武汉科技大学本科毕业设计
环、焦炉煤气下喷、
复热 双联火道、废气循
WKD6050D 环、焦炉煤气下喷、
复热
15980
15140
6000
5700
500
30
4.3.2炉型及炭化室尺寸的选择
（1） 焦炉炉型的选择 1） 加热煤气和空气供入方式
焦炉加热煤气和空气供入方式有侧入式和下喷式两类。侧入式焦炉加热焦炉的富煤气由焦炉机、焦侧位于斜道区的水平砖煤气道引入炉内，空气和贫煤气从废气盘和小烟道由焦炉侧面进入炉内。下喷式焦炉加热用的煤气（或空气）由焦炉下部垂直地进入炉内。侧入式的供气方式较为复杂，且对焦炉的炉体的砌筑要求更高，故本设计采用下喷式的加热煤气和空气供入方式[10]。
2）燃烧室火道型式
燃烧室立火道型式有水平式和直立式两大类，本设计采用直立火道型式。直立火道按上升气流和下降气流的组合方式，可分为两分式、四分式、过顶式和双联式。本设计采用双联火道型式。
3） 高向加热均匀方式
焦炉高向加热均匀性的方式主要有高低灯头、不同炉墙厚度、分段加热和废气循环等四种方式。高低灯头采用相临火道不同高度的煤气灯头，以改变火道内燃烧点的高度，从而使高向加热均匀，此法仅限于富煤气加热，自斜道来的空气易将高灯头下部砖缝中沉积碳烧掉，造成串漏；采用不同厚度的炉墙，即靠加厚炭化室下部炉墙的厚度，向上逐渐减薄炉墙的办法，影响上下的传热量以实现高向加热均匀，这种办法使炉墙的砌筑较为复杂；分段加热是将贫煤气和空气沿立火道隔墙中的孔道，在不同高度处进入火道，使燃烧分段，这种措施可使火焰拉得长，并通过孔道出口的断面调整高向加热，但火道的结构比较复杂；废气循环是将下降火道的部分燃烧废气，提高立火道隔墙下部的循环孔，抽回上升立火道，形成炉内循环，以稀释煤气和降低氧的浓度，从而减缓燃烧速度，拉长火焰，这种方式结构简单，且有按加热煤气的进入量自动调节循环废气量的功能。比较以上几种方式，本设计采取废气循环的措施。
4） 气流调节方式
焦炉加热气流的调节方式有上部调节式和下部调节式。上部调节式焦炉采用从炉顶更换立火道底部烧嘴调节富煤气量，更换或拨动斜道口调节砖调节贫煤气量和空气量。下部调节焦炉从焦炉底部更换煤气支管上的喷嘴火硝烟到顶部箅子砖孔开度来调节煤气量或空气量。下部调节方便，操作环境较好。故本设计采用下部调节方式。
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综上所述，本设计采用WH43K型捣固焦炉。特点为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷的复热式焦炉，是在总结焦炉多年生产经验的基础上设计的炉型，它在结构上作了许多改进，使炉体坚固严密，加热均匀，焦炉的操作环境和劳动条件得到较大改善。
（2） 炭化室尺寸的确定 1）炭化室宽度
炭化室宽度主要决定于煤料的结焦性能，焦炭的用途等。煤料粘结性较强，或需生产的块度较大的焦炭，一般采用宽炭化室。煤料的粘结性较差，需快速炼焦，则采用窄炭化室。因年产70万吨为大型焦炉，故本设计拟定炭化室宽度为450mm。
2） 炭化室长和有效长
本设计拟定炭化室长度为14080mm。
炭化室长度减去机焦侧炉门砖深入的距离为有效长度，拟定机焦侧炉门砖深入的距离为400mm，则有效长度为14080－2×400=13280 mm。
3） 炭化室有效高
炭化室高度减去炭化室顶部空间高度，即装煤线高度，称为有效高度，拟定炭化室顶部空间高度为300mm，则有效高度为4300－300=4000 mm。
我国大型捣固焦炉的锥度一般较小，这里我们取炭化室的锥度为50mm，则 炭化室机侧宽度为425mm；炭化室焦侧宽度为475mm。 本设计采用WH43K型焦炉，其详细参数如表4.2所示。
表4.2 WH43K型焦炉详细参数
序号 l 2 3 4 5 6 7 8
名称 炭化室全长 炭化室有效长 炭化室全高 炭化室有效高 炭化室平均宽 炭化室机侧宽度 炭化室焦侧宽度 炭化室锥度 炭化室中心距 炭化室有效容积
单位 mm mm mm mm mm mm mm mm mm m3
数量 14080 13280 4300 4000 450 425 475 20 1143 23.9
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9 10 11 12
燃烧室立火道中心距 燃烧室立火道个数 加热水平高度 结焦时间
mm 个 mm h
480 28 700 18
4.4 专业车辆的台数及配置
根据《焦化设计参考资料》，焦炉机械的操作及备品数量表和焦炉机械的备件数量表，如下：
表4.3 焦炉机械的操作及备品数量表
机械 名称 推焦机 装煤车 拦焦机 熄焦车 电机车
表4.4 焦炉备件数量表
名 称
单位
两座 25孔 1 1 1 2 1 1 1 1
四座25孔 1 1 1 2 1 2 1 2
22
两座 25孔 操作 1 1 1 1
备用 1 1
四座 25孔 操作 2 2 2 2
备用 1 2
两座 32孔 操作 1 1 1 1 1
备用 1 1 1
两座 36～42孔 操作 1 1 1 1 1
备用 1 1 1
四座 36～42孔 操作 2 2 2 2 2
备用 2 1 1
两座 65孔 操作 2 2 2 1 1
备用 1 1 1
四座 65孔 操作 4 4 4 2 2
备用 2 2 2
两座 两座 四座 两座 四座 32孔 36～42孔 36～42孔 65孔 65孔 1 1 1 1 1 1 1 2 1
1 1 1 1 1 1 1 2 1
1 1 1 2 1 1 1 4 1
1 1 1 2 1 1 1 4 1
2 1 1 2 1 1 2 8 1
推焦机用备件
推焦杆（包括杆头） 推焦用电动机 走行电动机 走行轮组 平煤用电动机 空气压缩用电动机 空气压缩机 拧螺丝机构（包括拦焦机
用）
推焦杆传动齿轮 油压泵及电动机
根 台 台 组 台 台 台 套 个 套
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装煤车用备件
走行电动机 走行轮组 防暴电动机 电磁换向阀 流量控制阀
台 组 台 个 个
1 2 1 1
1 2 2 2
1 2 1 1 1
1 2 1 1 1
1 2 1 2 2
1 2 1 1 1
1 2 1 2 2
机械交换机用备件 液压交换机用备件
由表4.3及表4.4，确定本设计焦炉（2×40孔）的焦炉机械的操作及备品数量和焦炉机械的备件数量见表4.5及表4.6：
表4.5 焦炉机械设备配置表
数 量（台）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
机械名称
总 数
捣固机（锤） 捣固装煤车 推焦车 导烟车 拦焦车 干式熄焦罐车 湿熄焦车 电机车 液压交换机
64 1 1 2 1 1 1 1 1
其中备用
4 0 0 1 1 1 1 1 1
表4.6 焦炉机械的备件数量
名 称
配 置 平煤杆
推焦杆（包括杆头） 推焦用电动机 走行电动机 走行轮组 平煤用电动机 空气压缩机用电动机
空气压缩机
拧螺丝结构（包括拦焦车用）
推焦杆传动齿轮 油压泵及电动机
单位 根 根 台 台 组 台 台 台 套 个 套
数量 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1
推焦机
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装煤车 机械交换机 液压交换机
走行电动机 走行轮组 防暴电动机 电磁换向阀 流量控制阀 台 组 台 个 个 1 2 1 1 1 4.5 炉组布置，炉间台、炉端台的尺寸及各层空间的利用
4.5.1 炉组布置
炉组的布置要求有以下这些方面：
（1）炉组布置应确保焦炉安全持续生产，满足施工要求，认真搞好环境保护，注意节约用地和基建投资，并考虑到分期建设或扩建的可能。
（2）焦炉基础要求有良好的地址条件，以防止焦炉产生不均匀沉降；焦炉应尽量避免建在滞水地段，当地下水位很高且采取烟道排水不能解决问题时，应在焦炉基础范围内采取降低水位的措施。
（3）两座焦炉组成一个炉组，在两座焦炉之间设一个煤塔。同一炉组的焦炉应布置在同一中心线上，焦炉区域采用同一土标高。
（4）焦炉的布置应尽量避免炭化室中心线与主导风向平行，以防―穿堂风‖造成出焦操作困难和降低炉温。
（5）两座焦炉配备一套熄焦设施，熄焦设施应布置在炉组端部。熄焦塔中心与炉端炭化室中心的距离：大、中型焦炉一般不小于40m，小焦炉一般不小于30m。熄焦泵房和粉焦沉淀池一般与焦台布置在同一侧；当受地形条件或其他因素限制时，也可以布置在焦炉炉端台的端部。熄焦塔与焦台之间的距离不得小于一台熄焦车的长度。熄焦车轨道一般与厂内的铁路接通[13]。在轨道的一端应布置熄焦车修理坑或修理库。
（6）焦炉烟囱的位置根据地形特点和焦化厂总体布置而定，可布置在焦炉的机侧或焦侧。当布置在机侧时，必须在建筑物边界线之外，并应错开煤塔上煤的胶带机通廊和转运站。当布置在焦侧时，应与焦台、运输胶带通廊以及铁路运输线统一考虑。
（7）焦炉炉组的两端应设炉端台。炉端台的长度应满足装煤车在炉端炭化室操作（包括装煤和清扫上升管）时，端部还有检修另一台装煤车的位置。炉端台顶层应设工人休息室；大、中型焦炉炉端台顶层机侧设置悬臂其重机，两座焦炉共用一台。炉端台二层设推焦杆和平煤杆更换站；必要时可设炉门修理站。
（8）焦炉与煤塔之间应设煤塔炉间台。其长度一般根据交换机和交换传动装置、加热煤气管道、余煤提升机、烟道等的布置需要而定。煤塔炉间台可设工人休息室，但不得防碍装煤车的安全行驶。
（9）机侧操作台的的宽度主要根据蓄热室走廊的布置需要而定焦侧操作台还必须满足拦焦机轨距的需要。焦侧操作台在炉端台外边的延长段的台面宽度，应比焦炉区段
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