1、. 寧夏巖鑫冶煉有限公司4×31500KVA密閉礦熱爐及資源綜合利用項目 可行性研究報告中化化工科學技術研究總院二一年十一月： 寧夏巖鑫冶煉有限公司4×31500KVA密閉礦熱爐及資源 1011-F44綜合利用項目可行性研究報告 版次：0版第一章 總 論1.1 項目名稱及建設地點 1、項目名稱：4×31500KVA密閉礦熱爐及資源綜合利用項目2、建設地點: 寧夏吳忠市金積工業園區1.2 主辦單位基本情況1、主辦單位名稱：寧夏巖鑫冶煉有限公司（簡稱巖鑫公司）2、項目建設地點：金積工業園區3、企業性質：有限責任公司4、法人代表：白成林中化化工科學技術研究總院 52第五

2、章 生產工藝技術方案5.1、電石生產技術方案5.1.1電石生產技術方案的選擇（1）國內外電石生產技術概括目前國際電石生產技術全面領先應屬德國。它主要是有密閉爐、陶瓷管干法凈化或泰森洗氣機濕法凈化，爐氣可做燃料、化工原料、也可去燒氣燒石灰窯。我國自86年以來國家計委曾組織化工部，機械部先后引進了挪威的埃肯組合式把持器密閉爐(含空心電極，計算機)，埃肯的干法布袋凈化系統等先進技術，并對引進的電石生產技術進行了改進，目前國內電石生產技術主要以德國肯公司技術為主，其主要技術特點為：A、環形加料機它的作用是把料膠帶輸送機送來的爐料分送到每個爐頂料倉。它是當前電石爐上最好的給料裝置，連續給料，給料能力大，

3、能使上料系統自動化；比皮帶機給料簡單，設備少、易管理；比多斗環形給料機可靠， 檢修工作量少。B、加料裝置由12個爐頂料倉和13根料管組成，每個料倉上均設上、下料位計，上料料位計用于求料，下料料位計用于報警，料位不能低于下料位，以防煤氣溢出。料倉中心設一料斗，能把電石爐需要的校正料較早地通過料管送到位。每根料管上、下均設一道手動針形閥門，供檢修時切斷料流。13根料管包括7根相間料管、6根邊緣料管，把爐料加到電爐中心和電極周圍，滿足冶煉要求。相間料管位于磁場較強部位用防磁鋼制造，減少鐵損。料咀為水冷料咀。C、爐 蓋爐蓋中心用防磁鋼，其它部分采取割磁措施。爐蓋與爐殼、料管、電極之間均采用耐用的高溫絕

4、緣密封材料。檢查孔、探測孔亦采用良好密封。爐蓋呈全水冷屬結構，正對高溫料面的中心蓋板內表面噴涂耐火材料，爐蓋上設置了防爆孔和取壓點、測溫點等。D、爐 體爐體由爐殼、底座、保護罩、出爐口、爐底觸點裝置、爐底熱電偶等組成。爐殼為上部水冷的鋼板整體焊接結構；三個出爐口沿圓周均布。底座座機在中間有風道的鋼筋混凝土基礎上，冷風經中間風道送入，沿底座徑向縫、爐殼以保護爐襯。E、組合電極柱電極升降采用液壓吊缸。缸體與平臺、活塞桿與電極吊掛框架之間有球形接頭連接，避免別勁。設電級輔助吊掛裝置，供檢修吊缸時吊持電極用。電極壓放裝置主要由液壓壓放裝置和輔助夾持器組成。壓放裝置用于支承電纜和壓放電極；輔助夾持器用于

5、安裝和檢修液壓裝置時支承電極。把持器主要由底環、接觸元件、保護套、電極筒、銅母線管組成。底環為銅質，用于避免電爐高溫對接觸元件的作用。接觸元件用紫銅制造，將銅母線管的電流送到電極筋片上。保護套用防磁鋼制造，保護接觸元件不受電爐高溫作用。電極壓放裝置和把持器組成了組成把掛器，與老式的銅式把持器相比，最大的優點是組合把持器有互換性，壓放裝置和接觸元件可用在電極直徑不同的電爐上，另外，設備輕，組合把持器的重量約為銅瓦式把持器重量的一半；接觸元件與電極筋片之間是平面接觸，比銅瓦與電級之間的曲面接觸好，接觸電阻小；接觸元件比銅瓦壽命長。因此組合電極柱這項新技術被大量采用。F、大電流母線大電流母線由水冷銅

6、母線管和水冷軟電纜組成。用于把變壓器的電流送到接觸元件上，再送到電級上。由于采用了三臺單相變壓器，大電流母線較短。由于采用了特殊的變壓器，大電流母線上取消了補償段。G、水冷系統采用開式循環水冷，使用加藥水防止結垢，開式循環，除了儀表監測外還可以人工監視。在每個水路上裝有流量開關、溫度開關，并與主控室連接，以便保護設備。H、煙罩和煙道由煙罩和煙道組成，收集爐蓋可能逸出的煙氣，由煙道排出室外。液壓傳動系統由液壓站和壓放裝置盤組成，液壓站內設有4個供油系統，即每根電極升降油缸為一個系統，三根電極的壓放為一個系統，濾油冷卻一個系統，備用一個系統。備用系統可隨時代替另一個系統。I、出爐設備包括燒穿器、燒

7、穿母線。燒穿器懸掛在架空軌道上，在出爐平臺上手動操作。電流來自一臺燒穿變壓器的二次側出線端。L、出爐煙氣收集凈化裝置。由排煙罩、布袋除塵器和離心通風機組成。出爐時的煙氣由布袋除塵器凈化后排入大氣，煙塵收集尾氣達標排空，粉塵收集處理。（2）項目擬選用的電石生產技術方案。電石生產在我國已有半個多世紀的歷史，生產技術已由小爐型向大爐型方向發展，由開放型、半密閉型向密閉型方向發展，目的是降低能耗。尤其是國外先進密閉電石爐生產技術的引進和消化吸收，是的我國電石生產技術得到了很大的發展；本項目依據寧夏區內原材料供應狀況和巖鑫公司的技術水平，擬采用目前國內比較成熟的技術，選用4臺31500KVA密閉型電石爐

8、來生產電石，其各項技術指標如下：單臺31500KVA密閉型電石爐各項技術指標序號項目名稱指標1產量60000噸2電石爐容量31500KVA3噸電耗3200KWh4年電耗19500 萬KWh5噸消耗蘭炭650kg6年消耗蘭炭3.9萬噸7噸消耗石灰950kg8年消耗石灰5.7萬噸9噸產生的爐氣400 m310年產生的爐氣2400萬m311噸產生的煙塵62.64 kg12年產生的煙塵0.376萬噸5.1.2電石生產工藝流程簡述(1)配料站 從石灰生產、炭材干燥工段來的石灰、蘭炭分別在配料站上部進行篩分。塊、粉則進入各自的貯倉。共設塊料倉4個(其中石灰塊料倉、蘭炭塊料倉各2個)。粉料倉各一個。石灰塊料

9、粒度為10-50mm，蘭炭塊料粒度為5-25mm。(2)電爐進料合格粒度的石灰、焦炭由倉口分別經配料站塊料倉下的振動給料機又經稱重斗，按合適的重量配比，由振動給料機分三層經帶式輸送機、斗式提升機送至電石生產廠房，分別通過電石爐的環形加料機進入爐料貯斗。每臺電爐爐料共有12個貯倉，貯倉中的混合物料經過向下延伸的料管及爐蓋上的進料口靠重力連續進入爐中。(3)電極糊加料裝在電極糊盛斗內的破碎好的電極糊(100mm以下)，經單軌吊從地面提升到各電極筒頂部倒入電極筒內。(4)冶煉電能由變壓器和導電系統經自焙電極輸入爐內，石灰和炭素原料在電阻電弧產生的高溫(2000-2200)下轉變成電石。冶煉好的電石，

10、每隔一小時左右從爐口出爐一次，熔融電石流入牽引小車上的電石鍋內，由卷揚機將小車拉到冷破廠房進行冷卻破碎。（5）電石冷卻、破碎、貯存液態電石注入電石鍋經牽引小車至冷卻廠房。由橋式起重機將電石鍋用吊具從小車上吊出，放置在“熱鍋預冷區”。冷卻兩小時后，將電石砣從鍋內吊出放置在冷卻區繼續冷卻，當冷卻到80以下，電石即可破碎、貯存或銷售。（6）爐氣干法凈化 A、凈化除塵的工藝說明爐氣由電石爐爐氣抽出管抽出，溫度在400-800左右。含塵量50-150g/N m3。正常生產時，爐氣由抽出管中抽出，進入爐氣冷卻器。爐氣冷卻器由冷空氣夾套水冷卻將爐氣溫度降到200左右，經袋式除塵器中過濾，凈化后的爐氣含塵量在

11、50mg/Nm3以下，后經凈爐氣風機送入洗滌塔進行進一步凈化，由加壓風機送往氣燒石灰窯做燃料。 凈化后的爐氣，一部分返回，對過濾器進行反吹清灰。B、粉塵處理粉塵由袋式除塵器底部排出，經旋轉閥、螺旋輸送機進入儲倉，供水泥生產使用。5.1.3石灰生產工藝選擇通常，在石灰生產中有氣燒窯和混燒窯兩種，氣燒石灰窯一般以電石爐爐氣、煤氣或天然氣做燃料，混燒石灰窯以無煙煤或焦炭做燃料；氣燒石灰窯又分氣燒石灰旋窯和立窯；由于電石生產對石灰的活性要求較高，目前國內只有消化已引進的意大利費卡斯公司套筒氣燒窯技術生產的石灰活性達到了400ml，而其它窯型燒出的石灰活性鈞低于300ml；為本項目擬采用套筒氣燒石灰窯生

12、產石灰，以電石爐爐氣做燃料，此種石灰窯操作機械化程度高、程序控制、熱效率高,生產的石灰質量較好，國內電石、鋼鐵行業使用較為普遍。5.1.4石灰生產工藝簡述石灰石(粒度20-60mm)由石灰石貯倉經電磁振動給料機，膠帶輸送機、計量裝料裝置、提升裝置、加料裝置送入氣燒石灰窯。 凈化后的爐氣，和予熱的空氣，經配氣系統送入窯內燃燒，產生高溫。在800-1000將石灰石煅燒。煅燒好的石灰由窯底經卸料裝置排出，送到耐熱膠帶輸送機上。再經膠帶輸送機、斗式提升機送到配料站的石灰貯倉中，供電石生產用。 窯頂尾氣經布袋除塵后接煙囪排空或者供焦炭烘干使用。5.1.5蘭炭烘干工藝選擇炭材干燥常用的有兩種形式，立式干燥

13、器和臥式干燥器。前者為立式固定式，后者為回轉式。兩種各有利弊，比較情況見下表。立 式 與 臥 式 炭 材 干 燥 器 比 較 情 況比較項目臥式干燥式豎式干燥式不同品種物切換易較易物料粒度塊、粉皆可塊、粉皆可熱效率一般高投 資相對較高相對較低干燥效果均勻均勻從以上兩種干燥形式比較，顯然豎直干燥器適應于干燥，可以達到即干燥蘭炭塊又干燥粉料的效果。同時，可減少碳素材料損耗，尤其是蘭炭在烘干過程的破損問題。為此，本項目擬采用立式烘干機技術，相比傳統的轉筒烘干機而言，此種烘干機可節電20%，最明顯的優勢是降低烘干過程中7的物料損耗。5.1.6蘭炭烘干工藝簡述濕蘭炭由汽車直接卸入濕料倉內，由濕蘭炭倉底給

14、料機、皮帶機、斗式提升機送入篩分機內篩分，篩分的粉料由皮帶機送入中間料倉，大塊料經破碎后返回到篩分機內篩分后進入中間倉；后經計量由皮帶機、斗式提升機把蘭炭送到烘干窯內，同時熱風爐向窯內送熱風，使熱風與物料充分接觸，把物料中水份帶走。經過烘干的物料由膠帶輸送機經除鐵、斗式提升機，送進配料站的炭材倉中，后經篩分供電石爐用。烘干機的尾氣經旋風除塵器、布袋除塵器處理后，排空。收集的炭材粉經煤磨制粉后用于熱風爐使用。5.1.7電石生產流程簡圖電石生產示意流程圖5.1.8電石生產原材料、動力消耗定額及消耗量（1）蘭炭烘干原材料、動力消耗 烘干蘭炭消耗定額(以每噸含水1%干蘭炭計)序號名 稱規 格單 位消

15、耗定 額消 耗 量備 注每小時每 年1濕蘭炭含水18%t1.1829.52124002動力電KWh1025018000003燃料煤熱值21757KJ/kgkg307501350000000注：燃料煤為篩分粉料。（2）石灰生產原材料、動力消耗定額及消耗量序號名 稱規 格單 位消 耗定 額消 耗 量備 注每小時每 年1石灰石CaCO396%t1.9177.1557000041.672電石爐氣熱值11715KJ/N m3N m315062504.5×1073動力電KWh251041.757.5×106壓縮空氣壓力0.4-0.6MPaN m30.520.84150000 注：以每噸

16、石灰計。 （3）電石生產原材料、動力消耗定額及消耗量序號名 稱 及 規 格單位消耗定額消 耗 量備 注每小時每 年一原材料消耗1石灰 CaO 96wt%t0.95342.75229003.28.372蘭 炭 F.C 84wt%t0.6521.761566723電極糊 密閉糊t0.031.0072004鐵 皮 =3mmt0.031.007200二動力消耗5電爐電kWh32001071367.72×1086動力電 380V/220VkWh5016741.2×1077循環水 t=10t852845.82.05×1078氮氣 0.6MPaGN m3451506.61.08

17、×1079儀表空氣 0.76MpaGN m35016741.2×107三副產電石爐氣 N m3400133929.6×107(以每噸300l/kg標準電石計)5.1.9電石生產主要設備選型（1）石灰窯：氣燒套筒石灰窯1臺，小時產能40噸， 年產石灰30萬噸； （2）蘭炭烘干窯：立式烘干窯3臺（兩開一備），每臺烘干能力為24噸/h，每臺消耗600熱風量為4萬N m3/h，年烘干濕蘭炭21.24萬噸；（3）電石爐：31500KVA密閉電石爐4臺，每臺生產能力為6萬噸/年；年生產電石24萬噸；5.2 蘭炭生產技術方案5.2.1蘭炭生產工藝選擇（1）原料來源 距巖鑫公司周

18、邊地區煤炭資源儲量豐富，質量優良，是生產蘭炭的優質原料。其煤質分析報告如下： 煤礦煤質檢驗報告 表11序號檢驗項目檢驗數據采用標準1全水分（）10.GB/T211-19962磷（）0.01083灰分（）9.87GB/T212-20014揮發性（）41.17GB/T212-20015焦渣特征（18）2GB/T212-20016固定碳（）31.66GB/T212-20017全硫（）0.57GB/T214-19968焦油（）6.72（2）工藝技術方案的選擇A、爐型的選擇采用爐頂加煤、爐底排焦的低溫干餾炭化爐來生產化肥、鐵合金、電石專用蘭炭。現工業生產上所應用的低溫干餾炭化爐爐型主要為：內燃式直立爐和

19、外熱式直立爐，直立爐的燃燒室又分為水平火道和立火道，比較區別如下：(a)內熱式直立爐由燃燒室產生的熱廢氣直接與塊煤接觸進行加熱，與外熱式直立爐相比加熱速度快、加熱均勻，因而單位容積生產能力大。(b)內熱式直立爐燃燒室溫度較外熱式直立爐溫度低，因此在加熱段采用高鋁磚砌筑即可滿足要求，與外熱式直立爐主要部分采用的硅磚相比，高鋁磚比硅磚熱震穩定性好，且價格便宜。(c)內熱式直立爐熱廢氣直接與塊煤接觸，主要靠燃燒廢氣對流進行加熱，燃燒廢氣與物料溫差較小，而外熱式直立爐主要靠傳導進行加熱，燃燒廢氣與物料溫差較大。因而內熱式直立爐傳熱效果好，熱效率高。(d)水平水道的燃燒室沿其炭化爐高度方向的溫度可根據需

20、要進行調節，而立火道的燃燒室，頂部溫度高炭化室溫度不易調節，而且低溫焦油產率低。因而，此本項目擬采用內熱式水平火道空腹低溫干餾直立爐。B、熄焦方式選擇現有低溫干餾直立爐熄焦方式有水熄和蒸汽熄焦兩種方案。水熄工藝是赤熱焦炭通過水套部分冷卻后，落入水封槽內的水換熱，同時產生部分蒸汽與焦炭發生水煤氣反應進行熄焦。蒸汽熄焦方式由于蒸汽與赤熱的焦炭反應過程中，有少量的蒸汽未參與反應，增加氨水量；蒸汽熄焦方案所需蒸汽由鍋爐提供，蒸汽熄焦方式中水煤氣反應量較大，焦炭產量略有降低，但蒸汽熄焦可以增加煤氣中的氫含量，由于本工程產生的剩余煤氣全部用于發電或生產石灰，該工序要求煤氣雜質少，有較高的發熱量，因此本項目

21、選用蒸汽熄焦一水熄焦結合工藝。該工藝既可以滿足煤氣中的氫含量，又可提高蘭炭的質量。5.2.2工藝流程說明（1）備煤根據低溫干餾直立炭化爐生產用煤情況，備煤部分采用機械化封閉膠帶運煤、篩分、布料，減少操作人員數量，改善操作條件。整個工序由貯煤場、膠帶輸送機、轉運站和篩分站組成。貯煤場用來貯存由煤礦運來的合格的原料煤。貯藏煤面積1.08萬m3貯煤量約22500t，能保證低溫干餾直立碳化爐近7天的生產用煤量。原料煤由鏟車入受煤坑，由給煤機均勻加至M1膠帶輸送機，M1膠帶機將煤輸送至篩分室篩分，篩下粉煤直接進入煤倉，然后由汽車運走，篩上合格塊煤經由M2膠帶機運至立式爐爐頂煤塔。煤塔有4（2組）個下料口

22、，塊煤經放料閥放入膠帶式布料機上，分別供應煤倉下6組炭化爐。膠帶機、爐頂布料機均設置輕型結構通廊，解決防凍，防風、防雨及防塵問題。在煤料轉運站，設計有防塵除塵裝置。（2）炭化工序A、概述本工程年產焦炭60萬噸，采用內熱式水平火道空腹低溫干餾直立爐，該爐具有熱效率高，生產能力大，能靈活調整加熱溫度，爐頂溫度低、焦油產率高、投資低等優點。干餾采用低溫干餾炭化爐，爐頂定期通過轉筒閥將煤料加入輔助煤箱，再隨爐料下移逐漸進入炭化爐完成炭化過程，最后由爐底經推焦機、刮板機排出。該工藝流程是連續的機械化過程，有效減少操作人員數量，改善操作條件。B、炭化工段布置本工程為6組直立爐并排布置。共享一個上煤系統和一

23、個篩焦系統。6組直立爐中部為上煤系統的煤塔，直立爐一端為出焦、烘干系統，焦炭烘干后匯合進入篩焦系統。空氣鼓風機布置再煤塔的中間框架的一層，框架的二、三、四層分別布置配電室、儀表室和值班室。6組炭化爐和煤塔布置在一個鋼結構廠房內，改善操作環境。C、主要工藝參數空腹型內熱式低溫干餾直立炭化爐的主要工藝參數如表51。空腹型內熱式低溫干餾直立炭化爐的主要工藝參數項目指標炭化爐爐孔數6炭化室長度5900mm炭化室高度8000mm炭化室寬度6000mm炭化室有效容積244 m3每日每孔裝干煤量252t/d孔裝爐煤水分10燃燒室水平火道個數一條回爐煤氣熱值75248360kj/Nm3焦爐生產能力374t/d

24、組C、工藝流程由備煤工段運來的合格的裝爐煤進入煤塔，然后通過可逆皮帶卸料小車裝入爐頂最上部的煤槽內，再經放煤旋塞和輔助煤箱裝入炭化室內。根據生產工藝要求，每半小時打開放煤旋塞向炭化室加煤一次，加入炭化室的塊煤自上而下移動，與燃燒室送入炭化室的高溫氣體逆流接觸。炭化室中部的干餾段，塊煤通過此段被加熱到800850，并被炭化為蘭炭；蘭炭通過炭化室下部的冷卻段時，被通入此段熄焦產生的蒸汽和熄焦水冷卻到80左右，用刮板放焦機連續排出后，通過溜槽落到烘干機上。煤料在炭化過程中產生的煤氣與燃燒室進入炭化室的高溫廢氣和冷卻焦炭產生煤氣的混合氣（荒煤氣），在橋管和集氣槽內經加壓0.3MPa,78循環氨水噴灑被

25、冷卻至80左右。冷卻后的煤氣經吸氣管抽吸至鼓冷工段而與冷凝下來的氨水、焦油一起進入煤氣凈化工段。低溫干餾直立爐加熱用的煤氣是經過煤氣凈化工段進一步冷卻和凈化后的煤氣，由空氣鼓風機加壓后供給。煤氣和空氣經燒嘴混合，在水平火道內燃燒。燃燒產生的高溫廢氣，通過在炭化室側墻面上均勻分布的進氣孔進入炭化室，利用高溫廢氣的熱量將煤料進行炭化。炭化爐主要設備表 表53序號名稱數量1炭化爐6套2爐頂輔助煤箱6套3護爐鐵件6套4爐底排焦裝置6套5運焦刮板機6套（3）篩焦工段A、概述本工序是按運輸、篩分直立炭化爐60萬t/a蘭炭生產能力設計的，每日需運焦、篩焦1800t。采用機械化運焦、篩分、干燥方式，減少操作人

26、員數量，改善操作條件。整個工段由加熱干燥設施、膠帶機、轉運站、篩焦裝置、移動膠帶機和貯焦場組成。每組炭化爐排出的蘭炭進入干燥機，然后通過膠帶機，經多層振動篩篩分，不同篩分料級蘭炭分別進入各自料倉或各自料場。膠帶機均設置通廊，解決防凍、防風、防雨、防塵問題。在蘭炭轉運點設計有放除塵裝置。B、工藝流程及主要設施因半焦蘭炭水分較高，在直立爐一端設置了干燥機。干燥機內直接用煤氣加熱。從直立爐爐端刮出的蘭炭，分別經溜槽落到干燥機上，然后通過膠帶機，經振動篩篩分，不同篩分粒級蘭炭分別進入各自料倉或各自料場。焦貯藏場面積為約1.75萬m3，能貯存分級的半焦約18000t，相當于直立炭化爐10天的生產能力。（

27、4）煤氣凈化工序及化工產品的回收A、概述本工序設計處理荒煤氣量為5×104Nm3/hB、工藝流程說明a、冷鼓、電捕本工段的主要任務是煤氣的冷凝、冷卻和加壓輸送；焦油、氨氣和焦油渣的分離，貯存和輸送；煤氣中焦油霧滴及萘的脫除。b、工藝方案的確定1）煤氣的冷卻采用橫管式冷卻器，橫管冷卻器分上、下兩段；上段用循環水冷卻；下段用制冷水冷卻，將煤氣溫度冷卻到25以下，使煤氣中的焦油和萘脫除，確保后續工序的正常運行。2）煤氣加壓采用離心鼓風機3）焦油、氨水的分離采用鋼筋砼分離池相結合。4）煤氣中焦油霧及萘的脫除采用高效蜂窩式電捕焦油器，電捕焦油器布置在鼓風機前負壓操作，絕緣箱設氨氣保護，可最大限

28、度地脫除煤氣中地焦油霧滴及萘。使進入鼓風機地煤氣焦油、萘含量減少到最低程度，不僅降低了鼓風機地檢修強度，而且延長了鼓風機地使用壽命。5）各貯藏地放散氣經蒸氨廢水洗滌后集中排放，減少了對環境地污染。C、原料、產品地規格和數量a、原料干煤氣量：5×104 Nm3/h煤氣溫度：80煤氣壓力：0.0015MPa低溫煤氣中地雜質含量：名稱焦油氨硫化氨氰化氨萘g/Nm3干煤氣68.494.732.210.845.57b、產品1）焦油產量 60000t/a產品規格序號名稱輕質重質1密度g/ml1.061.051.182甲苯不容物1.62.66.33灰分0.130.160.024水分6.210.35

29、.35粘度1.61.85.36酚17210.27萘1.92.310.22）煤氣煤氣量 5×104 N m3/h 煤氣溫度 35 煤氣壓力 0.0017MPa煤氣中的雜質含量名稱焦油氨硫化氨氰化氨萘g/ N m3干煤氣微量4.732.210.840.23）剩余氨水（中間產品）產量 7500kg/h組成雜質名稱NH3H2SHCNCO2g/L20.20.051.5D、工藝說明從煉焦工序來的焦油氨水與煤氣的混合物在80時進入氣液分離器，煤氣與焦油氨水等在此分離，分離出的粗煤氣先進入直冷塔后進入三臺橫管式初冷器，當其中任一臺檢修或吹掃時，其余兩臺基本滿足正常生產時的工藝要求。初冷器分上、下兩段

30、，在上段，用循環水冷卻到45，然后煤氣進入初冷器下段與制冷水換熱，煤氣被冷卻到35，冷卻后的煤氣并聯進入兩臺電捕焦油器，當一臺檢修或沖洗時，另一臺基本滿足正常生產時的工藝要求。捕集焦油霧滴后的煤氣鼓風機進行加壓，加壓后煤氣送往脫硫和硫的回收工段。直冷塔的冷凝液直接進入熱循環池，橫管初冷器的煤氣冷凝液由初冷器上段和下段分別流出，分別進入各自的初冷器水封槽，初冷器水封槽的煤氣冷凝液分別溢流至上、下段冷凝液循環槽，分別由上、下段冷凝液循環泵送至初冷器上下段噴淋洗滌除萘及焦油，如此循環使用，上段冷凝液循環槽多余的冷凝液溢流到下段冷凝液循環槽，下段冷凝液循環槽多余的冷凝液溢流到下段冷凝液循環槽，下段冷凝

31、液循環槽多余部分由泵抽送至鋼筋砼熱循環池、從氣液分離器分離的焦油氨水焦油渣進入澄清池，澄清后分離。分離的氨水并聯進兩臺循環氨水槽，然后用循環氨水泵送至煉焦車間冷卻荒煤氣初冷器上段和電捕焦油器間斷吹掃噴淋使用。多余的氨水去剩余氨水槽，用剩余氨水用泵送至生化處理。分離的焦油至焦油中間槽貯存，當達到一定液位時，用焦油泵將送至酸堿油品庫區焦油槽。分離的焦油渣定期送至煤場子摻混煉焦。（5）脫硫及硫的回收A、概述主要將煤氣中的硫化氫含量脫至城市煤氣標準20mg/N m3，回收硫磺、并將剩余氨水進行蒸氨。B、工藝方案的確定1）采用自焦爐煤氣中自身含有的氨為堿源，PDS+栲膠為復合催化劑的濕式氧化法脫硫工藝，

32、該工藝脫硫效率高、不必外加堿源，不僅投資省、操作費用低、運行穩定、而且具有良好的環保效果。2）脫硫采用新型輕瓷填料。3）脫硫富液的再生采用塔式空氣氧化再生。4）硫化的回收用溶硫釜回收硫磺。5）蒸氨用蒸汽蒸出，并配入NaOH分解氨水中的固定氨。C、原料、產品規格及數量a、原料1）煤氣其組成及數量同冷鼓、電捕送出煤氣組成及數量。2）剩余氨水組成及數量同冷鼓、電捕送出煤氣組成及數量。3）PDS+烤膠用量 40t/a4）NaOH（40）用量 800t/ab、產品1）煤氣 煤氣數量 10×104 N m3/h 煤氣溫度 36 煤氣壓力 0.0014MPa（表） 煤氣中的雜質含量名稱焦油氨H2S

33、HCN萘g/ Nm3微量4.50.020.30.42)廢水 16t/h3)硫磺產品 900t/aD、工藝流程說明來自冷鼓工段的粗煤氣進入脫硫塔下部與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸洗滌后，煤氣H2S含量小于0.02g/ Nm3，煤氣經捕霧段除去霧滴后全部送交各用戶發電廠。脫硫液各自單獨再循環使用。從脫硫塔中吸收H2S和HCN的脫硫至溶液循環槽用循環泵送至再生塔下部與空氣壓縮站來的壓縮空氣并流再生，再生后的脫硫液返回脫硫塔頂循環噴淋脫硫。硫泡沫則由再生塔頂部擴大部分排至硫泡沫槽，再由泡沫泵加壓后送至連續熔硫釜外售。由冷鼓來的剩余氨水經與從蒸氨塔底來的蒸氨廢水再氨水換熱器換熱、加堿后，進入蒸氨塔。在蒸

34、氨塔中被蒸汽直接蒸餾。蒸出的氨氣入氨分縮器，用循環水冷卻，冷凝下來的液體入蒸氨塔頂回流，未冷凝的含NH3(10%)氨氣進入氨冷卻器，用制冷水冷卻冷凝成濃氨水送至溶液循環槽作為硫脫補充液。蒸氨塔底排出的蒸氨廢水在氨水換熱器中與剩余氨水換熱后，入廢水槽，然后由廢水泵加壓經廢水冷卻器用循環水冷卻后送冷鼓、電捕工段洗滌尾氣。（6）污水處理工序A、概述在煉焦過程中產生810t/h的剩余氨水（工業污水），同時熱環水在循環過程中由于污染物濃度過高，進入大氣中污染大氣，循環水循環到一定程度需要更換，也產生工業污水，污水需要進行處理。B、污水處理方案焦化廠的廢水其成份較復雜，其主要包括酚類、多環芳香族化合物以及

35、含氨、氰、硫的雜環化合物等，這是一種典型的難處理的工業廢水。其處理方案：生物化學處理焚燒處理我國大中型焦化廠一般普遍采用生化處理，經處理的廢氣水水質滿足焦化廠循環用水的水質要求，以實現廢水的零排放。a、本工程產生的廢水及水質需要處理的污水量15.56t/h，生化處理規模20t/h.。進水的水質（混合水）COD：20002500mg/L BODs：1000mg/LNH3-N:150mg/L 酚：1800mg/L(低溫干餾酚含量較高)硫化物：30mg/L HCN:10mg/LSS:210mg/L 油：300mg/Lb、污水處理流程如下： 污水 斜管隔油池 調節池 缺氧池 好氧池 中間沉淀池 接觸氧

36、化池 最終沉淀池 回收利用（循環）流程簡述如下：污水首先進入斜管隔油池進行隔油處理，除去重、輕焦油，后進入氣浮池進行氣浮進行氣浮處理，去除水中乳化油及膠狀油。氣浮池出水進入調節池調節水質水量后，進入缺氧池及好氧池進行生化處理，去除大部分氨、氮及COD、BOD等。出水經沉淀池沉淀后進入接觸氧化池進一部處理，去除水中的有害物質。設計在耗氧池及接觸氧化池內鼓入足夠的空氣，以滿足生化處理的需求，出水經沉淀池沉淀后，回收用作生產用水。剩污泥經壓濾機脫水后摻入煤中可供鍋爐燃燒。主要處理參數：1）調節池：水力停留時間20h2）缺氧池：水力停留時間1h 實際1.5h消化液回流比6：13）好氧池：水力停留時間2

37、2h 實際3.2h,氣水比60：1。污泥回收比1004）接觸氧化池：水力停留時間9h 氣水比20：15）事故水池：設計200 m3事故水池一座，確保正常情況下廢水不外排。6）處理效率：懸浮物70 油95 COD90 BODs90%酚99 氧化物95 硫化物98 NH385%7)出水水質懸浮物50mg/L 油10 mg/L COD150 mg/L BODs100 mg/L 酚0.5 氧化物0.5 硫化物1 mg/L NH325 mg/L（7）蘭炭生產原料、輔助材料及燃料和動力消耗序號項目名稱單位指標備注一產品名稱和生產規模萬噸/年1蘭炭602副產粗煤焦油33煤氣5×104二年操作日天3

38、30三主要原輔材料、燃料用量1塊煤萬t / a70.82磷酸氫二鈉t/a63新鮮水t /小時204循環水立方/小時22.55蒸汽t /小時30.6MPa6供電裝機容量kW2200年耗電量Kwh/a7.84×1065.3石灰生產技術方案5.3.1 總體方案 石灰生產規模：30萬噸年（12×100t/d雙套筒氣燒石灰窯）年生產天數： 330 天5.3.2生產原理 CaCO3 = CaO + CO2將石灰石加熱分解后就產生石灰和放出二氧化碳，最古老的方法即是在石灰窯中利用燃料煤加熱分解，沿用了大約幾千年。 近年來由于石灰應用領域的擴大，以及人們對石灰質量的要求提高，才出現了新的石

39、灰窯生產方法，但其根本的原理是一樣的。5.3.3環形套筒窯煅燒工藝說明5.3.3.1豎窯結構簡圖說明 序號 說明1 料車2 布料系統3 料位探尺4 窯殼及耐火內襯5 上內套筒6 下內套筒7 上燒嘴平臺8 下燒嘴平臺9 上燃燒室10 下燃燒室11 出灰機12 出灰臺13 窯底料倉14 振動出灰機15 循環氣體入口16 拱橋17 內套筒冷卻空氣導管18 下環管（助燃空氣環管）19 噴射管20 燒嘴21 循環氣體管22 廢氣管23 換熱器24 上環管（驅動空氣環管）25 PZ 預熱帶26 UB 上部逆流煅燒帶27 MB 中部逆流煅燒帶28 PF 下部并流煅燒帶29 CZ 冷卻帶5.3.3.2環形套筒

40、豎窯工藝流程：原料場的石灰石，通過受料斗、皮帶和振動篩進入原料倉，再把膠帶輸送機從原料倉輸送來的石灰石原料，經稱量斗稱量后裝入料車（1）內，4t卷揚機將料車提升至環形套筒豎窯窯頂，將料車內的石灰石加入窯頂布料系統（2），通過旋轉布料器進入窯內。在窯頂設一料位探尺（3）顯示窯內的料位。布料系統設有密封閘門，他與旋轉布料器下部的料鐘互鎖，可以避免在向窯內加料時外界空氣的進入。后物料經過窯內的預熱帶（PZ）、上部逆流煅燒帶（UB）、中部逆流煅燒帶（MB）、下部并流煅燒帶（PF）和冷卻帶（CZ），通過出灰機（11）和出灰臺（12）進入窯底料倉（13），最后由振動出灰機（14）排出窯外，再由膠帶輸送機送

41、至下一道工序。環形套筒豎窯是由窯體鋼外殼及耐火內襯（4）和與其同心布置的上、下內套筒（5、6）組成。豎窯設有上、下兩層燃燒室（9、10），均勻錯開布置，燃燒室內有耐火內襯，并通過用耐火材料砌筑的拱橋（16）與內套筒相聯。環形套筒豎窯煅燒所用的熱量由燒嘴（20）提供，燃料經燒嘴噴射進入燃燒室，燃燒產生的高溫氣體經拱橋下部形成的空間進入料層，為窯內的煅燒提供熱量。上、下兩層燃燒室將窯內分為上部逆流煅燒帶（UB）、中部逆流煅燒帶（MB）、下部并流煅燒帶（PF）。由于上燃燒室（9）提供的助燃空氣量不足，只有50%左右，因此，在上燃燒室的中部逆流煅燒帶的煅燒為不完全燃燒。不完全燃燒的煙氣中含有一定的燃料

42、，在廢氣引風機的作用下，煙氣與來自經過拱橋進入料層的過剩空氣相遇，繼續進行完全燃燒，煅燒石灰石。由于在這兩煅燒帶中，燃燒氣流方向與物料的運行方向相反，所以稱為逆流煅燒帶。在逆流煅燒帶中，石灰石僅部分煅燒，而此時石灰石剛剛開始分解，需要大量吸收熱量，故不會在逆流煅燒帶產生過燒。在上部煅燒帶完全燃燒后的煙氣在廢氣引風機的作用下繼續向下流動，在窯頂氣量調節閥的分配下，約70%的煙氣進入內套筒（5）與窯殼（4）之間的預熱帶（PZ），經過環形料層到達窯頂，并由窯頂廢氣管道（22）進入廢氣引風機。另外30%的煙氣則經上內套筒（5）內部由管道進入換熱器（23），換熱后溫度降至300左右再進入廢氣管道。窯內所

43、有廢氣都由廢氣引風機抽出，進入廢氣引風機的廢氣溫度一般在180250左右，然后經袋式除塵器除塵達到國家廢氣排放標準后，由煙囪排入大氣。在下燃燒室（10）供給燃料燃燒所需的助燃空氣是過量的，空氣過剩系數為2.0左右，這樣保證了煅燒溫度均勻，石灰石不會過燒。下燃燒室燃燒產生的高溫煙氣（溫度1350分成兩部分：一部分經過中部逆流煅燒帶、上部逆流煅燒帶流向窯頂，過程如前所述；另一部分則灰在噴射管（19）高速氣流所產生的負壓抽力作用下向下流動，在下燃燒室（10）與下內套筒的循環氣體入口（15）之間形成并流煅燒帶（PF），石灰石最終是在這一區域內煅燒完成。下燃燒室產生的高溫氣體經料層煅燒石灰石后，到達下內

44、套筒上均勻分布的循環氣體入口，進入到下內套筒內。石灰冷卻空氣則從窯底吸入，在冷卻帶（CZ）冷卻石灰并預熱后，也由循環氣體入口進入下內套筒。這兩部分氣流混合后稱為循環氣體（其中含有可燃燒的助燃空氣）。循環氣體通過循環氣體管（21），在噴射管（19）的作用下被吸入到噴射器，在下燃燒室與燃燒氣體一同進入窯內料層，如此反復進行。循環氣體的溫度一般在800900，環形套筒豎窯的操作通過控制循環氣體的溫度來實現對窯內煅燒過程的控制。產生循環氣體的噴射管（19）噴射風來自上環管（24），是由羅茨風機供應的氣體竟換熱器（23）換熱后達到450左右進入上環管，后經噴射器高速噴出在窯內形成下部并流煅燒帶（PF）和

45、循環氣體。內套筒冷卻空氣由冷卻空氣提供，風機排出的冷卻空氣分為兩部分：一部分冷卻上內套筒（5）后排入大氣；另一部分則冷卻下內套筒（6）后自身預熱至200左右，經過內套筒冷卻空氣導管（17）進入到下環管（18），作為燒嘴的助燃空氣。下內套筒循環氣體入口（15）與出灰機（11）之間是冷卻帶（CZ），煅燒好的石灰在這里得到冷卻后，經出灰機（11）和出灰臺（12）存入窯底料倉（13）。5.3.4 原料 環形套筒豎窯所用原料為經破碎、篩分后粒度為4080mm合格的石灰石。為獲得優質的活性石灰，要求提供的石灰石是致密細晶粒結構，少熱爆裂塊，成分均勻穩定。其理化性能指標為：名稱粒度（mm）化學組成（%）Ca

46、oSiO2MgOAl2O3Fe2O3SP石灰石4080541.00.70.20.10.025痕跡5.3.5物料平衡平衡計算參數： （1）環形套筒窯生產能力：100t/d×12臺 （2）環形套筒窯年工作日：330天（每天3班8小時制）； （3）環形套筒窯年出窯石灰量：300000t； （4）環形套筒窯入窯的單位原料消耗量：1.87t石灰石/t石灰； （5）原料石灰石篩分損失率：8%； （6）生石灰篩分粉灰率：10%。5.3.6用水 窯區用水主要為工業清水與生活用水，用水的PH值為78。每座窯供水管線系統的設計能力要求提供3050m3/h的水，水的供應壓力在標高±0.0處為0.

47、3MPa。供水主要應用與風機軸承的冷卻、現場的清洗和耐火材料的修補，供水要求風機軸承冷卻為連續用水，其余為間斷用水。5.3.7壓縮空氣 壓縮空氣管線設計能力要求提供30m3/min壓縮空氣，主要用來吹掃燃燒系統的積灰，驅動氣動閥門以及為維修時預留的接口管。壓縮空氣必須經過凈化且不含有油和水。5.3.8氮氣(或蒸汽) 氮氣(或蒸汽)主要用于豎窯投產前或進行豎窯檢修工作之前，對煤氣管道的吹掃。氮氣(或蒸汽)入口位于煤氣主管道沿煤氣流動方向緊接手動切斷閥之后。 氮氣(或蒸汽)的用量根據煤氣管道輸送的距離而定，一般約為：67Nm3/min，且必須在離氮氣(或蒸汽)入口不遠處有足夠的貯存量。對送至煤氣主

48、管道氮氣(或蒸汽)入口處的氮氣(或蒸汽)壓力要求為：0.40.6MPa。5.3.9電氣控制系統5.3.9.1概述 石灰車間供配電系統組成a 原料儲運篩分系統；b 環形套筒豎窯煅燒系統c 成品儲運加工系統； 5.3.9.2供電要求 石灰窯供電均為交流，除高溫廢氣風機為10KV的高壓供電外，其余均為380/220V的低壓供電設備。 石灰窯要求兩路電源供電（須兩條母線引入），一路為正常工作電源，另一路作為備用電源，備用電源可采用互校或快速切斷投入工作。當正常供電發生故障時，發給控制室視聽報警，應急電源即投入工作，應急電源采用兩路電源供電，故障時用另一路電源，當故障排除后將從事故母線自動轉換成正常供電

49、的母線。5.3.9.3供配電系統1、 高壓開關柜采用金屬鎧裝移開式開關柜，低壓室與高壓區完全分開，并具備機械連鎖和電氣連鎖裝置，繼保采用綜合保護繼電器。2、 變壓器a 動力變壓器b 整流變壓器c 照明變壓器3、低壓配電設備 低壓負荷中心柜防護等級不低于IP30，短路承受能力70kA，開關、接觸器采用進口或合資產品。4、不間斷電源（UPS）系統 采用在線不間斷電源裝置（帶電池），為PLC及計算機系統提供電源，主要技術參數： 輸入電壓：交流、三相380±10% 輸出電壓：交流、單相220KV±1% 額定輸出功率：50KVA 30分鐘 防護等級：IP205.3.9.4傳動控制1、

50、 調速控制廢氣風機由整流變壓器變頻器組供電，羅茨風機及卷揚機電機變頻器由動力變壓器供電，供電電壓AC 380V。2、非調速控制非調速低壓交流電機由電動機控制中心（MCC）配電，參與控制的電機通過PLC實現控制功能連鎖。3、 控制及操作a 系統組成原料儲運篩分環形套筒豎窯煅燒成品儲運加工系統炭素材料烘干系統b 控制系統規模整個系統通過工業以太網連接實現網絡通信。HMI操作站、工程師站放置在電氣室中控室對設備狀態進行監控。這些信號在控制系統操作顯示屏上作畫面顯示和報警顯示。c操作方式 采用現場手動及中央自動、手動三種操作方式，現場手動優先，現場手動參與PLC控制。d PLC完成的主要控制功能 PL

51、C完成的主要電氣功能如下：（1）石灰石上料系統 上料料斗運行及定位 卷揚機送料 入料機構（密封閘門、旋轉布料器、料鐘）定位 采用閉環控制，當信號顯示稱量斗空載時，上料小車達到低位，卸料閥開起，給上料小車加料。料位探測器探尺提升到滿料位置，卷揚機將小車提升至窯頂，布料器液壓系統開始工作。布料結束后，料鐘上移，關閉旋轉布料器。重復5次加料過程，每次加料比上一次旋轉72o。每個加料周期完成后，料位探測器探測是否滿料位。（2）內筒冷卻空氣控制 內筒冷卻風機啟/停（3）驅動空氣控制 羅茨風機啟/停 電機調速控制（4）窯氣輸送控制 輸氣風機啟/停 電機調速控制（5）爐氣控制 閥門關/閉 燃燒器連鎖 采用閉環控制，根據熱平衡條件，進行煤氣、驅動空氣和二次 的自動調節。（6）出灰設備控制 成品出灰機關/閉 成品出灰機速度控制 成品倉下振動給料機關/閉 采用閉環控制，出灰的產量由出灰機的