焦化系统安全设施设计专篇

山东钢铁集团日照钢铁精品基地项目安全设施设计焦化分册I目录TOC\o"1-2"\h\z\u1设计依据 11.1建设项目的批复（核准、备案）文件 11.2国家、行业及地方相关法律、法规、规章及规范性文件 11.3设立安全评价报告及其评审意见、备案文书 81.4其他设计依据及有关说明文件 82建设项目概况 92.1项目概况 92.2工艺比选 152.3原辅料情况 212.4工艺流程 252.5配套设施及辅助工程 682.6主要设备 1222.7外部依托条件及设施 1402.8项目所在地自然环境 1472.9项目所在地周边环境情况 1503建设项目过程危险源及危险和有害因素分析 1543.1物料危险性分析 1543.2泄漏、爆炸、火灾、中毒危险源分析 1593.3其他危险源分析 1673.4危险源及危险、有害因素主要存在场所 1703.5危险化工工艺分析 1713.6火灾危险性分类及爆炸危险区域划分 1713.7重大危险源辨识 1723.8主要分析结果 1954设计采用的安全设施 2004.1危险物料的安全措施 2004.2工艺系统安全措施 2104.3总平面布置 2404.4电气安全 2474.5仪表自动化 2544.6建构筑物 2674.7其他防范措施 2974.8事故应急措施及安全管理机构 3034.9安全对策与建议的采纳情况 3075结论建议 3285.1结论 3285.2建议 329PAGE2术语和定义一、术语1危险化学品具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品及其他化学品。2安全设施在生产经营活动中用于预防、控制、减少与消除事故影响采用的设备、设施、装备及其他技术措施的总称。3危险源可能导致人身伤害、健康损害、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态。4危险和有害因素可对人造成伤亡、影响人的身体健康甚至导致疾病的因素。5危险化学品数量长期或临时生产、加工、使用或储存危险化学品的数量。6作业场所可能使从业人员接触危险化学品的任何作业活动场所，包括从事危险化学品的生产、操作、处置、储存、搬运、运输危险化学品的处置或者处理等场所。二、符号、代号说明m：米MPa：兆帕s：秒kVA：千伏安t：吨kPa：千帕a：年℃：摄氏度d：天mm：毫米W：瓦m／s：米／秒P：泵E：换热器V：容器R：反应器kg：千克h：小时min：分钟D：直径Nm³：标准立方米LD50：口服毒性半数致死量、皮肤接触毒性半数致死量LC50：吸入毒性半数致死浓度ppm：英文PartsPerMillion的缩写,表示百万分之一，即10-6ppb：英文partsperbillion的缩写,表示十亿分之一，即10-9。PAGE1651设计依据1.1建设项目的批复（核准、备案）文件国家发改委《关于山东省开展钢铁产业结构调整试点工作的通知》；《国家发展改革委关于山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目核准的批复》（发改产业【2013】447号）；山东省政府《关于贯彻落实山东省钢铁产业结构调整试点方案的实施意见》；关于印发山东省钢铁产业淘汰压缩落后产能实施方案的通知；山东省人民政府关于日照市城市总体规划的批复；山东省人民政府关于印发山东省钢铁兼并重组实施方案的通知。1.2国家、行业及地方相关法律、法规、规章及规范性文件1.2.1国家法律、法规《中华人民共和国安全生产法》中华人民共和国主席令〔2014〕第13号《中华人民共和国消防法》中华人民共和国主席令〔2008〕第6号《中华人民共和国劳动法》中华人民共和国主席令〔1994〕第28号《中华人民共和国职业病防治法》中华人民共和国主席令〔2001〕第60号，〔2016〕第48号主席令修订《中华人民共和国特种设备安全法》中华人民共和国主席令〔2013〕第4号《中华人民共和国气象法》中华人民共和国主席令〔1999〕第23号，〔2014〕第14号主席令修订《中华人民共和国防震减灾法》中华人民共和国主席令〔2008〕第7号《危险化学品安全管理条例》国务院令〔2011〕第591号，〔2013〕第645号令修订《安全生产许可证条例》国务院令〔2004〕第397号，〔2014〕第653号令修订《易制毒化学品管理条例》国务院令〔2005〕第445号，〔2016〕第666号令修订《中华人民共和国监控化学品管理条例》国务院令〔1995〕第190号，〔2011〕第588号令修订《生产安全事故报告和调查处理条例》国务院令〔2007〕第493号《中华人民共和国工伤保险条例》国务院令〔2010〕第586号《公路安全保护条例》国务院令〔2011〕第593号《危险化学品建设项目安全监督管理办法》国家安监总局令第45号，第79号令修改《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》安委办〔2008〕26号《危险化学品建设项目安全设施目录（试行）》安监危化225号《危险化学品生产企业安全生产许可证实施办法》国家安监总局令第41号，第79号令修改《危险化学品登记管理办法》国家安监总局令第53号《危险化学品目录》（2015年版）国家安监总局令等10部门第5号公告《职业病危害因素分类目录》国卫疾控发〔2015〕92号《化工（危险化学品）企业保障生产安全十条规定》 国家安监总局令第64号《工作场所职业卫生监督管理规定》国家安监总局令第47号《用人单位职业健康监护监督管理办法》国家安监总局令第49号《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》国家安监总局令第40号，第79号令修改《国家安全监管总局关于修改<生产经营单位安全培训规定>等11件规章的决定》国家安监总局令第63号《国家安全监管总局关于废止和修改劳动保护用品和安全培训等领域十部规章的决定》国家安监总局令第80号《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》国家安监总局令第16号《生产安全事故应急预案管理办法》国家安监总局令第88号《化工（危险化学品）企业保障生产安全十条规定》国家安监总局令第64号《企业安全生产应急管理九条规定》国家安监总局令第74号《危险化学品从业单位安全生产标准化评审标准》安监总管三〔2011〕93号《关于印发<危险化学品企业事故隐患排查治理实施导则>的通知》安监总管三〔2012〕103号《国家安全监管总局关于加强化工过程安全管理的指导意见》安监总管三〔2013〕88号《国家安全监督总局关于公布重点监管的危险化工工艺目录的通知》（2013年完整版）《国家安全监管总局工业和信息化部关于危险品企业贯彻落实<国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知>的实施意见》安监总管三〔2010〕186号国家安全监管总局关于进一步加强危险化学品企业安全生产标准化的通知》安监总管三〔2011〕24号《国家安全监管总局办公厅关于印发首批重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则的通知》安监总厅管三〔2011〕142号《防雷减灾管理办法（修订）》中国气象局24号《产业结构调整指导目录（2013年本）》中华人民共和国国家发展和改革委员会令第21号《易制爆化学品名录》（2011年版）中华人民共和国公安部公告《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准（试行）》国家安监总局公告〔2014〕第13号《国家安全监管总局关于印发淘汰落后安全技术装备目录（2015年第一批）的通知》安监总科技〔2015〕75号《用人单位劳动防护用品管理规范》安监总厅安健〔2015〕124号1.2.2地方法规、规章及文件 《山东省安全生产条例》山东省第十二届人民代表大会常务委员会第二十五次会议通过《山东省安全生产监督管理规定》山东省人民政府令〔2002〕第141号《关于印发<山东省危险化学品建设项目安全监督管理办法实施细则>的通知》鲁安监发〔2013〕39号，〔2015〕168号修改《关于印发<危险化学品企业动火作业安全管理规定>和<危险化学品企业受限空间作业安全管理规定>示范文本的通知》鲁安监函字〔2015〕79号《关于引发<山东省危险化学品登记管理实施细则>的通知》鲁安监发〔2014〕184号《关于印发山东省危险化学品生产企业安全生产许可证实施细则的通知》鲁安监发〔2012〕55号，〔2015〕168号修改《山东省人民政府办公厅关于进一步加强危险化学品安全生产工作的意见》鲁政办发﹝2008﹞68号《山东省生产经营单位安全生产主体责任规定》山东省人民政府令303号《山东省人民政府安全生产委员会办公室山东省安全生产监督管理局关于进一步加强化工建设项目试生产环节安全管理的通知》鲁安办明电〔2015〕9号《关于印发蒸馏系统安全控制指导意见的通知》鲁安监发〔2011〕140号《山东省人民政府办公厅关于印发山东省危险化学品企业安全治理规定的通知》鲁政办字〔2015〕259号1.2.3标准、规范《建筑设计防火规范》GB50016-2014《焦化安全规程》GB12710-2008《企业安全生产标准化基本规范》AQ/T9006-2010《钢铁企业总图运输设计规范》GB50603-2010《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007《工业企业煤气安全规程》GB6222-2005《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-2008《消防给水及消火栓系统技术规范》GB509746-2014《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009《工业企业厂内铁路、道路运输安全规程》GB4387-2008《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《中国地震动参数区划图》GB18306-2015《石油化工建（构）筑物抗震设防分类标准》GB50453-2008《建筑抗震设计规范》（2016年修订版）GB50011-2010《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《建筑照明设计标准》GB50034-2013《建筑采光设计标准》GB50033-2013《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2015《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《工业建筑防腐设计规范》GB50046-2008《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《生产过程安全卫生要求总则》GB/T12801-2008《生产过程危险和有害因素分类与代码》GB/T13861-2009《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》GB/T29639-2013《危险货物品名表》GB12268-2012《危险货物分类和品名编号》GB6944-2012《危险货物运输包装通用技术条件》GB12463-2009《化学品分类和标签规范第1部分：通则》GB30000.1-2013《常用化学危险品贮存通则》GB15603-1995《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009《化学品分类和标签规范第18部分：急性毒性》GB30000.18-2013《安全色》GB2893-2008《安全标志及其使用导则》GB2894-2008《消防安全标志第1部分：标志》GB13495.1-2015《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB7231-2003《固定式钢梯及平台安全要求第1部分：钢直梯》GB4053.1-2009《固定式钢梯及平台安全要求第2部分：钢斜梯》GB4053.2-2009《固定式钢梯及平台安全要求第3部分：工业防护栏杆及平台》GB4053.3-2009《供配电系统设计规范》GB50052-2009《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013《35kV~110kV变电站设计规范》GB50059-2011《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060-2008《低压配电装置设计规范》GB50054-2011《防止静电事故通用导则》GB12158-2006《用电安全导则》GB/T13869-2008《个体防护装备选用规范》GB/T11651-2008《企业职工伤亡事故分类》GB6441-1986《工作场所职业病危害警示标识》GBZ158-2003《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：化学因素》GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》GBZ2.2-2007《职业性接触毒物危害程度分级》GBZ230-2010《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010《化学品安全技术说明书内容和项目顺序》GB/T16483-2008《危险化学品单位应急救援物资配备要求》GB30077-2013《化学品生产单位特殊作业安全规程》GB30871-2014《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087-2013《低温液体贮运设备使用安全规则》JB/T6898-2015《压力管道使用登记管理规则》TSGD5001-2009《压力管道安全技术监察规程-工业管道》TSGD0001-2009《压力容器定期检验规则》TSGR7001-2013《压力容器安装改造维修许可规则》TSGR3001-2006《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2016《控制室设计规定》HG/T20508-2014《自动化仪表选型设计规定》HG/T20507-2000《仪表供电设计规定》HG/T20509-2014《仪表供气设计规定》HG/T20510-2000《信号报警联锁系统设计规定》HG/T20511-2000《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》AQ3035-2010《危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范》AQ3036-2010《危险化学品从业单位安全标准化通用规范》AQ3013-20081.3设立安全评价报告及其评审意见、备案文书本项目由济南斯泰普咨询有限公司于2014年编制了《山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目设立安全评价报告（焦化系统）》，于2016年编制了《山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目焦化系统安全预评价》并进行了“设立安全评价报告审查”。1.4其他设计依据及有关说明文件山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目焦化工程备煤焦炉系统初步设计（山冶设计编制）；山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目焦化工程煤气净化系统初步设计（宝钢工程编制）；山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目焦化工程干熄焦系统初步设计（济钢国际编制）；山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目焦化工程废水处理系统初步设计（中冶焦耐编制）。

2建设项目概况2.1项目概况2.1.1建设背景山东钢铁集团有限公司规划日照钢铁精品基地年产生铁810万吨,粗钢850万吨，商品钢材790万吨，选用冶金制造长流程工艺路线，建设5100m³炼铁高炉两座，2×500m2烧结机，180万吨链蓖机回转窑球团生产线，4×210吨转炉炼钢车间一座，年焦炭需求量340余万吨。为了满足日照钢铁精品基地项目对焦炭的需求，建设4座58孔7.2m焦炉，年产焦炭340万吨，并配套建设干熄焦、化产回收、污水处理设施。2.1.2建设单位概况山东钢铁集团有限公司（以下简称山钢集团）是经山东省人民政府批准，以省属济钢集团有限公司、莱芜钢铁集团有限公司以及山东省冶金工业总公司所属企业国有产权划转设立的国有独资公司。山钢集团于2008年3月17日完成工商注册登记，于3月26日举行了公司揭牌仪式。公司注册资本100亿元，截止到2010年末，资产总额1511.6亿元，在职职工8.9万人。新建日照钢铁精品基地隶属于山东钢铁集团有限公司。山东钢铁集团有限公司规划日照钢铁精品基地年产铁水810万吨，粗钢850万吨，热轧钢材810万吨，选用冶金制造长流程工艺路线。2.1.2生产规模及产品方案焦炉一步建设2座焦炉，年产焦炭（干全焦）170万吨，焦炉煤气84265Nm³/h；二步建设2座焦炉，年产焦炭（干全焦）170万吨，焦炉煤气84265Nm³/h。焦炭及焦炉煤气主要指标见下表：焦炭的主要指标M40M10CSRS灰分≥88%≤5.6≥70%≤0.75%12焦炉煤气的主要指标（荒煤气）成分NH3H2S粗苯HCN含量，g/Nm³8832~361~.2煤气净化焦炉煤气正常处理能力为168530m³/h（101.3kPa，0℃，干基）。综合考虑，设备设计处理能力为190000Nm³/h。焦炉煤气、液氨、焦油、粗苯、硫磺等。主要产品产量见下表。煤气净化工程产品品种、产量表序号名称数量单位备注一步一步+二步1焦炉煤气7381611476322103m³/a2焦油78200156400t/a3无水氨579011580t/a不含蒸氨浓氨水4无水氨818016360t/a含蒸氨浓氨水5粗苯2230044600t/a6硫磺579011580t/a7焦油渣733014660t/a干熄焦干熄焦产品为焦炭、电能、蒸汽，主要产品及产量见下表。产品及副产品产量表序号名称参数单位数量1焦炭——万t/a3402蒸汽9.5MPat/h67.93焦粉万t/a7.2废水处理废水处理能力110m³/h，第二阶段（生化处理）的出水达到水质满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表2新建企业直接排放标准。第三阶段出水水质满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）表3直接排放标准。第四阶段出水PH6~8，TDS小于500mg/l，Cl-小于100mg/l，全部回应于循环水补充水。2.1.3建设性质本项目原料为煤，产品为焦炭、焦炉煤气、焦油、粗苯、液氨、硫磺等，其中产品及过程产物中的焦油、洗油、粗苯、氢氧化钠、氢氧化钾、液氨、氨水、硫磺、压缩空气、氮气（压缩的）等属于《危险化学品名录（2015版）》中的危险化学品，根据《危险化学品建设项目安全监督管理办法》（总局45号令）的要求，本项目属于新建的危险化学品生产项目。由于本项目为山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目的配套设施，因此属于工商贸行业的新建项目。2.1.4建设项目位置山东钢铁集团有限公司日照钢铁精品基地项目位于山东省日照市岚山工业园区内，处于园区的中部。本项目位于日照钢铁精品基地项目的东南部。2.1.5设计范围备煤及焦炉工程：由贮配煤工段、粉碎工段、焦油渣配型煤装置、煤塔顶层、输煤通廊及转运站和其它生产辅助设施组成，焦炉系统由煤塔、焦炉本体、焦炉端台及间台、焦炉烟囱、焦化办公楼、焦炉变配电室、煤焦控制室、焦炉出焦除尘地面站、机侧炉头烟除尘等及配套辅助设施组成。其中电机车属于焦炉工程，焦罐及运载车属于干熄焦工程，煤气净化工程负责备煤焦炉工程、干熄焦工程、煤气净化工程的各种公用的给排水管线（管沟）等。并负责将其他工程的用水送至其他工程的红线外1m，接点一次阀门及阀门井属于备煤焦炉工程。各工程的计量阀门及阀门井由各工程设置。焦炉机侧综合管廊属于煤气净化工程范围，其他工程将综合管廊上的各种热力、燃气及其他介质管道提交给煤气净化工程煤气净化工程根据用户需求综合布局焦化工程的综合管廊。各工程内的管廊由各工程负责。荒煤气以荒煤气主管和焦炉吸气管接点为界，集气管调节阀在吸煤气管道上，属于备煤焦炉工程。接点至焦炉的管廊属备煤焦炉工程范围，机侧综合管廊支架、平台等土建结构属于煤气净化工程。备煤10kV配电室10kV电源电缆不属于备煤焦炉工程，交接点在备煤10kV配电室10kV进电柜接线端子处。电缆敷设设施（桥架、隧道或沟）交接点在备煤10kV配电室室外1米处，10kV配电室室外1米内的电缆敷设设施属于焦炉工程范围。焦炉10kV配电室10kV电源电缆属于干熄焦工程，交接点在焦炉10kV配电室10kV进电柜接线端子处。电缆敷设设施（桥架、隧道或沟）交接点在焦炉10kV配电室室外1米处，焦炉10kV配电室室外1米内的电缆敷设设施属于焦炉。氮气、压缩空气、低压蒸汽及烘炉用焦炉煤气由煤气净化工程送至本工程红线外1米处。接点一次阀门及平台属于煤气净化工程，计量设施属于煤气净化工程。煤气净化工程：鼓风冷凝单元、中冷油洗萘单元、无水氨单元、终冷洗苯单元、脱硫及硫回收单元、蒸氨及粗苯蒸馏单元、油库及无水氨槽区单元、煤气净化循环水泵房、制冷站及供暖泵房、煤气净化变配电室等及配套所有辅助设施。荒煤气以荒煤气主管和焦炉吸气管接点为界，接点至煤气净化的净化的荒煤气管道属煤气净化范围，综合管廊支架、平台等土建结构由煤气净化工程负责。净化后焦炉煤气由煤气净化分两路，一路送至送到煤气净化工程红线外1m煤气净化工程综合管廊，另一路送至备煤焦炉工程机侧第一道阀门，阀门及平台属于煤气净化工程。送至备煤焦炉工程机侧的一次阀与平台由煤气净化工程负责，送至煤气净化工程综合管廊的一次阀及平台由煤气净化工程负责。采暖供回水由煤气净化工程送至备煤焦炉工程、废水处理工程红线外1米处，干熄焦工程采暖需求由全厂公辅统一考虑。接点一次阀门属于煤气净化工程。干熄焦工程：4×140t/h干熄焦、干熄焦锅炉、锅炉给水泵房、筛焦楼、焦炭缓冲仓、带式输送机通廊和转运站、干熄焦环境除尘、筛焦楼与成品焦炭缓冲仓除尘、转运站除尘、电信和火灾报警及工业电视、给水排水及循环水系统、计算机网络系统。氮气、压缩空气、低压蒸汽及烘炉用焦炉煤气由煤气净化工程送至干熄焦工程红线外1米处。接点一次阀门及平台属于煤气净化工程，计量设施属于煤气净化工程。干熄焦锅炉供水系统、减温减压器属于本工程，发电的抽汽和减温减压后的蒸汽由大公辅送至干熄焦工程红线外1m，接点一次阀门及平台属于煤气净化工程，流量计量装置属于干熄焦工程。焦化废水处理工程：预处理包括除油池、均和池、事故池、初次沉淀池、轻油池；生化处理包括一段缺氧池、一段好氧池、一段沉淀池、二段缺氧池、二段好氧池、二段沉淀池、生物流化床、混合反应池及混凝沉淀池；高级氧化包括臭氧紫外光接触氧化池、臭氧机房深度处理包括软化澄清池、多介质过滤器和超滤装置、反渗透装置；污泥处理包括污泥浓缩池、压滤机房。及其配套的辅助设施。设计分工见下表，依托情况见表2.7-1。序号工程名称设计单位主要内容红线范围备注1备煤焦炉工程山冶设计备煤焦炉设计、区域总图布局电机车属于焦炉工程，焦罐及运载车属于干熄焦工程，煤气净化工程负责备煤焦炉工程、干熄焦工程、煤气净化工程的各种公用的给排水管线（管沟）等。并负责将其他工程的用水送至其他工程的红线外1m，接点一次阀门及阀门井属于本工程。各工程的计量阀门及阀门井由各工程设置。焦炉机侧综合管廊属于煤气净化工程范围，其他工程将综合管廊上的各种热力、燃气及其他介质管道提交给煤气净化工程煤气净化工程根据用户需求综合布局焦化工程的综合管廊。各工程内的管廊由各工程负责。荒煤气以荒煤气主管和焦炉吸气管接点为界，集气管调节阀在吸煤气管道上，属于备煤焦炉工程。接点至焦炉的管廊属备煤焦炉工程范围，机侧综合管廊支架、平台等土建结构属于煤气净化工程。备煤10kV配电室10kV电源电缆不属于本工程，交接点在备煤10kV配电室10kV进电柜接线端子处。电缆敷设设施（桥架、隧道或沟）交接点在备煤10kV配电室室外1米处，10kV配电室室外1米内的电缆敷设设施属于焦炉工程范围。焦炉10kV配电室10kV电源电缆属于干熄焦工程，交接点在焦炉10kV配电室10kV进电柜接线端子处。电缆敷设设施（桥架、隧道或沟）交接点在焦炉10kV配电室室外1米处，焦炉10kV配电室室外1米内的电缆敷设设施属于焦炉。氮气、压缩空气、低压蒸汽及烘炉用焦炉煤气由煤气净化工程送至本工程红线外1米处。接点一次阀门及平台属于煤气净化工程，计量设施属于煤气净化工程。包含红线范围内的给排水、供配电、蒸汽、热力、燃气、采暖通风、综合管线、消防、总图运输的设计，还包含整个焦化区域的总平面布局2干熄焦工程济钢国际干熄焦、全厂供电负责焦化项目辅助工程的供配电设计。氮气、压缩空气、低压蒸汽及烘炉用焦炉煤气由煤气净化工程送至干熄焦工程红线外1米处。接点一次阀门及平台属于煤气净化工程，计量设施属于煤气净化工程。干熄焦锅炉供水系统、减温减压器属于本工程，发电的抽汽和减温减压后的蒸汽由大公辅送至干熄焦工程红线外1m，接点一次阀门及平台属于煤气净化工程，流量计量装置属于干熄焦工程。包含红线范围内的给排水、供配电、蒸汽、热力、燃气、采暖通风、综合管线、消防、总图运输的设计，还包含整个焦化工程的供电设计3煤气净化工程宝钢工程煤气净化、全厂外线荒煤气以荒煤气主管和焦炉吸气管接点为界，接点至煤气净化的净化的荒煤气管道属煤气净化范围，综合管廊支架、平台等土建结构由煤气净化工程负责。净化后焦炉煤气由煤气净化投标方分两路，一路送至送到煤气净化工程红线外1m煤气净化工程综合管廊，另一路送至备煤焦炉工程机侧第一道阀门，阀门及平台属于煤气净化工程。送至备煤焦炉工程机侧的一次阀与平台由煤气净化工程负责，送至煤气净化工程综合管廊的一次阀及平台由煤气净化工程负责。采暖供回水由煤气净化工程送至备煤焦炉工程、废水处理工程红线外1米处，干熄焦工程采暖需求由全厂公辅统一考虑。接点一次阀门属于煤气净化工程。包含红线范围内的给排水、供配电、蒸汽、热力、燃气、采暖通风、综合管线、消防、总图运输的设计，还包含整个焦化工程的公辅设施设计。4焦化废水处理工程中冶焦耐废水站焦化废水由煤气净化工程送至焦化废水处理工程红线外1米包含红线范围内的给排水、供配电、蒸汽、热力、燃气、采暖通风、综合管线、消防、总图运输的设计，还包含整个焦化工程的废水处理设计。5公辅工程宝钢工程焦化界区内的外线工程日照精品基地大公辅系统将水、高炉煤气、氧气、氮气、压缩空气、蒸汽供至焦化区域红线处，焦化红线处接往各分工程及各个分工程之间的公辅设施由宝钢工程负责。各个分工程红线内的给排水、供配电、热力燃气、消防等辅助设施由各分工程负责。--2.2工艺比选（1）备煤设备的对比1）备煤系统采用圆形料场、预破碎、配煤槽、混匀料场、干燥破碎一体化煤调湿系统相结合的先配后混再粉工艺，配煤均匀，运行成本低，为国内外首创。2）采用炭化室高度为7.2米的焦炉，适应我国煤资源状况，性价比最佳。装煤导烟技术解决了采用煤调湿后装煤粉尘大量溢出的难题，实现清洁生产。3）干熄焦通过先进技术及全干熄方式的运用，全年干熄率保持在100%以上，达到国际先进水平。（2）贮煤方式对比情况储煤方式的对比见下表：表2.2-1储煤方式与国内储煤方式的综合对比存贮设施优点缺点典型用户露天煤场1、投资少，建设周期短；2、便于实现煤种均匀化；3、对地基处理要求低；1、占地面积大；2、煤流失严重、对周边造成一定程度的污染；3、装炉煤水分随季节波动大；国内多数焦化厂筒仓1、占地面积最小；2、无大型移动设备，设备运行及维护成本低；1、投资最大，建设周期较长；2、地基处理要求最高；3、需单独设置中间料场来解决来煤水分大的问题；沙钢、首钢、太钢矩形煤场1、环保条件好；2、入炉煤的水分相对稳定，受雨季影响较小；1、投资较大，占地面积大；2、设备维护量大；3、地基处理要求高；韩国现代唐津钢铁厂圆形煤场1、占地面积小，环保条件好；2、入炉煤的水分相对稳定，受雨季影响较小；1、投资较大，不利于煤种细分；2、设备维护量大；3、地基处理要求高；宁波钢厂、八一钢厂初步分析①四种贮煤方式均可满足炼焦煤的贮存要求，露天煤场存在占地面积大、环境污染、煤损耗严重等问题，新建焦化系统均不予采用。②经济性比较表2.2-2储煤方式的经济性比较煤场形式露天煤场筒仓矩形煤场圆形煤场投资（万元）12100320003616030000占地面积（m2）104000238555800052900煤料损耗（万元/年）3152000生产成本（万元/年）3965630780689固定资产折旧（万元/年）4569751096893运行成本（万元/年）4421160518761582③由于贮配筒仓基本采用卸料小车进行配仓，扬尘比较大。圆形煤场悬臂堆料机可根据料堆高度上下俯仰，减少物料落差，避免粉尘飞扬。④筒仓存在排水难题，需建设单独的中间料场以应对来煤水分过高问题，投资大幅增加，而在旱季设备又基本处于闲置状态。综合上述因素，采用圆形煤场。（3）粉碎工艺对比1）粉碎工艺类别①直接破碎工艺所有煤种从煤场直接输送至配煤槽，不同煤种按配煤比配合后一起进入破碎机，破碎后进入煤塔。②带预破碎的工艺预破碎的工艺形式有三种，分别为堆煤直接破碎工艺、取煤破碎工艺、配煤破碎工艺。堆煤直接破碎工艺是将进厂的硬质煤种在进煤场堆存前就进行破碎，其缺点是破碎机处理能力需与卸车设施能力相配套，造成设备处理能力过大、投资高、利用率低。此工艺适用于不分列的筒仓群。取煤破碎工艺是将硬质煤种从煤场进入配煤槽过程中进行破碎，破碎机处理能力与取料机相配套，即一个班次需用多少就处理多少。此工艺适用于煤场贮煤、配煤槽配煤的备煤工艺。配煤破碎工艺将硬质煤和软质煤分仓分列贮存，配煤时各煤种按配比下料，分为两股料流，硬质煤种经预破碎后再与软质煤种汇合。此工艺适用于数量多，且分列不少于两组筒仓群。2）初步分析①直接破碎工艺使配合煤中的难破碎煤种得不到充分破碎，易破碎煤种过度破碎，造成装炉煤中大颗粒和细微颗粒增多，重质组分分布不均，影响焦炭质量。②带预粉的破碎工艺对配合煤中硬质煤种进行了两次破碎，装炉煤中大颗粒比例降低，重质组分分布更加均匀，焦炭质量提高。综上所述，采用取煤破碎的的预破碎备煤工艺。（4）煤调湿工艺对比煤调湿技术按照热交换方式不同可分为：间接热交换煤调湿、直接热交换煤调湿。1）间接热交换煤调湿按加热介质分为两种：导热油-煤调湿和蒸汽-煤调湿。导热油煤调湿系统曾在我国重钢应用，其核心设备由日本提供，此套系统经调试后，由于多种原因没有顺利运行。该系统工艺复杂、投资大、成本高、维修困难。蒸汽-煤调湿系统主要在日本应用广泛，该系统工艺简单，控制方便，运行成本低，但投资大，热效率低。2）直接热交换煤调湿的工艺形式有多种，主要有转筒式、立管式、沸腾床式和流化床式。此外，山冶设计结合高炉粒煤喷吹原理，自主研发出调破一体的新型煤调湿工艺，即在破碎的同时将煤的水分调节至目标值，干燥煤的介质主要为焦炉烟道废气。该工艺已在莱钢焦化厂7#8#焦炉应用，目前工程正处于联动调试阶段。相比其它直接热交换煤调湿工艺，调破一体煤调湿工艺具有如下优点：①充分利用焦炉烟道废气余热，实现了能源的综合利用。②水分调节值范围大，从4%-10%均可实现。③占地面积小、投资少、运行成本低。基于上述原因，采用调破一体的直接热交换煤调湿。在国内外同行业、同类产品、技术中处的水平及地位表2.2-3该项目焦化系统与主要煤调湿工艺比较表日本第一、二代煤调湿（多管回转干燥机）日本第三代煤调湿（固定流化床）济钢风动选择破碎技术（固定流化床）干燥破碎煤调湿调节湿度范围6%±0.56%±0.58%4%-10%节能效果采用蒸汽、能耗高采用废气、节能采用废气、节能采用废气、节能干燥对象破碎后的配合煤破碎后的配合煤未破碎配合煤未破碎配合煤破碎方式破碎、调湿分开破碎、调湿分开破碎、调湿结合破碎、调湿一体技术成熟度成熟成熟不成熟成熟投资（万元）7200（350t/h）9700（200t/h）7200（200t/h）4000（220t/h）（5）干熄焦工艺对比情况1）可供选择的方式根据日钢精品基地项目焦化系统焦炉产能，若采用全干熄方式，需配置三台干熄炉（3×210t/h）或四台干熄炉（4×140t/h）；若采用湿熄焦备用方式，需配置2×210t/h干熄焦和一套湿法熄焦装置。2）综合对比表2.2-4熄焦方式对比熄焦方式三干熄炉四干熄炉两干一湿配置3×210t/hCDQ4×140t/hCDQ2×210t/hCDQ+1×CWQ一、作业率1正常作业率，%6775100二、成本分析1直接投资，万元4820052500406002年折旧费，万元3210350027003年生产成本，万元1290014000110004年运行成本，万元161101750013700三、效益分析1年直接经济效益，万元2515025150237702年延伸经济效益，万元950095008900四、回收年限1回收年限，年3）初步分析全干熄可避免湿熄焦使焦炭质量波动对高炉操作的不利影响，利于高炉稳定顺行，且能降低干熄焦和湿熄焦同时操作的复杂性，该焦化系统采用全干熄熄焦方式。由熄焦方式对比表知：采用全干熄熄焦方式，三台干熄炉（3×210t/h）与四台干熄炉（4×140t/h）比较，综合考虑大高炉对焦炭质量要求、设备投资、运行成本和投资年限等因素，该项目焦化系统拟采用四台干熄炉的全干熄熄焦方式。（6）煤气净化工艺焦炉煤气净化是将焦炉炭化室中产生的粗煤气进行净化处理，除去杂质后得到净煤气的同时回收各种化学产品。目前存在差异的产品方案主要是硫化氢生产硫磺还是硫酸，以及煤气中的氨生产硫铵还是无水氨。1）硫酸铵工艺与无水氨工艺对比表2.2-5硫铵工艺与无水氨工艺的对比序号指标硫铵工艺无水氨工艺1脱氨效率净煤气中的含氨量≤30mg/m³净煤气中的含氨量≤80mg/m³2工艺流程硫铵法包括吸收、结晶、分离、干燥、包装等过程，工艺复杂无水氨工艺仅吸收、解吸、精馏三个过程，工艺简单3消耗介质生产过程中消耗大量硫酸磷酸铵溶液稳定，不易挥发，磷酸消耗量极少4占地面积占地面积大，设备数量多占地面积小，设备数量少5产品质量硫铵产品质量高无水氨纯度可达99.8，质量高8经济效益一般较好9投资较少较高硫铵工艺所得的产品是化肥硫铵，目前国内应用最广，多年来一直是焦化企业选择氨回收工艺的首选产品。但由于硫酸原料以及硫铵产品价格时有波动，存在着运行成本高、工艺复杂、占地面积大、维护量较大的缺点，致使硫铵装置基本处于亏本状态，已经不能满足现代焦化企业的使用要求。无水氨法是美国钢铁公司于20世纪60年代研制的氨吸收工艺，无水氨工艺以磷铵溶液从焦炉煤气中选择性吸收氨，吸氨后的磷铵富液解吸得到氨气。氨气冷凝成的氨水经精馏得到高纯度无水氨产品。无水氨工艺具有良好的经济效益，该工艺回收率高，可得到含氨99.98%的无水氨。宝钢二期、三期分别引进了无水氨工艺，装置至今运行平稳，产品为高纯度液态氨，经济效益较好。无水氨法具有环保、产品附加值较高等优势。无水氨工艺脱氨方法的优点：①产品无水氨质量高、产品附加值较高，可用于脱硝、制冷剂等。②无水氨工艺同硫铵工艺相比，工艺简单，硫铵法包括吸收、结晶、分离、干燥、包装等过程，而无水氨工艺仅吸收、解吸、精馏三个过程。③无水氨装置具有较大灵活性，操作负荷在设计值的40%~110%范围内，整个系统都能运转。故该煤气净化工艺选择无水氨工艺。既然不采用硫铵工艺，那么煤气净化工序就不需要硫酸，焦炉煤气脱硫的产品必然是硫磺。并且我国硫磺产能不足，大约七成硫磺要从中东、北美以及日韩等地区进口。（7）废水处理比选焦化废水中污染物成分复杂，含有挥发酚、多环芳烃和氧硫氮等杂环化合物，属于难生化降解的高浓度有机工业废水。由于焦化废水的水质特点，因此脱氮是这类废水处理的关键。污水中氮主要以氨氮和有机氮形式存在，通常只含有少量亚硝酸盐和硝酸盐形态的氮，在未经处理的污水中，氮有可溶性的，也有非溶性的。可溶性有机氮主要以尿素和氨基酸的形式存在。一部分非溶性有机氮可以在初沉池中可以去除。废水生物脱氮的基本原理就在于，在有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化反应将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化反应将硝态氮转化为氮气从水中逸出，从而达到脱氮的目的。目前的硝化及反硝化处理工艺主要有A/O法及SBR法。A/O法是在70年代，由美国的一些专家在厌氧－好氧(An-O)法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。该法在国内焦化厂实际应用的时间虽然还不算很长，但从已运行的厂家来看，其处理效果还是比较好的。SBR法在处理连续进水时，对于单一SBR反应器需要较大的调节池；对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换频繁；无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的处理要求；设备闲置率高；污水提升水头损失大；如果需要后续处理，则需要较大容积调节池。由于本项目用地非常紧张，在处理同样水量的情况下，无法布置多个SBR反应器，故选择A/O法处理工艺。2.3原辅料情况2.3.1备煤焦炉（1）炼焦用煤本工程主要原料是炼焦用洗精煤。根据建设规模，一步每年需含水10%的湿精煤约248.5万吨，二步每年需含水10%的湿精煤约248.5万吨。本工程以山东、河北、山西省炼焦煤资源为主，考虑部分进口煤。为保证生产出符合高炉入炉要求的焦炭，对入炉煤质量指标要求见下表。煤质量指标表水分%灰分%挥发分%硫分%胶质层X值mm胶质层Y值mm粘结性G值mm细度%～108.5～923～270.6～0.725～3014～1875～8278～82（2）燃气本工程所选择的7.2m焦炉为复热式焦炉，既可用焦炉自身产生的焦炉煤气加热，也可用混合煤气加热。焦炉煤气低发热值：17500kJ/Nm³高炉煤气低发热值：3400kJ/Nm³（3）压缩空气压缩空气主要用于筒仓空气炮、除尘系统。一步压缩空气最大用量为67Nm³/min，平均用量为44.2Nm³/min，二步压缩空气最大用量为51Nm³/min，平均用量为33.7Nm³/min，一二步合计最大用量为118Nm³/min，平均用量为77.9Nm³/min。（4）氮气备煤焦炉工序氮气主要用于气力输灰、管道清扫、事故充氮、仪表用气等用户。一步氮气最大用量为4740Nm³/h，平均用量为2607Nm³/h，二步氮气最大用量为2980Nm³/h，平均用量为1639Nm³/h，一二步合计最大用量为7720Nm³/h，平均用量为4246Nm³/h。（5）蒸汽蒸汽主要用于煤气预热以及设备管道吹扫，一步蒸汽用量为4.3t/h，二步蒸汽用量为3.2t/h，一二步合计用量为7.5t/h。（6）生活水管理人员、车间工人生活水用水定额取50L/（班·人），最高日生活用水量为7150L/d，小时变化系数取2，日最高时生活水用水量为0.6m³/h。（7）生产水生产水主要用于上升管水封盖、集气管事故用水及加湿机、地面冲洗等，一步最大用水量266.2m³/h，平均用量5m³/h，二步最大用水量266.2m³/h，平均用量5m³/h。（8）循环水备煤及焦炉循环水系统用户主要为除尘风机，冷却水总量一步约为18m³/h，二步约为10m³/h，由干熄焦发电循环水泵房统一供水。（9）消防水厂区室外消火栓采用低压消防给水系统，由煤气净化生产-消防给水管网供给，室内消火栓系统用水量为40L/s，室外消防水量为45L/s，室内外消防总用水量85L/s，同一时间内灭火次数为1次。（10）电根据工艺用电负荷情况及总图布置，共设10kV配电室2个，分别为备煤10kV配电室、焦炉10kV配电室，均为单母线分段接线。每个10kV变配电室的两路10kV电源均取自干熄焦35kV区域变电站的10kV不同母线段。备煤系统及附属设施年耗电量：一步建设2.84x107kWh；两步建设完3.76x107kWh；焦炉系统及附属设施年耗电量：一步建设1.25x107kWh；两步建设完2.22x107kWh。表2.3-1原料、辅助料、产品及副产品序号名称最大用量单位生产中作用1洗精煤497万吨/年原料2高炉煤气31.1万Nm³/h加热燃料3焦炉煤气1.98万Nm³/h加热燃料4压缩空气118Nm³/min吹扫5氮气7720Nm³/h输灰、吹扫、事故充氮6蒸汽7.5t/h预热、吹扫2.3.2干熄焦干熄焦工程涉及到的要原料、辅助料和产生的中间体、副产品、产品有以下几种：原料：红焦炭（温度为1000±50℃）材料：氮气[压缩的]、磷酸三钠（除垢剂）、二甲基酮肟（除氧剂）、空气[压缩的]、干熄焦循环气（含3%氢气、6%一氧化碳）产品：焦炭、蒸汽烘炉：煤气表2.3-2原料、辅助料、中间体、产品及副产品序号名称参数最大用量单位生产中作用1焦炭——340万t/a原料2氮气0.4~0.6MPa513Nm³/h熄焦3空气（压缩的）0.4~0.6MPa5868Nm³/h吹扫、仪表用4干熄焦循环气7kPa200000Nm³/h中间体5蒸汽9.5MPa67.9t/h发电6煤气6-8kPa500-3000m³/h烘炉7焦粉7.26万t/a副产品2.3.3煤气净化煤气净化工程主要原料为来自焦炉的焦炉荒煤气，焦炉煤气正常处理能力为168530m³/h（101.3kPa，0℃，干基）。综合考虑焦炉紧张系数、煤调湿增产等因素，设备设计处理能力为190000Nm³/h。其他生产所需辅助材料如NaOH（40%）、KOH（48%）、洗油、磷酸（75%）等均由省内外市场购入。表2.3-3辅助材料名称及消耗量表序号介质名称消耗量单位来源备注一步一步+二步1氢氧化钠(40%)48889776t/a外购2洗油17853570t/a外购3氢氧化钾(48%)404808t/a外购4磷酸(75%)74148t/a外购5杀菌剂NaClO（5%）1632m³/a外购6阻垢剂96192t/a外购7焦炉煤气20443899104m³/a净化后煤气8高炉煤气36797358104m³/a本工程边界处（2）主要产品焦炉煤气、液氨、焦油、粗苯、硫磺等。主要产品产量见表2.3-4。表2.3-4产品品种、产量表序号名称数量单位备注一步一步+二步1焦炉煤气73816147632104m³/a2焦油78200156400t/a3无水氨579011580t/a不含蒸氨浓氨水4无水氨818016360t/a含蒸氨浓氨水5粗苯2230044600t/a6硫磺579011580t/a7焦油渣733014660t/a8凝结水回收87600157680t/a2.4工艺流程本项目主要原料为炼焦精煤，在备煤系统用装煤车把炼焦精煤装入炼焦炉，炼焦炉用高炉煤气和焦炉煤气燃烧加热，加热后产生荒煤气和红焦炭。红焦炭进入干熄焦装置，进行熄焦，筛焦后送高炉等用户使用。荒煤气进入鼓风冷凝工段进行净化，分离出的焦油进入油库，分离出的氨水进入蒸氨工段进行蒸氨，蒸氨塔顶浓氨-水蒸汽送无水氨工段使用；煤气进入脱硫工段脱除气质的硫化氢和氰化氢，进入鼓风工段，由鼓风工段进入无水氨工段进一步脱除其中的氨，然后进入终冷洗苯工段，脱除其中的苯，塔底的富油进入蒸苯工段，蒸出的粗苯进入油库工段，净化后的焦炉煤气经精脱硫工艺后进入用户。2.4.1工艺流程叙述备煤工艺为提高对煤源及煤质的适应性，本设计采用贮配一体筒仓、配合煤筛分粉碎相结合的先配后粉的工艺流程，同时设有焦油渣配型煤装置等生产辅助设施，工艺流程框图见图2.3-1。陆运来煤陆运来煤贮配筒仓海运来煤筛分粉碎室焦油渣配型煤1#煤塔2#煤塔图2.4-1备煤系统工艺流程图本工程入厂炼焦煤分为陆运来煤和海运来煤两路，通过皮带输送至贮配筒仓，来煤接卸及海运来煤的沥水作业由原料工程考虑。配煤作业时，贮配筒仓下部自动配煤系统根据预定配煤比确定各单种煤给料量，经筛分粉碎后输往焦炉煤塔。在筛分粉碎室后的输煤线上设焦油渣配型煤装置，焦油渣、污泥等炼焦废弃物与部分装炉煤混合成型后，回送焦炉进行炼焦。（1）贮配一体筒仓贮配一体筒仓的功能是将各单种煤贮存并按预定配比配合，使配合煤煤质满足焦炉生产要求。焦化贮配一体筒仓建设30个直径21m的筒仓，单仓贮量10000t，总贮量300000t，相当于4座7.2m焦炉正常生产21天的用煤量。贮配一体筒仓分步建设，一步建设A、B列，共计20个仓，二步建设C列，共计10个仓。仓顶设有卸料小车位置检测和料位监控装置，仓下配套设计圆盘给料机、电子配料秤、自动化控制等组成自动化配煤系统，生产时按给定值自动控制单种煤的配量，保证配煤比连续稳定。筒仓斗嘴设有电液动平板闸门，以备检修用。炼焦用各单种煤，根据煤种的不同，由筒仓顶部的卸料车分别布入各自的仓中。贮配一体筒仓采用等截面收缩率型双曲线斗嘴，并配有防止煤料堵塞的空气炮，可防止煤在仓内篷料。（2）筛分粉碎室筛分粉碎室的功能是将来自贮配一体筒仓的配合煤进行筛分粉碎，使其粒度组成满足装炉要求。焦化建设一个筛分粉碎机室，室内布置三台滚轴交叉筛和三台可逆反击式粉碎机，生产时均为两用一备。来自贮配一体筒仓的配合煤，经除铁器除去其中的铁质杂物后，经宽带给煤机进入滚轴交叉筛，筛分后＞3mm的煤料（筛上物）进入粉碎机，粉碎后的煤料与＜3mm煤料（筛下物）一同输往煤塔。筛分粉碎室分步建设，一步完成全部土建结构及设备基础，安装两台宽带给煤机、两台滚轴交叉筛和两台可逆反击粉碎机；二步再安装一台滚轴交叉筛和一台可逆反击粉碎机。（3）焦油渣配型煤装置焦油渣配型煤装置的任务是将煤气净化系统排出的焦油渣和焦化废水处理产生的污泥，与粉碎后的一部分配合煤经混合成型，添加到装炉煤中用于炼焦，使炼焦废弃物得到优化处理。焦油渣配型煤装置一步建设完成，设置一套焦油渣配型煤装置，日处理焦油渣和污泥约25t。焦油渣配型煤装置主要由煤料贮槽、焦油渣贮槽、污泥贮槽、槽盖开启装置、螺旋输送机、混合机、成型机、型煤输送机及斗式提升机等设施组成。型煤装置布置在筛分粉碎室至1#煤塔的BM16输煤通廊下部，型煤通过斗式提升机返回BM16输煤皮带，和粉碎后的配合煤一起输往1#煤塔。（4）煤塔顶层从筛分粉碎室来的装炉煤送至煤塔顶层，经回转布料机卸至煤塔中。煤塔顶层主要设备技术参数如下：（5）煤焦检化验综合考虑，实验设备数量满足4座焦炉使用需求。煤焦检化验的主要任务是负责各单种煤、配合煤的取制样及化验和焦炭化验。单种煤取样采用人工取样，取样点位于筒仓的下部的皮带秤卸料口；配合煤取样采用BM16皮带头部取样，取样点位于MZ7转运站；从各取样点取出的试样送至煤焦化验室进行集中制样。（6）煤焦控制室煤焦控制室共分两层，一层布置煤焦检化室，满足各单种煤、配合煤的取制样及化验和焦炭化验的要求；二层布置煤焦控制操作室，满足备煤系统、焦炉系统、干熄焦系统等中央控制操作需求。（7）其他1）采用编码电缆类定位技术，对卸料小车进行位置检测，实现卸料小车的远程操作。2）贮配一体筒仓设检修电梯一部，方便巡检人员通行和设备维护。3）在BM2、BM³皮带机上设皮带秤，分别计量陆运来煤量和海运来煤量。4）在BM16、BM23皮带机上设皮带秤，分别计量1#、2#焦炉用煤量和3#、4#焦炉用煤量。炼焦工艺（1）焦炭及荒煤气流程由备煤系统送来的配合煤装入煤塔，经计量后由装煤车装入焦炉炭化室内。配合煤在焦炉炭化室内经高温干馏炼制成焦炭并产生荒煤气。焦炉炭化室内的焦炭成熟后由推焦车推出，经拦焦车导入运载车焦罐内，并由电机车牵引焦罐运载车至干熄站进行干法熄焦，熄焦后的焦炭经皮带输送机运往焦处理系统。炼焦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，由上升管、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同氨水经汽液分离器分离后，荒煤气进入煤气净化系统。集气系统主要包括上升管及水封盖、桥管及水封阀、集气管、吸气管、自动点火放散装置、单孔调压系统、循环氨水喷洒装置以及相应的操作平台等。集气系统采用单集气管，集气管和吸气管布置在焦炉机侧。集气管截面为U型，每座焦炉设有4套自动点火放散装置，吸气管上设有带安全栏杆的走道。单孔调压系统对每个炭化室压力进行自动调节，从而实现在装煤和结焦过程负压操作的集气管对炭化室有足够的吸力，使炭化室内压力不致过大，以保证荒煤气不外泄，而在结焦末期又能保证炭化室内不出现负压，从而避免炭化室压力过大导致炉门冒烟和炭化室负压吸入空气影响焦炉寿命和焦炉窜漏，另外，省去了装煤除尘地面站，实现无烟装煤。（2）加热及废气系统流程焦炉为复热式焦炉，设有焦炉煤气及混合煤气两套加热系统。当焦炉采用焦炉煤气加热时，焦炉煤气由外部管道架空引入，经预热器预热后送到焦炉地下室煤气主管，再经煤气立管、下喷管把焦炉煤气送入燃烧室立火道底部，与燃烧室立火道分段供入的空气汇合燃烧。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，经蓄热室格子砖回收废气的部分显热后，再经过小烟道、焦侧废气开闭器、焦侧分烟道、总烟道、烟囱排入大气。当焦炉采用混合煤气加热时，加热用的混合煤气由外部管道架空引入焦炉地下室，通过机侧混合煤气入口、小烟道、蓄热室送入燃烧室立火道底部，与燃烧室立火道分段供入的空气汇合燃烧。燃烧后产生的废气经废气系统排入大气，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液压交换机驱动交换传动装置定时进行换向。（3）焦炉机械7.2m焦炉机械以安全、实用和智能化为原则进行选型。可实现手动、半自动、全自动三种模式操作。焦炉炉体设计采用三维立体设计，并用火焰分析模型来模拟焦炉加热系统燃烧状况，优化燃烧室的高向温度分布，通过合理的设计，保证了炉体高向加热均匀性，减少了氮氧化物的产生量和石墨的产生，降低了氮氧化物排放浓度。采用双联火道及废气循环技术。燃烧室由36个共18对双联火道组成，在每对火道隔墙间上部设有跨越孔，下部设有废气循环孔，将下降火道的废气吸入上升火道的可燃气体中，起到拉长火焰作用，有利于焦炉高向加热的均匀性，同时降低了燃烧点的温度，减少了氮氧化物的产生量。采用分段加热技术。焦炉燃烧室分段供给空气进行燃烧，既拉长了立火道火焰，又不至于使各燃烧点温度过高，有利于炉体高向加热的均匀性，且减少了氮氧化物的产生。采用分格蓄热室技术。蓄热室沿焦炉机焦侧方向分格，使加热煤气和空气在蓄热室长向分配更加合理，燃烧室长向的气流分布更加均匀，有利于焦炉长向加热的均匀性。采用非对称式烟道技术。利用流体动力学特性，废气开闭器及烟道布置在焦炉焦侧，混合煤气及空气导入装置布置在焦炉机侧，便于调节从机侧到焦侧各立火道煤气流和空气流，且便于废气流的排出，有利于焦炉长向加热的均匀性。采用薄炉墙技术。炭化室炉墙厚度设计为90mm，有利于提高炭化室炉墙的传热速率，提高焦炉热效率。装煤车、推焦车、拦焦车和电机车之间设置四车联锁，各车辆能实现自动走行、自动对位等功能；焦炉机械控制系统、除尘控制系统与炼焦集中控制室之间采用无线、光纤通讯，实现可靠的数据和信息传输，自动对位和自动炉号识别配合人机界面操作实现焦炉操作自动化和智能化。1）装煤车装煤车采用一次对位作业。设计采用自动对位和自动炉号识别功能，采用码牌技术，对位精度小于±5mm；揭闭炉盖采用摇动电磁铁型式，带计量功能的煤斗装置和可控的螺旋给料装置实现精确装煤；煤塔漏嘴的开闭和煤塔振煤的操作均可在司机室内控制；设置机械化上升管操作及清扫装置；司机室及电气室设置空调装置。走行采用变频调速技术，运行平稳无冲击；设置可靠的停电应急系统。装煤车主要技术参数：煤斗数量4个装煤方式螺旋给料揭盖型式液压缸驱动摇动电磁铁走行速度9～90m/min走行对位精度±5mm轨距9500mm轨型QU100电源3ph，660V，50Hz供电方式滑触线导入2）推焦车推焦车采用一次对位作业。设计采用自动对位和自动炉号识别功能，采用码牌技术，对位精度小于±5mm；启闭炉门装置具有位置检测及记忆功能，以确保开闭炉门时炉门的重复性好，不损坏刀边；推焦杆具有炉温检测功能；推焦电流自动显示和记录；设置机械化平煤装置；设置机械化炉门及炉门框清扫装置；设置机械化清除炭化室顶部和上升管根部石墨清扫装置；设置完善的头尾焦收集系统；设置机侧炉头烟收集装置，采用水密封式的地面除尘站来完成推焦时的机侧除尘功能；液压缸带有MTS线性位移传感器；推焦杆带有多圈绝对值编码器测量推焦杆行程；司机室及电气室设置空调。走行、推焦、平煤均采用变频调速技术，运行平稳无冲击；设置可靠的停电应急系统。推焦车主要技术参数：推焦速度27.4m/min平煤速度60m/min走行速度4～90m/min走行对位精度±5mm轨距15100mm轨型QU120余焦处理装置翻转接斗润滑系统集中润滑电源3ph，660V，50Hz供电方式滑触线导入3）拦焦车拦焦车采用一次对位作业。设计采用自动对位和自动炉号识别功能，采用码牌技术，对位精度可达±5mm；启闭炉门装置具有位置检测及记忆功能，以确保开闭炉门时炉门的重复性好，不损坏刀边；导焦装置具有焦饼温度检测功能；拦焦车设置集尘罩，采用带翻板阀的集尘干管对焦侧烟尘进行全方位收集，实现拦焦车无烟化操作；设置焦侧炉头烟收集装置；设置焦侧炉门和炉门框机械化清扫装置；设置完善的自动化头尾焦收集系统；司机室及电气室设置空调装置。走行采用变频调速技术，运行平稳无冲击；设置可靠的停电应急系统。拦焦车主要技术参数：走行速度9～90m/min走行对位精度±5mm轨距10820mm轨型QU100余焦处理装置翻转接斗电源3ph，660V，50Hz供电方式滑触线导入4）电机车电机车采用一次对位作业。电机车采用干熄焦专用电机车；设计采用自动对位和自动炉号识别功能，采用码牌技术，对位精度可达±5mm；走行采用变频调速技术，运行平稳无冲击；设置可靠的停电应急系统。电机车主要技术参数：走行速度高速180～200m/min中速60～80m/min低速10m/min牵引重量（不含电机车）约425t（满罐时）走行对位精度±5mm轨距3500mm轨型QU120电源3ph，660V，50Hz供电方式滑触线导入5）液压交换机每台液压交换机设液压站、电控屏、操作台、行程指示及油压显示装置。液压站采用双泵、双阀系统，互为备用，并有手动装置。在煤气低压时，采用自动报警和切断煤气供应等安全措施，交换机的操作采用PLC系统控制。液压交换机设有高压蓄能器，在停电时可以自动完成2次交换。6）炉门服务车炉门服务车运行在焦炉机、焦两侧炉柱下方的轨道上，下部设有安全导轨，车内设有可升降操作室，用于维护焦炉炉门和调节弹簧。炉门服务车主要由车体、走行机构、升降机构、可升降操作室、安全装置、控制系统等组成。（4）焦炉除尘系统流程焦炉推焦产生的焦侧烟尘由拦焦车上的大型集尘罩收集，通过带皮带小车的集尘管道送至出焦除尘地面站，经布袋除尘器净化后排入大气。焦炉推焦时产生的机侧炉头烟尘、平煤时产生的烟尘及炉门清扫时产生的烟尘均由推焦车上的烟尘捕集罩捕集，并通过设置在推焦车上的集尘管和尾部的水封式集尘管道送至机侧炉头烟除尘地面站，经布袋除尘器净化后排入大气。工艺流程简图见下图：炼焦炉炼焦炉上升管集气管拦焦车焦罐车干熄焦煤气净化烟囱大气废气加热煤气装煤车配合煤备煤车间煤塔集尘管道推焦车荒煤气红焦地面除尘站大气出焦除尘集尘管道地面除尘站大气炉头烟除尘图2.4-2备煤焦炉工艺流程示意图干熄焦工艺流程赤热的焦炭从焦炉炭化室推入焦罐，电机车将载有满罐的焦罐台车运至横移装置处对位，横移装置牵引焦罐至提升井架正下方后，提升机将焦罐提升并走行至干熄炉炉顶，通过装入装置将焦炭装入干熄炉内。装焦完成后焦罐被送回焦罐台车上，同时装焦下部料斗自动移开，干熄炉炉盖盖合。在干熄炉内，焦炭与惰性气体进行逆流直接接触热交换，焦炭被冷却至180℃以下，经排焦装置卸到带式输送机，经新建转运站运送至筛焦楼，筛分后成品焦炭运送至高炉焦炭转运站，碎焦贮入碎焦仓后送至焦化烧结转运站。循环风机将冷却的惰性气体从干熄炉底部鼓入干熄炉内，与红焦逆流换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约960℃，经一次除尘器除尘后，进入干熄焦锅炉换热，温度降至160~180℃。由干熄焦锅炉出来的循环气体经二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经副省煤器换热冷却至约130℃，后进入干熄炉循环使用。一次、二次除尘器产生的焦粉通过气力输送系统送至焦粉仓汇总，经过加湿机加湿以后输送到碎焦皮带上。干熄焦装置的装焦、排焦、预存室放散及预存室压力控制调节放散等处的烟尘均经环境除尘后放散，放散气含尘≤10mg/m³。红焦冷却采用全干熄工艺，每套干熄焦装置均互为备用，当其中一套干熄焦装置出现故障或检修时，由其它干熄焦装置分担处理量。干熄焦锅炉炉水与循环气体进行换热，产生高温高压蒸汽。电站利用高温高压蒸汽发电。冷焦输送系统按照两步4套干熄焦装置输送能力进行设计，干熄后的焦炭主要送往炼铁和烧结。同时布置转运站、筛焦楼和焦炭成品缓冲仓，对干熄后的焦炭进行储存与筛分。配套建设1套40×104m³/h处理能力的干熄焦环境除尘系统，1套26×104m³/h处理能力的筛焦楼与成品焦炭缓冲仓除尘系统，1套2.5×104m³/h处理能力的C101转运站除尘系统以及1套2.5×104m³/h处理能力的焦化/烧结转运站除尘系统，总共4套除尘系统，满足一步、二步工程除尘的需要。工艺流程简图见下图：图2.4-3干熄焦工艺流程简图煤气净化工艺流程煤气主线工艺流程如下：焦炉荒煤气→横管初冷器→捕雾器→电捕焦油器→煤气鼓风机→中冷油洗萘塔→吸氨塔→终冷塔→洗苯塔→水洗塔→脱硫塔→净煤气进入焦炉煤气管网。装置组成为：鼓风冷凝（包括初冷、电捕、鼓风、焦油氨水分离四个工序）、中冷油洗萘、无水氨、终冷洗苯、水洗脱硫及硫回收、蒸氨及粗苯蒸馏、油库及无水氨槽区、火炬。（1）鼓风冷凝单元来自焦炉集气管79～81℃的煤气，与焦油氨水混合物一起沿吸煤气管道流至气液分离器，在此气液两相分离。煤气由横管初冷器顶部进入，向下与冷却介质逆流和错流流动。初冷器带有断液板，冷却供水分为三段，上段为余热水段，回收荒煤气余热得到75℃的热水，该热水可作为脱硫再生的热源；中段用循环水（32℃）、下段用低温水（16℃）间接冷却。煤气冷却至22~25℃，由横管初冷器下部排出后进入捕雾器，捕集夹带的液滴后，进入电捕焦油器。在电捕焦油器内，通过高压电场作用，除去煤气中夹带的焦油雾和尘粒，再由鼓风机压送至中冷洗萘单元。煤气在横管初冷器中被冷却的同时，冷凝析出水、焦油和萘。在换热管冷却表面上结晶的萘，可被冷凝的焦油不断溶解，从而使煤气得到初步净化。为了进一步洗涤煤气夹带的固体颗粒和清除沉积在换热管壁上的焦油、萘，在中、下段管际空间连续喷洒焦油氨水混合物，以保证煤气冷却效果。横管初冷器顶部设置的热氨水冲洗管道，只在设备堵塞、阻力增大时定期冲洗。从初冷器断液板处排出的冷凝液因含有固体颗粒可能造成冷凝液系统堵塞，因此直接自流至焦油氨水分离工序；下段排出的冷凝液经水封槽流入冷凝液槽，用泵将其送入横管初冷器下段循环喷洒，多余部分送至焦油氨水分离工序。由气液分离器分离下来的焦油和氨水首先进入到焦油渣预分离器，在此进行焦油氨水和焦油渣的分离。在焦油渣预分离器的出口处设有篦筛，大于8mm的固体物将留在预分离器内，沉降到预分离器的锥形底上，并通过焦油压榨泵抽出。在焦油压榨泵中固体物质被粉碎，并被送回到焦油渣预分离器的上部。从焦油渣预分离器出来的焦油氨水进入焦油氨水分离槽，在此进行氨水和焦油的分离。在焦油氨水分离槽的下部设有锥形底板，利用比重不同，焦油沉向底部，底部焦油通过位差送入焦油中间槽。用泵抽取焦油中间槽内焦油，一部分送入离心机，一部分再送回中间槽循环搅动焦油，可以防止焦油渣在此沉积。焦油氨水分离槽上部氨水槽顶部溢流出的氨水，底部氨水由循环氨水泵抽出经与采暖水换热后送至焦炉集气管喷洒冷却煤气。部分氨水经气浮除油机除油后进剩余氨水槽。炼焦过程中产生的剩余氨水，经静置分离将氨水中的大部分焦油除去。剩余氨水槽中的氨水用泵抽送至陶瓷过滤器，进一步除去其中的焦油等杂质后，送至蒸氨单元。生产过程产生的工艺废水，如终冷排污水、脱硫废液、水洗塔排污水、脱硫真空泵机组排污水等，也进入剩余氨水槽，与剩余氨水混合一起作为原料氨水送至蒸氨单元。用乳化液泵在焦油氨水分离器的界面处抽出含焦油30～50%的焦油氨水乳化液，连续送至煤气初冷器喷洒。送至焦油超级离心机的焦油在离心力的作用下进一步脱水、脱渣，脱渣脱水后的焦油自流到焦油槽，通过焦油