宁夏岩鑫冶炼有限公司4×31500KVA密闭矿热炉及资源综合利用项目可行性研究报告
(1)备煤
根据低温干馏直立炭化炉生产用煤情况,备煤部分采用机械化封闭胶带运煤、筛分、布料,减少操作人员数量,改善操作条件。整个工序由贮煤场、胶带输送机、转运站和筛分站组成。
贮煤场用来贮存由煤矿运来的合格的原料煤。贮藏煤面积1.08万m3贮煤量约22500t,能保证低温干馏直立碳化炉近7天的生产用煤量。
原料煤由铲车入受煤坑,由给煤机均匀加至M1胶带输送机,M1胶带机将煤输送至筛分室筛分,筛下粉煤直接进入煤仓,然后由汽车运走,筛上合格块煤经由M2胶带机运至立式炉炉顶煤塔。煤塔有4(2组)个下料口,块煤经放料阀放入胶带式布料机上,分别供应煤仓下6组炭化炉。
胶带机、炉顶布料机均设置轻型结构通廊,解决防冻,防风、防雨及防尘问题。在煤料转运站,设计有防尘除尘装置。 (2)炭化工序 A、概述
本工程年产焦炭60万吨,采用内热式水平火道空腹低温干馏直立炉,该炉具有热效率高,生产能力大,能灵活调整加热温度,炉顶温度低、焦油产率高、投资低等优点。
干馏采用低温干馏炭化炉,炉顶定期通过转筒阀将煤料加入辅助煤箱,再随炉料下移逐渐进入炭化炉完成炭化过程,最后由炉底经推焦机、刮板机排出。该工艺流程是连续的机械化过程,有效减少操作人员数量,改善操作条件。
B、炭化工段布置
本工程为6组直立炉并排布置。共享一个上煤系统和一个筛焦系统。6组直立炉中部为上煤系统的煤塔,直立炉一端为出焦、烘干系统,焦炭烘干后汇合进入筛焦系统。空气鼓风机布置再煤塔的中间框架的一层,框架的二、
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三、四层分别布置配电室、仪表室和值班室。6组炭化炉和煤塔布置在一个钢结构厂房内,改善操作环境。 C、主要工艺参数
空腹型内热式低温干馏直立炭化炉的主要工艺参数如表5-1。
空腹型内热式低温干馏直立炭化炉的主要工艺参数
项目 炭化炉炉孔数 炭化室长度 炭化室高度 炭化室宽度 炭化室有效容积 每日每孔装干煤量 装炉煤水分 燃烧室水平火道个数 回炉煤气热值 焦炉生产能力 指标 6 5900mm 8000mm 6000mm 244 m 252t/d孔 10% 一条 7524~8360kj/Nm3 374t/d组 3 C、工艺流程 由备煤工段运来的合格的装炉煤进入煤塔,然后通过可逆皮带卸料小车装入炉顶最上部的煤槽内,再经放煤旋塞和辅助煤箱装入炭化室内。根据生产工艺要求,每半小时打开放煤旋塞向炭化室加煤一次,加入炭化室的块煤自上而下移动,与燃烧室送入炭化室的高温气体逆流接触。炭化室中部的干
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馏段,块煤通过此段被加热到800~850℃,并被炭化为兰炭;兰炭通过炭化室下部的冷却段时,被通入此段熄焦产生的蒸汽和熄焦水冷却到80℃左右,用刮板放焦机连续排出后,通过溜槽落到烘干机上。
煤料在炭化过程中产生的煤气与燃烧室进入炭化室的高温废气和冷却焦炭产生煤气的混合气(荒煤气),在桥管和集气槽内经加压0.3MPa,78℃循环氨水喷洒被冷却至80℃左右。冷却后的煤气经吸气管抽吸至鼓冷工段而与冷凝下来的氨水、焦油一起进入煤气净化工段。
低温干馏直立炉加热用的煤气是经过煤气净化工段进一步冷却和净化后的煤气,由空气鼓风机加压后供给。煤气和空气经烧嘴混合,在水平火道内燃烧。燃烧产生的高温废气,通过在炭化室侧墙面上均匀分布的进气孔进入炭化室,利用高温废气的热量将煤料进行炭化。
炭化炉主要设备表 表5-3
序号 1 2 3 4 5 名称 炭化炉 炉顶辅助煤箱 护炉铁件 炉底排焦装置 运焦刮板机 数量 6套 6套 6套 6套 6套 (3)筛焦工段 A、概述 本工序是按运输、筛分直立炭化炉60万t/a兰炭生产能力设计的,每日需运焦、筛焦1800t。采用机械化运焦、筛分、干燥方式,减少操作人员数量,改善操作条件。整个工段由加热干燥设施、胶带机、转运站、筛焦装置、移动胶带机和贮焦场组成。
每组炭化炉排出的兰炭进入干燥机,然后通过胶带机,经多层振动筛筛
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分,不同筛分料级兰炭分别进入各自料仓或各自料场。
胶带机均设置通廊,解决防冻、防风、防雨、防尘问题。在兰炭转运点设计有放除尘装置。 B、工艺流程及主要设施
因半焦兰炭水分较高,在直立炉一端设置了干燥机。干燥机内直接用煤气加热。
从直立炉炉端刮出的兰炭,分别经溜槽落到干燥机上,然后通过胶带机,经振动筛筛分,不同筛分粒级兰炭分别进入各自料仓或各自料场。
焦贮藏场面积为约1.75万m3,能贮存分级的半焦约18000t,相当于直立炭化炉10天的生产能力。
(4)煤气净化工序及化工产品的回收 A、概述
本工序设计处理荒煤气量为5×104Nm3/h B、工艺流程说明 a、冷鼓、电捕
本工段的主要任务是煤气的冷凝、冷却和加压输送;焦油、氨气和焦油渣的分离,贮存和输送;煤气中焦油雾滴及萘的脱除。 b、工艺方案的确定
1)煤气的冷却采用横管式冷却器,横管冷却器分上、下两段;上段用循环水冷却;下段用制冷水冷却,将煤气温度冷却到25℃以下,使煤气中的焦油和萘脱除,确保后续工序的正常运行。
2)煤气加压采用离心鼓风机
3)焦油、氨水的分离采用钢筋砼分离池相结合。
4)煤气中焦油雾及萘的脱除采用高效蜂窝式电捕焦油器,电捕焦油器布置在鼓风机前负压操作,绝缘箱设氨气保护,可最大限度地脱除煤气中地
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焦油雾滴及萘。使进入鼓风机地煤气焦油、萘含量减少到最低程度,不仅降低了鼓风机地检修强度,而且延长了鼓风机地使用寿命。
5)各贮藏地放散气经蒸氨废水洗涤后集中排放,减少了对环境地污染。 C、原料、产品地规格和数量 a、原料
干煤气量:5×104 Nm3/h 煤气温度:80℃ 煤气压力:0.0015MPa 低温煤气中地杂质含量:
名称 焦油 氨 硫化氨 氰化氨 萘 g/Nm3干煤气 68.49 4.73 2.21 0.84 5.57 b、产品 1)焦油 产量 60000t/a 产品规格
序号 1 2 3 4 5 6 7 名称 密度g/ml 甲苯不容物 灰分 水分 粘度 酚 萘 轻质 1.06~1.05 1.6~2.6 0.13~0.16 6.2~10.3 1.6~1.8 17~21 1.9~2.3 重质 1.18 6.3 0.02 5.3 5.3 0.2 10.2 2)煤气 煤气量 5×104 N m3/h 煤气温度 35℃ 煤气压力 0.0017MPa 煤气中的杂质含量
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