焦炉工艺介绍

焦炉工艺介绍目录备煤工艺备煤自动控制系统焦炉工艺焦炉自动控制系统化产回收工艺化产回收自动控制系统一、前言：焦炉生产技术的发展

第一节世界焦炉技术的发展1.成堆干馏2.蜂窝焦炉炼焦3.现代炼焦技术的形成3.1炭化室与燃烧室分开3.2蓄热室的建立3.3化学产品的回收3.4复热式焦炉的问世3.5硅砖筑炉材料在焦炉上的应用4.我国炼焦技术的发展与现状1.焦炉容积大型化2.干法熄焦3.装炉煤预处理4.现代化捣固炼焦5.焦化厂环境保护6.炼焦自动化技术第二节现代炼焦技术的深入发展二、备煤工艺

第一节：备煤工艺流程备煤车间主要负责对进厂的煤进行储存、调配、输送。来煤经过翻车机或人工卸车，然后经过堆取料机进入煤场，经过堆取料机取料；通过皮带输送到配煤槽，配煤槽出来的煤经过配煤室进行配合；配合煤经过粉碎机粉碎后，经过皮带输送到炼焦煤塔。

备煤生产系统配煤系统设置不同煤种的配煤槽，配煤槽下用皮带输送，采用自重下料或圆盘给料机，电子皮带秤配煤，通过变频器控制皮带运行速度，控制下料量。备煤工艺

第二节：单种煤结焦特性及配煤意义

气煤：变质程度低，挥发份含量较高，粘结性低，炼焦时焦饼收缩较大并能形成垂直炉墙的纵裂纹。配煤中气煤比例高时，焦炭碎，强度低。适当地配入气煤可使推焦容易，煤气和化学产品产率提高。肥煤：肥煤是中等变质程度的煤，粘结性很高，单独成焦时，焦炭有较多的横裂纹，耐磨性稍差。配煤中有肥煤时，可以适当配入粘结性差的煤。肥煤比列过高，使配煤出现“过肥现象”时，焦炭块小，强度不好。焦煤：是能单独成焦的最好的炼焦煤，焦炭块度大，裂纹少、耐磨性好，在配煤中起到提高焦炭强度的作用。瘦煤：粘结性不高，配煤中适当配入瘦煤，可以降低半焦收缩，焦炭块度较大，但配入量过多时，使配煤的粘结性过低，焦炭的耐磨性下降，焦炭质量不好。1/3焦煤：过渡性煤种，它是介于焦煤、肥煤、气煤之间的煤。单独也可以成焦，焦炭强度接近于肥煤，耐磨强度比肥煤低。1/3焦煤由于有较高的粘结性，是配煤炼焦的骨架煤之一。第三节：配合煤的质量指标

优质焦炭要求焦炭低灰、低硫、高强度、热性能稳定，配合煤应符合以下质量标准：1、水分：配合煤水分每增加1%，要求焦炉立火道温度上升5~70C,炼焦耗热量增加约30KJ/KG,结焦时间将延长10~15分钟。由此可见，生产中装炉煤水分波动大时，造成炉温调节困难，焦饼温度过高或过低。2、灰分：焦炭的灰分来自配煤，因此要严格控制配煤灰分。配合煤的灰分高，炼出的焦炭强度低。在高炉冶炼中，一般灰分每增加1%→焦炭用量增加2%~２.5%→石灰石增加4%→生铁产量降低3%。第四节炼焦配煤工艺

1、先配后粉碎2、先分后配流程煤场粉碎贮煤塔煤场配煤槽粉碎贮煤塔配煤槽控制系统的技术特色1、变频器控制：MICROMASTER440采用无传感器矢量控制，极大改善动态响应和电动机的控制特性。通过控制柜的就地/集中/PLC控制转换开关分别调用三组不同变频器参数组，实现现场就地控制、主控室内面板集中操作、PLC通过PROFIBUS-DP进行通讯自动控制，极大的提高了系统可靠性。PLC自动控制可实现启动停车、变频器故障监控、电动机过载监控、变频器过载监控、全数字调节，提高了控制精度，现场设备的在线故障诊断。克服信息集成能力弱，可靠性不易保证，可维护性差。控制系统的技术特色2、智能化配料系统:

采用智能化料单控制和完备的联锁控制，提高了配煤的自动化水平，对于降低工人劳动强度，确保配合煤的水分、灰分，提高配合煤的产量起到了重要作用。3、完备的纪录审查功能:纪录操作人员对现场设备的修改操作，设备故障的原因、时间和完善分级口令管理，记录下现场设备的报警状态，便于考核与原因分析。控制系统的技术特色4、基于现场总线及Internet的备煤综合自动化系统:备煤自控系统采用基于现场总线及Internet的备煤综合自动化系统，它支持分布式系统结构，采用多线程、WebNavigator技术、OPC技术，实现了实时多任务，可实现精确的配比控制，提高配合煤质量同时大幅节约能耗。

控制系统的技术特色5、调度管理网:为了实现备煤重要生产数据全厂共享，利用WebNavigator技术，采用两级控制，把生产管理网与PLC控制网分开，减少彼此干扰，保证PLC控制网的安全可靠运行。生产管理网专门用于现场数据的采集与运行监视，方便了生产计划编制、能源调度、设备运行情况的调查。全面面向焦化管理及监控，实现了“三网一体”化管理，为领导决策提供最前沿的信息资料。配合现场总线及Internet的技术，通过互联网实现远程监控和信息共享。配煤生产中的仪表设备一、配料称主要有称架、速度传感器、称重传感器和电子皮带秤组成。工作原理图：称重传感器主称量托辊速度传感器二、仪表工作原理图：速度传感器称重传感器计算机称重显示仪mv信号Hz信号4-20mA四、焦炉工艺

第一节：焦炉分类1、按装煤方式：顶装焦炉和侧装焦炉（捣固焦炉）2、按加热用煤气种类：复热式焦炉和单热式焦炉3、按空气和加热用煤气的供入方式：有侧入式焦炉和下喷式焦炉4、按气流调节方式：有上部调节式焦炉和下部调节式焦炉第二节：我国焦炉炉型简介1、JN型焦炉：JN43（58-1,58-2,80),JN55、JN60型焦炉2、ПBP型焦炉3、新日铁M型焦炉焦炉工艺1#焦炉选用的是JN43-80焦炉为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、高炉煤气侧入的复热式焦炉。该焦炉主要有炭化室、燃烧室、蓄热室和斜道区组成。焦炉加热用的焦炉煤气由外部管道架空引入，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废气交换开闭器进入的空气混合燃烧。

焦炉工艺

炭化室内焦炭成熟后，用推焦车推出，经推焦机导入熄焦车内，并由电机车牵引熄焦车至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至晾焦台上，冷却一定时间后送至筛贮焦工段，经筛分按级别贮存待运。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，桥管进入集气管。约700ºC左右的荒煤气在桥管内备氨水喷洒后冷却至90ºC左右。荒煤气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。焦炉工艺

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废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过力火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经过，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、烟筒，最后排入大气。焦炉工艺

焦炉加热用的高炉煤气，由外部管道架空引入。经掺混一定量的焦炉煤气后，通过废气交换开闭器、小烟道、蓄热室送入燃烧室与同时引入的空气汇合后燃烧。燃烧后的废气通过与燃烧焦炉煤气的废气同样途径排入大气。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。交换步骤为：关煤气-交换废气和空气-开煤气。

第三节：焦炉炉体结构焦炉炉体结构现代焦炉炉体最上部是炉顶，炉顶之下为相间配置的燃烧室和炭化室，炉体下部有蓄热室和连接蓄热室与燃烧室的斜道区，每个蓄热室下部的小烟道通过交换开闭器与烟道相连。烟道设在焦炉基础内或基础两侧，烟道末端通向烟囱。燃烧室和炭化室：燃烧室是煤气燃烧的地方，通过与两侧炭化室的隔墙向炭化室提供热量。装炉煤在炭化室内经高温干馏变成焦炭。第四节：交换设备

交换设备是用于切换焦炉加热系统气体流动方向的动力设备和传动机构，包括交换机和交换传动装置。1、交换机交换机是带动各传动拉条进行交换的动力机械。交换操作步骤为：关煤气→交换废气和空气→开煤气。2、交换传动装置包括焦炉煤气传动拉条、高炉煤气传动拉条和废气传动拉条及导轮等。交换动作发起后，交换机带动煤气拉条、拉条按一定程序运行，以改变煤气、空气、废气的流动方向。第五节：荒煤气导出设备

炭化室中煤料在高温干馏产生的煤气因尚未经净化处理，习惯上成为荒煤气或粗煤气。荒煤气导出设备包括：上升管、桥管、水封阀、集气管、吸气弯管、吸气管、氨水喷洒系统。备煤车间煤塔加煤车焦炉拦焦车熄焦车熄焦塔焦台输焦皮带推焦车荒煤气回收车间鼓风交换机高炉煤气或焦煤气集气管图一：焦炉工艺流程图第六节：焦炉机械装煤车：一次对位，机械开启和关闭装煤孔盖和上升管密封阀；机械式开关高压氨水喷洒；加煤和炉顶面清扫；PLC自动操作控制。推焦机：一次对位，完成摘挂炉门、推焦和平煤操作；机械清扫炉门、炉框和操作台；推焦电流的显示；PLC自动操作控制拦焦机：一次对位完成摘挂门和导焦栅定位清扫炉门、炉框和操作台；PLC自动操作控制。熄焦车：熄焦车是接受从炭化室推出的赤热焦炭，将其送往熄焦塔熄焦，然后运往焦台的焦炉机械。四车连锁系统基本功能

生产计划编排

推焦装煤联锁

动画功能

统计打印功能

网络功能

除尘功能

能够自动或手动给出推焦、装煤除尘信号，推焦、装煤除尘开始相应动作。

系统的主要技术指标系统硬件全部是工业级，能适应工业现场恶劣环境。数据通信可靠，误码率<10-7。位置检测精度达到0.5cm。自动行走检测指一次定位率达到99％.定位误差±0.5cm.第七节：熄焦由于煤干馏成焦的最终温度为950~10500C,所以从炭化室推出的是赤热的焦炭，熄灭至3000C以下的过程称熄焦。1、熄法熄焦2、干法熄焦焦炉控制功能焦炉的控制系统包括检测单元、采集单元、运算单元、调节单元、执行单元等几部分。检测单元采集单元运算单元和调节单元：主要由日本横河（YOKOGAWA）的CENTUMCS-1000DCS系统进行数据管理、显示、报警和优化控制算法，并将数字信号转变成4～20mA模拟信号的输出模块。执行单元焦炉控制系统功能介绍焦炉煤气主管压力调节；机焦侧掺对焦炉煤气流量调节；机焦侧混合煤气压力调节；机焦侧分烟道吸力调节；集气管吸力调节；温度、压力、吸力、氧含量、流量、称重等过程参数的采集及监视。焦炉加热模型控制为确保焦炭在规定的结焦时间内沿高向、长向均匀成熟，必须制定和严格执行焦炉的加热制度，并根据结焦时间、装煤量、装煤水分、加热煤气、气候等实际条件的变化，对焦炉的加热进行及时调节。为了实现焦炉加热自动控制，达到改善工人劳动强度、提高焦炭产量、节能降耗、保护环境的目的，我们开发了焦炉自动加热模型控制系统,如下图所示:焦炉控制系统功能介绍控制系统以焦炉立火道温度为主调参数，并辅以烟道氧量、烟道吸力等参数作为参考，每次交换5分钟后开始采集蓄热室温度，加权平均后，通过数学模型计算出立火道温度，与设定温度比较，通过串级调节，控制煤气压力，根据煤气压力的变化控制烟道吸力，保证焦炉系统稳定加热。

1、I/O配置情况AI:1-5V40点AO:4-20mA8点RTD:Pt1004点TC:S型、E型

60点DI:24V2点DO:24V2点共计：116点系统配置系统配置

2、监控站

监控站2套，均采用DELLGX260,一套工程师站，一套操作员站，负责完成控制系统的组态、编程、工艺流程图、历史趋势、报表打印等功能。系统配置3、下位机下位机采用双重化控制站，其系统配置图如下：打印机操作员站工程师站本系统的技术特色1、集气管压力控制：焦炉集气管压力控制采用分段PID控制算法，使系统的调节品质较好，兼顾了快速性、准确性和稳定性的要求，使集气管压力较为稳定。2、模型控制：3、立火道温度采集4、冗余控制5、智能抗干扰系统煤气净化自控系统根据工艺生产要求常分为冷凝鼓风工段、脱硫工段、氨分解工段、粗苯蒸馏工段4个工段。VLnet打印机工程师站操作站4操作站3操作站2操作站1冷凝鼓风工段

来自焦炉约80℃的荒煤气，与焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分离器，气液分离后荒煤气由上部出来，进入3台并联操作的横管初冷器。在此分两段冷却，上段用32℃循环水，下段用16℃低温水将煤气冷却至21~22℃。由横管初冷器下部排出的煤气，经捕雾器除去水分后，进入2台并联操作的电捕焦油器，除掉煤气中夹带的焦油，再由鼓风机压送至脱硫工段。为了保证初冷器冷却及除萘效果，在上、中段连续喷洒轻焦油，在其顶部用热氨水定期冲洗，以清除管壁上的焦油、萘等杂质。冷凝鼓风工段由气液分离器分离下来的焦油和氨水进入机械化氨水澄清槽，在此进行氨水、焦油和焦油渣的分离。上部的氨水流入循环氨水槽，再由循环氨水泵送至焦炉冷却煤气；多余部分作为循环喷洒。下部的焦油流入机械化焦油分离器，机械化焦油分离器下部的焦油流入焦油贮槽，再用焦油泵装车外销。循环氨水槽上部溢出的氨水流入剩余氨水槽，再用剩余氨水泵送外管。初冷器上下段、捕雾器、电捕焦油器排出的冷凝液经水封槽分别流入上、下段冷凝液槽，再用泵将其送入机械化氨水澄清槽、轻焦油循环槽使用。

脱硫工段鼓风机后的煤气进入脱硫塔，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触，以吸收煤气中的硫化氢（同时吸收煤气中的氨，以补充脱硫液中的碱源）。脱硫后煤气送入粗苯蒸馏工段。吸收了H2S，HCN的脱硫液从塔底流出，经水封槽进入溶液循环槽和事故槽，然后用溶液循环泵送入溶液加热器，加热后送入再生塔，溶液循环槽、事故槽、入再生塔总管多余的溶液流入，再用液下泵打入溶液循环槽、事故槽或外排。在再生塔底部通入压缩空气吹腾，浮于再生塔顶部的硫磺泡沫，利用位差自流入泡沫槽，硫泡沫经泡沫泵送入熔硫釜加热熔硫，清液流入循环槽