5.4 炼焦工艺装备

    1  上升管盖、桥管与水封阀承插处采用水封结构是成熟的技术，密封效果好、投资少。

    2  根据生产经验，集气管端部与集气管中部吸气管处的压差要限制在一定范围内才能使各炭化室压力比较均匀且易于控制。当焦炉炉孔数较多时，为减少建设投资，一般不采用增大集气管管径的方法，而是采用两个或三个吸气管。

    3  集气管设置荒煤气放散管，是为了当焦炉遇到事故时，可以打开放散阀排出荒煤气以减小炭化室及荒煤气导出系统的压力，防止冒烟或着火。排出的荒煤气如不点燃会恶化周围环境。为此，应在放散管排出口设置自动点火装置，将排出的荒煤气燃烧。

    4  焦炉采用高压氨水喷射与除尘地面站或除尘装煤车相配合的方式，可以很好地实现对焦炉装煤烟尘的治理。高压氨水泵设变频调速系统有利于节能。

    5  吸气弯管设手动调节翻板，是为了粗调集气管压力，以提高自动调节的灵敏度，从而保证集气管压力稳定。

    6  焦炉上升管外壁无隔热措施时，表面温度可达200℃以上，将恶化炉顶操作环境，为此要求采取隔热措施。

    7  集气管设置氨水清扫装置有利于焦油、氨水的顺利排出。

    8  集气管设置蒸汽或氮气(有氮气供应的情况下)吹扫、充压设施，可方便集气管在开工、停工或集气管内煤气压力较低时使用。

    9  氨水管道设置补充事故用水设施，可在长时间停止氨水供应的事故状态下，用工业水代替氨水冷却荒煤气，避免烧坏集气管。

5.4.2  本条规定了焦炉加热交换系统的设计要求。对条文的规定分别说明如下：

    1  加热煤气管道：

        1)与大、中型高炉相配套的焦炉，应以高炉煤气为焦炉主要加热燃料。但当高炉煤气的热值较低不能满足焦炉加热要求时，应混配焦炉煤气。因此，复热式焦炉一般需要布置三套加热煤气管道：高炉煤气管道、焦炉煤气管道和混合用的焦炉煤气管道。当混合煤气已在能源供应部门按要求混和好时，焦化区域不需再设置混合用的焦炉煤气管道。当焦炉采用符合热值要求的单种煤气加热时，只需设置相应的单种加热煤气管道，如焦炉煤气管道、发生炉煤气管道或高炉煤气管道中的一种。

        3)为防止萘等杂质低温凝结，堵塞加热煤气管道及管件，一般要求焦炉煤气预热温度不低于45℃。

    2  废气系统：

        1)废气排出系统中，交换开闭器的阻力占总阻力的比例较大。克服10Pa的阻力就需加高烟囱2m，因此设计应使用阻力小、调节灵敏的交换开闭器。

        2)烟囱根部的总烟道上设排水设施，有利于及时排出积水，防止烟气流通断面过小造成焦炉加热系统吸力不足。

    3  交换系统：

        1)液压交换机占地面积小、设备简单、操作轻便，所以交换系一统应采用液压交换机。液压交换机设置蓄能设施，可在停电情况下实现几个周期的交换，保证焦炉稳定生产。

        2)向焦炉供应煤气的控制设备有交换旋塞或煤气砣，各有优点。但近年来为减少煤气向地下室泄漏的机会，高炉煤气系统多采用煤气砣(尽管它向烟道漏煤气的机会增多，会损失部分煤气)。

5.4.3  本条规定了焦炉护炉设备的设计要求。对条文的规定分别说明如下：

    1  炉柱通过保护板施加给焦炉砌体足够的保护性压力，可使焦炉砌体能够抵抗结焦过程中煤料膨胀力的作用，还可使焦炉砌体虽然受到温度变化及机械力的作用也不致产生变形或破损，从而保持焦炉砌体的完好和严密。随着炭化室高度的增加，炉柱施加给焦炉砌体的保护力应大幅增加。

    2  H型钢具有同样重量刚度大或同样刚度重量轻的优点，所以焦炉的炉柱宜采用H型钢的组合构件。

    3  为使炉柱能够对焦炉砌体施加足够的保护力，为使抵抗墙能够对焦炉砌体均匀施加保护力，焦炉的横向和纵向必须设置拉条。在烘炉及生产期间，按计划调节拉条端部压缩弹簧的负荷，可以达到对焦炉砌体均匀施加保护力的目的。

    4  焦炉炉门是焦炉的关键设备。为了显著改善焦炉的操作环境，宜采取有效的技术措施以提高炉门的严密性。如：采用弹簧门栓、弹性刀边可使炉门刀边受力均匀并便于调节；采用悬挂式结构可使炉门对位准确、刀边不易位；采取空冷措施可降低炉门温度梯度，减少热变形等。

    5  大保护板具有较高的强度和刚度，对焦炉炉头有较好的保护效果，故焦炉应采用大保护板。

5.4.4  本条规定了焦炉湿法熄焦系统的设计要求。对条文的规定分别说明如下：

    1  焦炭水分主要因熄焦方式而异。高炉用焦的水分应低且保持稳定，水分波动会影响高炉炉况的稳定。近年来，国内外开发出低水分熄焦和稳定熄焦等新型湿法熄焦工艺。焦炉采用新型湿法熄焦，可以降低并稳定焦炭的水分。

    2  湿法熄焦是焦化厂的重要污染源之一。为此，湿法熄焦的设计必须采取严格的环保技术措施。在熄焦塔顶设置高效捕尘装置(如带折流板的捕尘装置)，可以有效地捕集熄焦时散发出来的蒸汽中夹带的粉尘和水滴。

    3  粉焦沉淀池是处理熄焦水的重要设施，应具有足够的尺寸，以保证含粉焦的熄焦水有较好的沉淀效果。

    4  粉焦沉淀池内的粉焦收集一般采用电动抓斗起重机。近年来，为将沉淀池中的粉焦清除干净并实现无人操作，开发出可自动往复运行的刮板式粉焦收集机械，效果较好。

    5  为节约用水以及避免熄焦废水外排污染环境，正常生产时粉焦沉淀池内的熄焦废水应实现闭路循环，不得外排。

    6  为了减少焦化企业生产污水的外排量，可以使用处理后的酚氰废水作为熄焦补充水，其水质指标与《污水综合排放标准》GB8978-1996中规定的二级排放标准相同。确定这样的水质指标，是基于以下两方面来考虑的：

        1)降低熄焦蒸汽中有害物质的含量，从而减少对环境的污染；

        2)处理后的酚氰废水达到这些指标后，既可以按二级排放标准的要求外排，也可以作为熄焦补充水。

    7  粉焦沉淀池设置液位控制装置，用于控制熄焦补充水的供应和停止。

5.4.5  本条规定了焦炉机械的装备水平和配置数量。对条文的规定分别说明如下：

    1～3  确定焦炉机械的装备水平应以提高操作效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点，以先进、安全、实用和成熟可靠为原则。

    焦炉机械的“一次对位”是指某一焦炉机械停在某一作业位置上，不需移动车辆就能完成本次所有作业。以推焦机为例，当推焦机准确停止在某一炭化室时，不需移动车辆位置，就可完成本炉的摘门、推焦、清扫炉门和炉框、关门以及对前一作业炉进行平煤等操作。

    4  焦炉推焦机虽设有推焦杆和平煤杆的手动退回装置，但在事故停电时，手动操作困难且耗时较长，不能及时将推焦杆退回，难以避免发生烧坏推焦杆和平煤杆的现象。故有条件时，宜在推焦机上设柴油机或柴油发电机，在事故停电时能及时退回推焦杆或平煤杆，且可减轻工人的劳动强度。

    7  焦炉的大型化使得焦炉机械的车体越来越庞大，为防止因司机视线受到限制影响焦炉的安全生产，焦炉机械应设置必要的工业电视监视系统。

    8  焦炉机械中各移动车辆的配置数量应按照下列原则来确定： 

    各移动车辆完成一炉操作所需时间应小于按焦炉或焦炉组的炉孔数、周转时间以及检修时间等计算出的单孔操作时间，并应配置备品车辆以满足焦炉的连续、稳定生产。

    对“典型炉组的焦炉机械配备”，本规范按“顶装焦炉”及“捣固焦炉”分别列出。对近年来新开发投产的炉型及其典型炉组的焦炉机械配置也纳入其中，且未涉及不符合国家产业政策要求的炭化室高度低于4.3m焦炉的内容。这些新开发炉型包括：炭化室高6.98m焦炉、炭化室高4.3m的宽炭化室焦炉、炭化室高5.5m的宽炭化室捣固焦炉以及炭化室高4.3m的宽炭化室捣固焦炉。

    “典型顶装焦炉炉组的焦炉机械配备”表中，炭化室高4.3m的2×72孔宽炭化室顶装焦炉的装煤车，规定为2台操作，未配置备品车。这是因为若配备三台装煤车，当中间一台装煤车出现故障时，无停放位置且影响焦炉装煤操作；此外，近年来的生产实践表明，采用2台装煤车操作且不配置备品车，完全可以满足焦炉的生产操作。同理，炭化室高5.5m的2×50孔捣固焦炉的装煤推焦机，以及炭化室高4.3m的2×72孔捣固焦炉的消烟车、(捣固)装煤车和(捣固)推焦机均未配置备品车。

    湿熄焦车的配置数量依焦炉采用的熄焦方式而定：如焦炉熄焦全部采用干熄焦，则无需配置湿熄焦车；如焦炉采用以干熄焦为主、湿法熄焦备用的熄焦方式，则需配置1台备用湿熄焦车；如焦炉投产初期完全采用湿法熄焦，则除每个熄焦塔需配置1台操作用湿熄焦车外，还需考虑备用湿熄焦车。

    电机车的配置数量将不因熄焦方式的改变而变化。如焦炉熄焦全部采用干熄焦，可采用干熄焦用电机车；若焦炉采用以干熄焦为主、湿法熄焦备用的熄焦方式，可采用于湿两用电机车，故其数量不变。

    在焦炉投产前，不能订购备品焦炉机械时，应订购部分必需的焦炉机械备件以保证焦炉连续、稳定生产。