第七屆中國煉焦技術及焦炭市場國際大會文稿PAGEPAGE16中國重型機械研究院有限公辦）86322537（傳）SH2007型10萬噸/a內熱式直立炭化爐研發設計中國重型機械研究院有限公司陜西冶金設計研究院有限公司高武軍摘要：本文重點介紹了本院研發設計的SH2007型內熱式直立炭化爐的工藝流程,爐體結構，裝備水平等主要設計數據并闡明進一步推廣應用SH2007型內熱式直立炭化爐，對于科學發展半焦產業，提高半焦產業技術裝備水平，對于打造陜北能源重化工基地，對于發展地方經濟、增加地方財政收入有著十分重要的意義。關鍵詞：直立炭化爐研發設計1前言我院地處陜西，陜西榆林的神（木）府（谷）地區煤炭資源及其豐富，依靠我院在焦化產業的技術、人才優勢和十多年焦化工程設計的經驗，根據榆林地區煤炭深加工轉化工業的需求，開拓市場，于2000年我院在神木縣設立了辦事處和焦化技術服務中心，通過市場調查，開發出了一大批單座年產3—5萬噸的直立式炭化爐，對于推動民營經濟在煤炭加工轉化工業中的發展起到了極大的促進和推動作用。在開發承建直立爐的過程中，我院十分重視科學創新和技術進步。2002年我院承擔的神華集團神東電力公司焦化廠首次將機焦的備煤、篩焦、煤氣凈化設備引入到直立爐設計，逐步向規模化、大型化發展。形成了3x5座成組上煤、出焦、建成國內第一家年產15萬噸半焦廠，同時回收1．5萬噸中溫煤焦油和，剩余煤氣用于發電，該項目是當時全國最大規模的半焦廠，直到今天仍然在正常運行。近年來我院又成功地研發了單體10萬噸/年的直立式炭化爐，并已成功投入使用，效果良好，成為全國第一。2008年我院參與了由中國煉焦行業協會組織的對半焦行業狀況的調研工作，為新修訂的《焦化行業準入條件》的修訂提供了半焦設計、生產、環保等方面的資料及一些建設性意見，使《焦化行業準入條件》（2008年修訂）中將半焦的生產爐型納入準入條件管理的爐型，產量及技術要求有了明確的條件和目標。半焦各類爐型的存在緣于其較強的自身資源和市場優勢，其生產過程中，無需使用優質煉焦煤，我省及山西、內蒙古、新疆等地的不粘結性煤炭資源非常適合使用這種爐型，發揮了地區資源優勢。此外，半焦及副產中溫煤焦油、煤氣產品成本較低，其較低的市場價格和較好的使用性能在鐵合金、電石冶煉、化肥制氣、高爐噴吹等企業中占據了一定的市場份額，但近年來，半焦爐布局分散，其副產品無法集中使用，焦爐煤氣大量放散，造成的環境污染問題嚴重，產業無法健康有序發展，對此，陜西省發改委、陜西省環保局高度重視，我院也積極的協同政府部門開展調研，提出改進措施，使半焦生產企業的產業升級有較快的提升。自2006年起我院設計投產建設的一批較高技術裝備水平的60萬噸/年規模的半焦生產裝置已有9家，采用了我院開發設計的5、6、7.5萬噸/a單體直立爐爐型。自2007年設計的第一套6×10萬噸/a的半焦生產裝置2008年9月投產運行后，全國已經先后有7家企業選擇了該種新爐型，同時，對于備煤裝置的大型化、自動化，以及焦炭脫水、干燥等裝置，我院也在循序漸進的探索中提升其檔次。并對企業規模化生產后能耗的降低，焦化副產品的綜合利用，走循環經濟的各類工藝產品的開發、配套，使半焦行業走向良性循環，提高裝備水平，走向持續、健康、穩定的發展道路作出我們最大的貢獻。下面，我以神木縣大柳塔華盛公司的為例，介紹一下當前中國半焦主流生產工藝技術裝備情況。10萬噸/年，SH2007型內熱式直立炭化爐爐組布置根據總規模及地形來確定，年生產規模120萬噸采取每6座為1組（2×6）；年生產規模60萬噸采取每3座為1組（2×3）或6座為1組，（1×6）。儲煤塔布置在兩爐組中間上部。神木縣大柳塔華盛機制半焦廠配套建設有洗煤車間，圖2-3圖中：1.爐頂煤倉，2.電液動平板閘門，3.防爆裝置，4.輔助煤箱，5.護爐鐵件，6.直立炭化爐爐體，7.測溫孔，8.燃燒室，9.布氣孔，10.排焦箱，11.爐底水封槽，12.推焦機，13.刮焦機，14.空氣風機，15.集氣罩，16.上升管，17.橋管，18.集氣槽。5.2單座爐體所需用主要耐火材料數量如下：采用間接冷卻工藝流程。經氣液分離器分離出來的焦油、氨水進入熱氨水循環池內，澄清分離出來的氨水進入氨水中間槽，用循環氨水泵打回焦爐爐頂，冷卻從來的粗氣，循環使用。從直立爐集氣管來的80℃的粗氣，經氣液分離器，進入橫管式間冷器一段，用循環冷卻水冷卻至45℃，再進入橫管式間冷器二段，用冷卻水循環水冷卻至30～35℃，再進入電捕焦油器，脫除焦油霧的煤氣用羅茨風機加壓，電捕焦油器DN46004羅茨鼓風機6臺型號：L105WD轉速：580r/min升壓：19.6KPa流量：691m3/min間接冷卻圖中：1.氣液分離器，2.橫管冷卻器，3.電捕焦油器，4.煤氣鼓風機，5.氨水循環池，6.剩余氨水泵，7.循環氨水泵，8.焦油中間泵，9.橫管冷卻器水封槽，10.上段冷凝液槽，11.上段冷凝液泵，12.下段冷凝液槽，13.下段冷凝液泵，14.電捕焦油器水封槽，15.地下放空槽，16.地下放空槽液下泵，17.鼓風機水封槽，18.剩余氨水槽，19.氨水泵，20.焦油貯槽，21.焦油泵。為了減輕或消除其危害程度，在設計中將采取各種可行的控制措施，使污染物的排放符合國家有關標準的要求，最大可能消除或減少對環境的污染程度。本工程在生產過程中對周圍環境有一定的影響，在廠區空地、護坡、道路兩側及煤焦等堆場周圍進行綠化。綠化系數取20%。8小結按照

中華人民共和國工業和信息化部“總量控制、調整結構、節約能（資）源、保護環境、合理布局”的文件要求我院在提高單爐生產能力，提高技術、裝備水平，提高產品附加值，降低污染排放，降低能耗方面做了一些初步的具體工作，SH2007型內熱式直立炭化爐實驗裝置由神木縣大柳塔華盛機制半焦廠首家投資建設，于2007年8月正式開工建設，2008年9月16日順利投產，經調試后主要技術指標基本達到設計要求。與國內幾種直立式炭化爐來比較，其優點為單爐產量高；爐體結構形式簡單，異型磚數量少；工程造價低，噸焦投資約220元左右；建設周期短，60萬噸/a的半焦廠包括環保設施在內10-12個月可建成投產；爐體采用的耐火材料數量少，均為高鋁磚和粘土磚，外墻全部采取民用建筑工程普通紅磚砌筑，60萬噸/a的半焦廠耐火材料總用量為2684.42噸（包括耐火土）；配套的煤氣凈化系統采用間接冷卻工藝流程，相比直接冷卻工藝可節約新水用量20%，煤焦油回收率可提高10%，同時循環氨水池面積的面積也有所減小，降低了有害氣體污染量；對于節約能源和保護環境具有一定意義，SH2007型內熱式直立炭化爐可以在半焦生產中推廣應用。9炭化爐相關技術研發信息9.1直立式炭化爐干法出焦裝置根據直立式炭化爐的生產實踐，結合鐵合金和電石生產對半焦水分含量要求小的特點，我院正在研發半焦干法出焦裝置。該裝置已經確定在山東信發集團新疆五家渠農六師蘭炭有限公司60萬噸/年半焦項目中進行工業性試驗。采用干法出焦裝置處理后的半焦水份含量可控制在2%以下，直接供給密閉式電石爐車間應用，能滿足其密閉式電石爐工藝技術要求。該工藝裝置在原工程總投資的基礎上增加費用約600-800萬元，可以減少電石爐車間的原料烘干裝置。同時，每噸半焦可以節約生產補充新水230kg左右。9.2SH-2009型隧道窯低溫干餾工藝“采用隧道窯燒制工藝，低溫干餾小于6㎜顆粒粉狀物料回收煙氣中的油成分”。我院研發的國內首套5.5萬噸/a裝置將在四川省青川縣盛富瀝青礦開發有限責任公司瀝青頁巖綜合利用工程項目中進行工業性試驗。本項目干餾爐工藝采用新開發的SH-2009型隧道窯式低溫干餾工藝，年加工瀝青