位指标备注8锅炉入口循环气体压力Pa约-11009锅炉出口循环气体压力Pa-190010循环风机入口循环气体压力Pa-430011循环风机出口循环气体压力Pa+720012干熄炉装焦口压力Pa-50-302干熄焦热力系统2.1 概述干熄焦热力系统是整个干熄焦工艺系统中的一个重要组成部分，其作用是降低干熄焦系统惰性循环气体的温度，并吸收其热量加以有效利用，干熄焦热力系统运行是否良好将直接影响到干熄焦装置的运行。随着干熄焦工艺的不断发展，干熄焦热力系统在减少投资、节约占地、降低能源消耗、提高热效率、便于操作等方面也在不断的发展，其在系统、工艺和设备等方

37、面均有较大改进，特别在自动控制方面提高幅度更大，使干熄焦热力系统运行更加安全可靠、连续稳定，进而保障整个干熄焦装置的稳定运行。本工程设置1套干熄焦装置，并相应配置1台干熄焦锅炉及相应的辅助设施。本工程干熄焦热力系统包括干熄焦锅炉、除氧给水泵站、汽轮发电站及区域热力管廊。各部分生产能力详见表1-4。表2-1干熄焦热力系统生产能力一览表厅p名称生产能力备注1干熄焦锅炉72.5t/h正常79t/h最大2除氧给水泵站85t/h3汽轮发电机组22000kWU=10500V干熄焦热力系统布置及各组成部分分述如下2.2 干熄焦热力系统的布置干熄焦锅炉的台数及布置随干熄槽的台数及布置而确定，即第一期工程1台干

38、熄槽，从而相应设置了1台干熄焦锅炉。干熄焦锅炉依次与一次除尘器、干熄槽呈竖向排列。这种布置方式结构紧凑、占地小，有利于干熄焦惰性循环气体系统的循环。除氧给水泵站及汽轮发电站布置在干熄焦锅炉附近，以缩短区域热力管廊的长度，降低压力和温度损失，有利于干熄焦锅炉的主蒸汽、主给水、加药、取样等介质的输送，也为减少占地和投资除氧给水泵站和汽轮发电站合并布置。2.2.1 干熄焦锅炉2.2.1.1 干熄焦锅炉本体干熄焦锅炉主要作用是降低干熄焦系统惰性循环气体的温度并吸收其热量，产生蒸汽用以供热或发电，以达到使惰性循环气体的热量得到有效利用，节省能源的目的。目前，干熄焦锅炉均采用膜式水冷壁及整体悬吊式结构，止

39、匕外，干熄焦锅炉还采取了二次过热器上部喷涂锲合金、省煤器外表面镀锲-磷、吊挂杆设保护管、膜式水冷壁加防磨板等防腐耐磨措施，有效地解决了干熄焦锅炉的防腐、磨损、膨胀、密封问题，提高了干熄焦锅炉的热效率，延长了干熄焦锅炉的使用寿命。2.2.1.2干熄焦装置惰性循环气体系统工艺流程在循环风机的作用下，惰性循环气体在干熄槽内将1000c左右的赤热焦炭冷却，吸收焦炭显热的惰性循环气体被加热到880960c左右，高温惰性循环气体经一次除尘器除尘后，进入干熄焦锅炉，与干熄焦锅炉内的汽水换热，温度降至160180C,惰性循环气体再经过二次除尘器、循环风机和热管换热器后，温度降至130C,再进入干熄槽冷却赤热焦

40、炭。在干熄焦总控制室内设有惰性循环气体进、出干熄焦锅炉时的温度、压力指示、记录，并设有干熄焦锅炉极低水位、干熄焦锅炉循环水流量达下下限时与循环风机联锁装置。干熄焦锅炉入口循环气体参数：循环气体量：正常205000Nmh;循环气体计算温度：920C；循环气体压力：-1000-1200Pa循环气体含尘浓度：812g/m3;循环气体计算成份：H:1%;73.5%;Q:0.5%;CO4%;HO6%;CO:15%。干熄焦锅炉出口的循环气体计算温度：165c1.1.1.3 干熄焦锅炉汽水系统工艺流程经过除氧的104c锅炉给水，首先进入省煤器，经省煤器换热使水温升至230c进入干熄焦锅炉汽包，汽包最高工作压

41、力约为4.55MPa,汽包内水的饱和温度约为265Co炉水一部分由下降管经强制循环水泵打入蒸发器，饱和水在蒸发器内吸热汽化，汽水混合物在热压和循环水泵压力的作用下进入汽包，此循环为强制循环；炉水另一部分由下降管进入膜式水冷壁，吸热后在热压的作用下进入汽包，此循环为自然循环，因此，干熄焦锅炉的汽水循环采用联合循环方式。汽水混合物在汽包内经汽水分离装置分离，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽通过汇流管进入一次过热器，在一次过热器内与高温惰性循环气体换热，使蒸汽温度上升到一定温度时，经过喷水式减温器将蒸汽温度调整至规定温度，再进入二次过热器，经换热升温最终使蒸汽达到需要的温度；在二次过热器出口至主蒸汽切断阀之间

42、的主蒸汽管道上设有过热蒸汽压力自动调节装置，确保干熄焦锅炉供出的蒸汽压力满足要求。蒸汽管道采用单母管制系统，将蒸汽送至汽轮机发电站使用。该系统主要设置有锅炉给水流量自动调节、过热蒸汽温度自动调节、过热蒸汽压力自动调节装置。另外，干熄焦总控室、汽轮机操作室之间设有联络信号，干熄焦总控室内还设有汽轮机、发电机运行状态（汽轮机进汽量、发电机发电量）显示。1.1.1.4 干熄焦锅炉技术特性为了与干熄槽相匹配，保证干熄焦的稳定运行，并有效利用所回收的能源，本设计在干熄槽附近配置了1台干熄焦锅炉，干熄焦锅炉额定参数确定为：蒸汽压力：P=9.8MPa蒸汽温度：t=540C；给水温度：tg=215C0根据惰性

43、循环气体及干熄焦锅炉的参数，经计算干熄焦锅炉额定蒸发量为Q=72.5t/h,最大为Q=79t/h。干熄焦锅炉技术特性详见表1-5:表2-2干熄焦锅炉技术特性表厅P名称单位数据备注1额定烝发重t/h72.52最大蒸发量t/h793额定工作压力MPa9.8厅P名称单位数据备注4蒸汽温度C5405给水温度C2156锅炉入口循环气体温度C920计算温度7锅炉出口循环气体温度C180计算温度8排污率%29设计效率%>8010数量台111循环方式自然循环2.2.1.5干熄焦锅炉系统主要设备干熄焦锅炉系统主要设备详见表2-3:表2-3干熄焦锅炉系统主要设备厅P名称及规格数量备注1干熄焦锅炉P=9.8M

44、Pat=540C1台主要组成有汽包、膜式水冷壁、过热器蒸发器、省煤器、减温器和消音器、锅钢架等2连续排污膨胀器V=1.5m31台P=0.6MPat=320C3定期排7亏膨胀器V=2.7m1台P=0.6MPat=317C1.1.1.6 除氧给水泵站为保证干熄焦锅炉安全可靠、稳定连续的运行，本工程在干熄焦区域建除氧给水泵站一座，泵站与汽轮发电站合并一处。除氧给水泵站主要设备包括除盐水箱（V=300m3,共2个）、除氧给水泵（2台）、低压旋膜式除氧器（Q=85t/h,附除氧水箱V=40mi,共1台）、锅炉给水泵（2台）、全自动取样装置（1套）和磷酸盐加药装置（1套）、辅助除氧剂加药装置（1套）及起重

45、设备等辅机。1.1.1.7 除氧给水系统由除盐水站供应的除盐水直接进入除盐水箱，与汽轮机返回的凝结水在除盐水箱混合后，经除氧给水泵加压送至热管换热器，换热后加热至6070c进入低加,三级低加出来水的温度为135c左右进入除氧器，除氧器的工作压力为0.588MPa除氧加热用的蒸汽来自汽轮机抽汽口。经除氧后的锅炉给水温度为215C,经除氧后锅炉给水含氧量00.7g/L;再由锅炉给水泵加压经双母管送至干熄焦锅炉。全自动取样装置预冷部分用的冷却除盐水使用后也进入除盐水箱。主给水及除氧给水流量均采用自动调节方式（主给水调节在锅炉处），主给水流量根据汽包水位、主给水流量、蒸汽流量进行三冲量自动调节；除氧给

46、水流量根据除氧器水位进行自动调节。本系统还设置了除氧水箱水位与锅炉给水泵、循环风机联锁等项目。1.1.1.8 取样及加药系统为防止干熄焦锅炉汽包中产生钙垢和防止干熄焦锅炉碱性腐蚀，设置磷酸盐自动加药装置。另设置辅助除氧剂自动加药装置，作为除氧器的补充除氧措施。还设置过热蒸汽、饱和蒸汽、锅炉给水、炉水及汽机凝结水全自动取样装置。a）全自动取样系统为了及时准确的监测蒸汽和水的指标（钠、二氧化硅、PO3-、电导率、溶解氧等），本设计采用了全自动取样装置，干熄焦锅炉分别设有炉水、过热蒸汽、饱和蒸汽的取样，同时设有给水、汽机凝结水的取样。取样装置高温段采用除盐水冷却，冷却后除盐水回到除盐水箱；低温段采用

47、循环冷却水冷却。取样经检测分析后，由计算机打印出报告，供运行使用。止匕外，根据检测结果，自动调整磷酸三钠和辅助除氧剂的加药量。采用本装置后，除锅炉炉水外，给水、凝结水、过热蒸汽、饱和蒸汽冷却后的取样水均可回收利用，作为锅炉补充水。b）加药系统为了去垢防腐，作为补充性处理，本设计采用了磷酸三钠全自动加药系统和辅助除氧剂全自动加药系统。1）磷酸盐自动加药系统为了使锅水保持一定浓度的PO3-,防止CaSGCaSiQ等水垢形成,本设计在除氧给水泵站内设置了1套磷酸盐全自动加药装置。系统正常运行时，通过装置配备的2台计量泵（1开1备）将磷酸三钠溶液注入省煤器前的给水管路中，使之与锅水中的钙离子反应生成一

48、种松软的水渣（碱性磷酸钙），通过排污系统排除。如果全自动取样装置测得炉水样水中PO3-浓度过高或过低，相应自动调节装置配备的计量泵，减少或增加磷酸三钠溶液的注入量。使干熄焦锅炉运行更加稳定、可靠，更好的节能降耗。2）辅助除氧剂自动加药系统为防止如除氧器运行不当等原因将导致给水中溶解氧带入锅炉系统的情况，本设计采用了在炉外加辅助除氧剂的方法，作为低压旋膜式除氧器的补充除氧措施。故本设计在除氧给水泵站内设置了1套辅助除氧剂自动加药装置。通过装置配备的2台计量泵（1开1备）将辅助除氧剂溶液注入除氧给水管路中，以确保锅炉及其汽水系统不出现氧化腐蚀现象。如果全自动集中取样装置测得给水样水中O浓度波动，相

49、应自动调节装置配备的计量泵，增加或减少辅助除氧剂溶液的注入量。使干熄焦锅炉汽水系统运行更加稳定、可靠。1.1.1.9 除氧给水泵站主要设备如下：a）除盐水箱容积：V=300宿；外形尺寸：77712;台数：2台。b）除盐水泵型号：流量：Q=6（P100n3/h;扬程：H=1214MPa附电动机：N=75kWU=380V台数：2台。c）除氧器型式：旋膜式除氧器；处理能力：Q=85t/h（附除氧水箱V=40川）；出水含氧量：0.007mg/L;台数：1台。d）锅炉给水泵型号：流量：Q=6（P100m3/h;扬程：H=15-16MPa附电动机：N=315kWU=10kV;台数：2台。e）全自动取样装置

50、套数：1套；配置如下：取样冷却器5个；高温高压架1个；附仪器仪表取样盘1个。f）磷酸盐加药装置套数：1套；单套配置如下：流量：Q=30L/h;扬程：H=10MPa附计量泵：2台；配电动机：N=0.75kW,U=380V附搅拌器：1台；配电动机：N=0.75kW,U=380V附电控柜：1台。g）辅助除氧剂加药装置套数：1套；单套配置如下：流量：Q=30L/h;扬程：H=1.5MPa；附计量泵：2台；配电动机：N=0.37kW,U=380V附搅拌器：1台；配电动机：N=0.75kW,U=380V附电控柜：1台。2.2.2 汽轮发电站根据建设方要求，本工程一期拟建汽轮发电站1座。2.2.2.1 装机

51、原则按干熄焦锅炉产生的蒸汽全部用于发电，机组为纯凝汽式汽轮发电机组。2.2.2.2 装机方案根据装机原则及抽汽参数，经计算汽轮发电站设1台N22-8.83/535型凝汽式汽轮机，N=22000kWf目应地配置了1台QFW-22-加发电机，具额定功率N=22000kW额定电压U=10500V汽轮发电站主要设备包括汽轮发电机组、检修用起重机、汽机油系列净油机和事故油箱等。汽轮发电机组的检修与干熄焦锅炉同步，即汽轮发电机组年运行时间为8160h,检修时间为600h0汽轮机技术特性见表2-4;发电机的技术特性见表2-5。表2-4N228.83/535型汽轮机技术特性厅P名称单位数据备注1额定功率kW2

52、20002转速（额定/临界）r/min3000/16903进汽压力MPa8.83+0.2-o.29（绝）4进汽温度C535+10-155进汽量（额定/最大）t/h72.5/796排汽压力MPa0.0049（绝）7运转层局度m88布置形式室内双层9数量台1表2-5QFW-22-2型发电机技术特性厅P名称单位数据备注1功率kW220002电压V105003电流A8254转速r/min30005效率%976频率Hz507励磁机形式无刷励磁8数量台12.2.2.3汽轮发电站主要技术经济指标全年：174227027kWh年节标煤量：60979to2.2.3 区域热力管廊2.2.3.1 区域热力管廊布置区域热力管廊为干熄焦锅炉、除氧给水泵站、汽轮发电站及外部管线至（自）干熄焦锅炉、干熄槽、除氧给水泵站和除尘地面站等的区域热力管道。a) 外部至除氧给水泵站的除盐水管道；b) 除氧给水泵站至(自)干熄焦锅炉的除氧给水管道、主给水管道、试压管道、磷酸盐加药管道；c) 干熄焦锅炉至除氧给水泵站的取样管道；d) 干熄焦锅炉至汽轮发电站的主蒸汽管道；e) 外部至除氧给水泵站的凝结水管道；f) 外部至干熄槽、干熄焦锅炉、除氧给水泵站的蒸汽管道、压缩空气管道、仪表净化压缩空气管道；g) 外部至除尘地面站净化压缩空气管道、至干熄槽的烘炉煤气管道；h)