武汉科技大学本科毕业设计
道与烟囱可位于焦炉的机侧，也可位于焦侧。本设计选择烟囱在焦侧，为两座焦炉共用一个烟囱，所以烟囱的位置在两座焦炉的中间。
为了美化环境，让烟道全部埋到地下，本设计拟定分烟道到总烟道再到烟囱根部的高度逐渐降低，构成下坡趋势。
4.8 熄焦设备
本设计采用干法熄焦，湿熄焦设备在干熄焦装置检修时备用。
干法熄焦，是指采用惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。在干法熄焦熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干法熄焦锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。废热锅炉产生的蒸汽用于发电。干法熄焦系统由红焦装入设备、冷焦排出设备、干熄炉、气体循环设备以及干法熄焦锅炉以及发电机组等组成。其流程如下图所示
焦炭循环气体红焦拦焦车旋转焦罐焦罐台车环形烟道提升机锅炉装入装置预存段冷却段平板闸门振动给料器旋转密封阀链式刮板机双岔溜槽加湿搅拌机皮带输送机布袋除尘器焦炭外运除尘风机净化气体排放粉焦外运给水预热器二次除尘器循环风机链式刮板机斗式提升机蒸汽放散焦粉仓电减温减压器热力管网汽轮发电机一次除尘器烟气和粉尘水蒸气纯盐水纯水槽给水预热泵除氧器锅炉给水泵
图4.3 干熄焦流程
同时在2号焦炉炉端台外设一套湿法熄焦系统，作为干熄焦系统投产前的临时熄焦设施及干熄焦投产后的备用熄焦设施。湿法熄焦系统包括熄焦泵房、熄焦塔、高位槽、熄焦水喷洒管、除尘用捕集装置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脱水台和电动单轨抓斗起
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重机等。
4.9 煤塔布置
本设计煤塔布置在炉组中间，煤塔旁设有余煤提升机，煤塔在焦炉炉顶以上部位是方形贮仓，下部是框架式楼层，整个煤塔为钢筋混凝土结构。炉顶至煤塔顶层设有楼梯间，楼梯间一般布置在机侧。上部的贮槽与去煤塔顶层的楼梯相连。煤塔底层布置热工仪表和电气控制站。
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5 工艺计算
5.1 炭化室的物料衡算
物料平衡是根据物质不灭定律进行计算的。炭化室的物料衡算指进入炭化室的的原料—煤为入方，炼焦的各种产品—焦炭及其他化工产品为出方进行衡算[14]。进行物料衡算是炼焦车间设计最基本的依据，也是确定各种设备操作负荷和经济估算的基础。
5.1.1 物料平衡的入方
物料平衡的入方包括入炉煤量，入炉煤带入的水分，以及漏入炭化室的空气量。 （1） 入炉煤量
入炉煤量指每孔炭化室的装煤量或整座焦炉每小时的装煤量。物料平衡的计算基准是吨入煤量（SG）。炭化室的物料衡算以1000kg湿煤为基准。
物料平衡入方的干煤量（Gm）按下式计算：
100?WGm =1000×，kg/t (5.1)
100式中 1000——物料平衡计算的基准数；
W—入炉煤的水含量，%。
如前所述，本设计入炉煤的水含量为10%。
100?W100?10 Gm =1000×=1000×=900kg/t
100100入炉煤带入的水量GS =1000-900=100kg/t （2） 吸入炭化室的空气量
当集气管压力保持正常数值时，在整个结焦过程中，炭化室内均为正压，所以空气及燃烧系统产生的废气不容易漏入炭化室中。在物料平衡计算中可以不予考虑。
5.1.2 物料平衡的出方
物料衡算的出方包括炼焦的各项产品。 （1）全焦量（GJ）
全焦量指包括粉焦在内的不同粒度焦炭的总和，其计算式如下：
rdKJ100?WKJGJ=1000=1000，kg/t (5.2)
100100100式中，
Y
——入炉煤收到基全焦率，%； KJ
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KJd——入炉煤干燥基全焦率，%； KJd用数理统计的方法得出的计算式如下：
KJd =103.19－0.75 Vd－0.0067 tJ，% (5.3)
式中，tJ—推焦前15min测定的煤饼中心的温度。本设计取tJ=1000℃
Vd—入炉煤的干基挥发分，%； Vd=Vdaf?100?Ad100?100=29.60?8.56100=27.07，%
则，KdJ=(103.19-0.75?27.07-0.0067?1000),%
=76.19%
GJ= GmKdJ=900×76.19%=685.71kg/t 2）焦油量
焦油量可按下式计算：
GKardafJY= 1000JY100?W?A100=1000ar100×KJY100 ，kg/t 式中，
KarJY——入炉煤收到基焦油产率，%； KdafJY——入炉煤干燥无灰基焦油产率，%； Aar——入炉煤收到基灰分，%；
KdafJY目前多采用下式进行计算： 本设计中的入炉煤Vdaf=29.60%，而当入炉煤的挥发分Vdaf=18~30 %时，
KdafJY采用下式进行计算： KdafJY=－18.36+1.53Vdaf-0.026(Vdaf)2，% 得 KdafJY=4.15%
A100?Mar= Ad×ar100?10100=8.56×100=7.70%
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5.4)
5.5) （ ( (武汉科技大学本科毕业设计
daf将KJY 、Aar的值代入式（5.5）得：
GJY= 34.15kg/t （3）粗苯量
粗苯量可按下式计算：
ardafKB100?W?AarKBGB=1000=1000×，kg/t (5.6)
100100100ar式中 KB——入炉煤收到基粗苯产率，%；
daf——入炉煤干燥无灰基粗苯产率，%； KBdaf目前多用下式进行计算： KBdaf=－1.61+0.144Vdaf－0.0016 (Vdaf)2 ,% (5.7) KBdaf计算得 KB=1.25%
100?10?7.701.25×=10.29kg/t GB=1000×100100（4）氨量
对于氨的回收，国内主要有生产硫氨和氨水两种工艺流程。故在物料衡算中均应换算成纯氨量。
氨是由煤含氮化合物转化而成的。氨量一般可按下式计算：
ardKA100?WKAGA=1000=1000×，kg/t (5.8)
100100100
ar式中，KA——入炉煤收到基氨的产率，%；
d——入炉煤干燥基氨的产率，%； KA经多方研究证实，煤在炼焦过程中氮量有12~16%转化成氨，故氨的产率可用下式计算：
d=bNdKA17，% (5.9) 14式中，
b—煤中总氮量转为氨的转化系数，一般取0.12~0.16，本设计中b取0.14； Nd—入炉煤干燥基氮含量，%； 17—氨的分子量；
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