炼焦工艺流程简介
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炼焦工艺流程简介

时间:2015-8-30 作者:好钢钢铁 分享到:

炼焦工艺流程简介

炼焦工艺流程简介
4.1备煤车间
备煤系统的任务是为焦炉提供合格的原料煤。其范围是从精煤堆场开始至焦炉煤塔加煤层为止。包括原料煤的配煤、粉碎及输送等作业。
备煤系统采用配煤仓电子自动配料秤配煤,先配煤后粉碎的工艺方案。备煤系统能力是按年产100万吨焦炭的捣固焦炉生产能力而配套设计的,上料系统能力均为300t/h,配煤粉碎系统能力均为300 t/h,焦炉精煤用量为145.15t/h。
工艺流程简述:炼焦用精煤由汽车运入场内,人工卸料。上煤采用不同煤种轮番上煤;上煤时,推土机或装载机将原料煤推入相应的受煤坑内,受煤坑下的往复式给料机(M80501A-F)将煤给入备1带式输送机(A80501), 经备2、3带式输送机送到配煤仓将煤卸入各自的配煤仓内储存。
配煤仓下的电子自动配料秤将各种煤按相应的配合比例进行配合,经除铁器除铁后煤进入粉碎厂房内的PCFK1618可逆反击锤式破碎机进行粉碎,煤被细碎至<3mm占90%以上,其中<1mm占50%以上,然后经备4、备5和备6带式输送机及可逆配仓带式输送机送入煤塔内供焦炉炼焦使用。详见备煤工艺流程图。
本系统采用PLC控制与就地操作相结合的控制方式
炼焦、熄焦、地面除尘站
炼焦工段焦炉选用2×72孔ZHJL4350D型宽炭化室、双联火道、废气循环、下喷、单热式捣固焦炉,年产干全焦94万吨;采用煤饼捣固, 侧装高温干馏,湿法熄焦工艺和地面站除尘系统。
炼焦工段由焦炉、煤塔、间台、端台、炉门修理站、推焦杆及煤槽底板更换站、熄焦设施、烟囱、炉前集尘固定干管、地面站(集尘冷却器、布袋除尘器、风机、电机、液力偶合器和输灰系统)及相应配套的焦炉机械组成。
炼焦工段任务是将备煤工段配好的洗精煤,捣固成煤饼送入焦炉炭化室中高温干馏,生产出焦炭和荒煤气。焦炭经喷淋冷却后,经凉焦台送筛贮焦工段;荒煤气在桥管、集气管经循环氨水喷洒冷却后被抽吸至冷鼓工段;焦炉装煤出焦产生的烟尘经地面除尘系统处理后达标排放。
(1)炼焦工艺
由备煤车间来的洗精煤,由输煤栈桥运入煤塔,装煤车行至煤塔下方, 由摇动给料机均匀逐层给料, 用21锤微移动捣固机分层捣实, 然后将捣好的煤饼从机侧装入炭化室。煤饼在950~1050℃的温度下高温干馏, 经过~24小时后, 成熟的焦炭被推焦车经拦焦车导焦栅推出落入熄焦车内,焦炭送至熄焦塔用水喷洒熄焦,熄焦后的焦炭由熄焦车送至凉焦台,经补充熄焦、凉焦后,由刮板放焦机放至皮带送筛焦楼。
干馏过程中产生的荒煤气经炭化室顶部、上升管、桥管汇入集气管。在桥管和集气管处用压力为~0.3MPa,温度为~78℃的循环氨水喷洒冷却,使~700℃的荒煤气冷却至84℃左右,再经吸气弯管和吸气管抽吸至冷鼓工段。在集气管内冷凝下来的焦油和氨水经焦油盒、吸气主管一起至冷鼓工段。
焦炉加热用回炉煤气由外管送至焦炉,经煤气总管、煤气预热器、主管、煤气支管进入各燃烧室,在燃烧室内与经过蓄热室预热的空气混合燃烧,混合后的煤气、空气在燃烧室由于部分废气循环, 使火焰加长, 使高向加热更加均匀合理,燃烧烟气温度可达~1200℃, 燃烧后的废气经跨越孔、立火道、斜道,在蓄热室与格子砖换热后经分烟道、总烟道,后从烟囱排出。
上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由液压交换机带动,液压交换传动装置定时进行换向。
装煤过程中产生的含尘烟气经烟尘收集车燃烧后进入由接口翻板阀组成的除尘干管,并经由连接管道进入地面除尘站进行净化处理。
焦炉出焦除尘采用干式出焦除尘地面站净化方式,即出焦时产生的阵发性烟尘在焦炭热浮力及风机作用下收入设置在拦焦车上的大型吸气罩,然后进入集尘干管,送入蓄热式冷却器冷却并分离火花后经脉冲袋式除尘器净化,排入大气。除尘器收集的粉尘由链式输送机运至贮灰仓,为防止粉尘二次飞扬,污染环境,对输灰系统进行封闭,并在各产尘点设集气罩,接入地面站除尘系统,贮灰仓中的粉尘先经加湿处理后汽车外运。
(2)熄焦工艺
熄焦泵房内设有两台熄焦泵,一开一备。快速启闭电磁阀的开启由红外遥控探头自动控制,当装有红焦的熄焦车运行至熄焦塔下时,开始喷洒熄焦,整个喷洒过程由时间继电器控制在90~120秒,保证红焦熄灭。
湿法熄焦工艺包括熄焦泵房、熄焦塔、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重机、焦台、刮板放焦机等。
为了保证熄焦塔捕集焦尘的效率,在泵房设有清水冲洗泵,定期对捕集装置进行冲洗。
熄焦塔高36米,熄焦塔下部设有熄焦水喷洒管,顶部设有一层折流式木结构的捕集装置,可捕集熄焦时产生的焦粉和水滴,增加其除尘效率,有效的改善了周围环境。
粉焦沉淀池的长度、宽度和深度使含焦粉的循环水有充分的沉淀时间和沉淀速度。可保证熄焦水循环使用。
为了定时清理粉焦沉淀池内的粉焦,设计选用了容积为0.75m3的电动抓斗,定时将沉淀池底的粉焦抓到粉焦脱水台上,经脱水后外运。
(3)地面除尘工艺
装煤除尘:烟气由烟尘收集车收集并燃烧后,再汇入除尘干管,然后通过除尘地面站除尘管道进入灭火冷却器降温后,再经阻火型脉冲除尘器净化,烟尘由除尘风机抽引,后达标气体通过烟囱排入大气。
除尘系统与装煤车信号联锁,当装煤车给出装煤信号时,冷风阀关闭,除尘风机在液力偶合器的作用下高速运转。装煤停止后,在液力偶合器的作用下风机低速运转,同时冷风阀打开,冷风将灭火冷却器蓄存的热量带走,待再次接到装煤信号后,关闭冷风阀,风机高速运转,如此循环,含尘气流经除尘器净化后由烟囱排入大气。
在风机低速运转期间,由预喷涂装置将收集来的焦粉喷入装煤除尘器的布袋上,以防止布袋糊死。
出焦除尘:出焦过程中,拦焦车上的焦尘罩与除尘干管连通。焦侧炉门框顶部逸散的烟尘、推焦过程中焦饼向熄焦车塌落时以及熄焦车内红焦与周围环境中空气燃烧后产生的大量烟尘、导焦栅顶部逸出的烟尘,在热浮力和除尘风机的作用下,经混风进入集尘罩,然后进入固定干管,再由除尘风管引入地面站。烟气先经过灭火式冷却器,除去大颗粒或着火的焦粉,烟气降至120℃以下,然后进入阻火型低压脉冲式布袋除尘器,除尘后烟气排放浓度<50mg/m3。净化后的气体经除尘风机、消音器、烟囱排入大气。为装煤和出焦除尘器配套有输灰系统,输灰系统为机械输灰,布袋除尘器及灭火冷却器收集的粉尘经双层卸灰阀、刮板输送机、贮灰仓、加湿搅拌机,并由汽车外运。
除尘地面站系统与拦焦车信号联锁,当拦焦车给出推焦信号时, 关闭非常阀,除尘风机高速运转,进行除尘工作。推焦停止后, 除尘风机低速运转,达到节能目的。开启气动非常阀,灭火式冷却器降温,为下一循环作准备。
煤气净化车间
本车间包括冷鼓、电捕工段、脱硫工段(含蒸氨)、硫铵工段和粗苯工段。
(1)、冷鼓、电捕工段
冷鼓电捕的主要任务是煤气的冷凝、冷却和加压输送;焦油、氨水和焦油渣的分离、贮存和输送;煤气中焦油雾滴及萘的脱除。
工艺流程:从炼焦工段来的焦油氨水与煤气的混合物约80℃进入气液分离器,煤气与焦油氨水等在此分离。分离出的粗煤气进入横管式初冷器,初冷器分上、下两段,上段用循环水将煤气冷却到45℃,然后煤气进入初冷器下段与制冷水换热,煤气被冷却到22℃,冷却后的煤气进入煤气鼓风机进行加压后进入电捕焦油器捕集焦油雾滴,加压后的煤气送脱硫工段。
初冷器的煤气冷凝液分别由上段和下段流出,经各自初冷水封槽后进入上、下段冷凝液循环槽,由冷凝液循环泵送至初冷器上、下段喷淋,如此循环使用,多余部分由下段冷凝液循环泵抽送至机械化氨水澄清槽。
从气液分离器分离的焦油氨水与焦油渣去机械化氨水澄清槽。澄清后分离成三层,上层为氨水,中层为焦油,下层为焦油渣。分离的氨水至循环氨水槽,然后用循环氨水泵送至炼焦车间冷却荒煤气。多余的氨水去剩余氨水槽,用剩余氨水泵送至脱硫工段进行蒸氨。分离的焦油至焦油中间槽贮存,当达到一定液位时,用焦油泵将其送至罐区焦油槽贮存、外售。分离的焦油渣定期送往煤场掺混炼焦。冷鼓工段中各贮槽尾气收集后经排风机加压后送入排气洗净塔,用循环水洗涤后排空,洗涤后的循环水送生化处理。
(2)、脱硫工段
包括脱硫及硫磺回收其主要任务是将煤气中的硫化氢含量脱至100mg/Nm3,并回收硫磺,同时将冷鼓来的剩余氨水中的氨采用再沸器间接加热将氨蒸出制得浓氨汽,浓氨汽经氨分缩器及冷凝冷却器冷却后制得含氨~10%氨水。氨水作为脱硫溶液系统的补充液。
工艺流程简述:来自冷鼓工段的煤气首先进入脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触洗涤,洗涤后煤气中H2S含量降至约100mg/Nm3,煤气经捕雾段除去雾滴后全部送至硫铵工段。
在脱硫塔内发生的主要反应如下:
NH3+H2O=NH4OH (1)
H2S+NH4OH = NH4HS + H2O (2)
NH4OH + HCN = NH4CN + H2O (3)
NH4OH+CO2=NH4HCO3 (4)
NH4HS + NH4HCO3 + (X-1)S= (NH4) 2Sx+ CO2+ H2O (5)
从脱硫塔中吸收了H2S和HCN的脱硫富液至溶液循环槽,用溶液循环泵抽送至再生塔下部与空压站来的压缩空气并流再生,再生后的脱硫贫液返回脱硫塔塔顶循环喷淋脱硫。硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分排至硫泡沫槽,由硫泡沫泵送至熔硫釜,生产硫磺外售。
在再生塔内发生的主要反应如下:
NH4HS + 1/2O2 = S↓+ NH4OH (1)
(NH4)2Sx + 1/2O2 = Sx↓+ 2NH4OH (2)
(3)、硫铵工段
本工段的主要任务是用硫酸作吸收剂,脱除煤气中的氨,生成硫铵并将其干燥后得到硫铵产品。将煤气中的氨含量脱至30mg/Nm3。
工艺流程简述:从脱硫工段来的煤气经煤气预热器后进入硫铵饱和器上段的喷淋室,在此煤气与循环母液充分接触,使其中的氨被母液吸收,然后经硫铵饱和器内的除酸器分离酸雾后送至洗脱苯工段。
在硫铵饱和器内发生的主要反应如下
NH3 + H2SO4 = NH4HSO4 (1)
NH4HSO4 + NH3= (NH4)2SO4 (2)
在饱和器下部的母液,用循环母液泵连续抽出送至上段进行喷洒,吸收煤气中的氨,并循环搅动母液以改善硫铵的结晶过程。饱和器母液中不断有硫铵结晶生成,用结晶泵将其连同一部分母液送至结晶槽,排放到离心机内进行离心分离,滤除母液。离心分离出的母液与结晶槽溢流出来的母液一同自流回饱和器。从离心机卸出的硫铵结晶,由螺旋输送机送至沸腾干燥器,分别经由送风机送入热空气干燥、冷风机送入的冷空气冷却后进入硫铵贮斗,然后由包装磅秤称量、包装送入硫铵仓库。
沸腾干燥器所用的热风,经热风器加热后送入。沸腾干燥器排出的废气经旋风除尘器捕集夹带的细粒硫铵结晶后,由排风机抽送至水浴除尘器进行湿式再除尘,后排入大气。
硫铵饱和器喷淋室溢流的母液入满流槽,将少量的酸、焦油分离,分离酸、焦油后的母液入母液贮槽,由母液喷洒泵加压后送喷淋室喷淋。
由罐区补充来的浓硫酸由硫酸高位槽自流至满流槽补入系统中。调节硫铵饱和器内溶液的酸度。
由冷鼓来的剩余氨水经与从蒸氨塔底来的蒸氨废水在氨水换热器中换热后,加入含NaOH(42%)的碱液,进入蒸氨塔。蒸氨塔底的氨水部分进入再沸器,在再沸器内与低压蒸汽间接换热部分气化后产生蒸汽, 汽水混合物进入蒸氨塔底部,与塔上部来的剩余氨水逆流接触进行精馏。蒸出的氨汽进入氨分缩器,冷凝下来的液体进入蒸氨塔顶作回流,未冷凝的含NH3~10%氨汽进入氨冷凝冷却器冷凝成浓氨水至溶液循环槽作为脱硫补充液。塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后,进入废水槽,由废水泵加压至废水冷却器冷却后送去生化处理。
(4)、粗苯工段
本工段包括终冷、洗苯、脱苯。终冷主要是将硫铵来的煤气冷却到25~27℃;洗苯的任务是用焦油洗油洗去煤气中的苯,洗苯后煤气含苯量为2~4g/Nm3;脱苯的主要任务是将洗苯后的含苯富油脱苯,生产粗苯,脱苯后的贫油返回洗苯塔循环使用。
工艺流程简述:来自硫铵工段的粗煤气,经终冷塔冷却后从洗苯塔底部入塔,由下而上经过洗苯塔填料层,与塔顶喷淋的循环洗油逆流接触,煤气中的苯被循环洗油吸收,再经过塔的捕雾段脱除雾滴后离开洗苯塔入外管网,其中一部分送焦炉做回炉煤气,一部分送粗苯管式炉和锅炉房做燃料,剩余煤气供城市煤气或生产甲醇。
洗苯塔底富油经富油泵加压后送至粗苯冷凝冷却器,与脱苯塔顶出来的粗苯汽换热,将富油预热至60C左右,然后至油油换热器与脱苯塔底出来的热贫油换热,由60C升到140C左右,后进入管式加热炉被加热至180C左右,进入脱苯塔。从脱苯塔顶蒸出的粗苯油水混和汽进入粗苯冷凝冷却器分别被从洗苯塔底来的富油和16C制冷水冷却至30C左右,然后进入粗苯油水分离器分离,分离出的粗苯入粗苯回流槽,部分粗苯经粗苯回流泵送至脱苯塔顶作回流,其余部分入粗苯中间贮槽,由粗苯输送泵送往罐区装车外售。由粗苯油水分离器分离出的油水混合物入控制分离器,在此分离出的油去地下放空槽,分离出的水去本工段冷凝液贮槽,由冷凝液泵送冷鼓工段。
脱苯后的热贫油从脱苯塔底流出,自流入油油换热器与富油换热,使其温度降至90C左右入贫油槽,并由贫油泵加压送至一段、二段贫油冷却器分别被循环水和制冷水冷却至约30C,送洗苯塔喷淋洗涤煤气。
0.5MPa(表)蒸汽被粗苯管式加热炉过热至400C左右,作为洗油再生器和脱苯塔的热源。管式炉所需煤气由洗苯后煤气供给。
在洗苯脱苯的操作过程中,循环洗油的质量逐渐恶化,为保证洗油质量采用洗油再生器将部分洗油再生。洗油再生量为循环洗油量的11.5%,用过热蒸汽加热,蒸出的油汽进入脱苯塔,残渣排入洗油残渣槽定期送往煤场。
来自库区的新洗油入新洗油油槽,由贫油泵补入系统中。
地下放空槽是为收集装置内低点排油设置的,收集的洗油由地下放空槽液下泵送至贫油槽。