4.2 焦炉制气

    备煤工艺一般分为先配煤后粉碎工艺流程、先粉碎后配煤工艺流程及分组粉碎工艺流程等。过去我国炼焦制气厂基本采用先配煤后粉碎工艺流程。近年来，为了改善焦炭质量，在配煤前增设预粉碎装置，对硬度高的气煤等进行预粉碎。大型制气厂配煤室设计宜考虑实现硬度相近的煤种分组配合及分组粉碎，然后再进行混合工艺。 

4.2.2  进厂煤车的计量装置一般采用汽车衡或轨道衡，计量值一般作为生产统计和商务结算的依据。带式输送机上计量秤的计量信息用于生产控制和管理。

4.2.3  在严寒地区，含水的洗精煤往往在运输途中冻结。冻结一般发生在车辆的底部、侧帮及顶部，造成卸车困难。为了提高卸车效率，保证生产用煤及加快车辆周转，应设置车辆解冻装置。解冻装置一般采用热风式解冻库。

4.2.4  联锁集中控制功能包括：工艺流程设备的逆料流顺料流启动，工艺流程设备的事故、紧急停止，多个流程同时工作，工艺流程设备的顺序停止，现场设备状态及检测仪器的数据采集，工艺流程设备启动及故障报警等。

4.2.5  三班操作制即每班工作8h，包括系统联锁启动、更换煤种等时间。根据各厂实际生产的经验，对系统日最大作业时间作出的规定是计算选取系统设备的重要依据。 

4.2.7  对于铁路来煤，企业与当地铁路局的协议，要满足车辆周转要求。根据一次进厂最多车辆数和允许卸车时间来确定铁路卸车设备台数及能力。备用机械卸车装置，用于对不能用翻车机翻卸的车辆卸车或在翻车机事故状态下使用，还用于清扫翻卸后车辆的车底等。

    为防止卸煤时汽车可能退入受煤坑口，造成汽车倾覆和坑口损坏，在自卸车受煤坑的卸煤侧应加设钢筋混凝土挡墙。钢筋混凝土挡墙的设计应根据自卸车规格确定。

4.2.8  煤场储存一定数量的煤是为稳定煤的质量，保证焦炉连续生产需要。储量多少与工厂规模、煤源基地距离及煤种多少等因素有关。本条规定的储存天数是根据企业多年生产实际情况确定的，运输条件好、运距短、煤种少可取下限，以减少煤场占地，节约投资。煤场操作系数是煤场实际(有效)储量与计算储量之比值，一般取0.7，操作系数作为工程设计计算煤场储量的依据。斗轮堆取料机设备机械化程度高，能连续作业，生产能力大，易于实现自动化控制，因此推荐优先采用。

4.2.9  为了节省占地面积和保护环境，近年采用大型室内煤库储煤(每个储槽储量6000t～10000t)代替露天储煤场。采用大型室内煤库储煤，最好将室内煤库设计为储配合一形式，不需另建单独配煤室，这样工艺布置简单，可节省投资，减少占地面积。

4.2.10  配煤槽总容量是依据企业多年生产实际情况确定的。储存一定煤量对于稳定生产和提高配煤质量有很大好处。若容量过小，配煤槽前输送设备频繁启动，设备允许检修时间过短，不易满足生产需要。备用槽是用来清扫检修及更换煤种的，生产规模大、用煤种类多的企业备用槽数量取上限。

4.2.11  粉碎机上部入口设布料装置，可使进入粉碎机煤料均匀分布在转子锤头上，锤头磨损均匀，延长了粉碎机锤头使用寿命。

4.2.13  本条文规定了焦炉制气的装炉煤的质量指标。

    (1)装炉煤的质量要求应按照下列原则确定：

        1)在我国的炼焦煤资源中，黏结性差的高挥发分煤居多。由于制气企业是以获得煤气为主要目的，因此，在装炉煤中应尽可能多地配入高挥发分煤，这也正好与我国炼焦煤资源状况相适应。基于这一要求，在确定制气企业的装炉煤质量指标范围时，较炼焦装炉煤的指标范围更为宽泛，从而达到节约优质炼焦煤资源、降低制气成本的目的。 

        2)装炉煤的质量指标应根据用户对产品质量的要求，最终按炼焦配煤实验结果确定。对捣固焦炉，为保证煤饼的稳定性，宜做煤料捣固试验。当装炉煤的挥发分较低、膨胀压力较大且采用捣固炼焦工艺时，为保证焦炉炉体安全，宜做煤饼膨胀压力试验。

        3)向大型高炉供应焦炭的制气企业在选择原料时，应根据炼焦用煤的资源状况、供应条件以及高炉大型化对焦炭质量的要求等，综合确定装炉煤的质量指标。

    (2)根据以上原则，结合近年来我国焦炉装炉煤的实际情况，本规范规定装炉煤的质量指标宜符合下列规定： 

        1)关于装炉煤水分的规定：对于顶装焦炉，规定为小于或等于11％。采用较低的装炉煤水分，可以降低运费、缩短结焦时间、减少炼焦耗热量、减小剩余氨水处理量以及延长焦炉炉龄等。但考虑到我国制气企业多采用露天煤场，夏季雨水较多时装炉煤的水分较高(南方地区更加明显，部分企业甚至达到14％及以上)的情况，进行制气工艺设计时，应使所设计的焦炉在稍高的装炉煤水分如小于或等于14％的情况下也能正常工作。根据国内外捣固焦炉多年来的生产经验，采用9％～11％的水分有利于提高捣固煤饼的稳定性，故捣固焦炉的装炉煤水分规定为9％～11％。

        2)关于装炉煤细度的规定：对于顶装焦炉，规定为76％～82％，这是根据以下两方面资料确定的：一是全国各主要焦化企业(包括制气企业)近些年实际装炉煤细度的统计结果，二是国外各焦化企业总结的生产经验，为提高焦炭质量宜适度提高装炉煤细度，特别是在高挥发分弱黏结性煤配比较高的情况下。对于捣固焦炉，规定为大于或等于90％。根据国内外捣固焦炉多年来的生产经验，采用较高的细度指标有利于提高捣固煤饼的强度和稳定性，且近年来的生产实践表明，捣固煤料的粉碎能够达到该细度指标的要求。

        3)关于装炉煤的灰分及硫分的规定：灰分指标对冶金工业和制气场站都很重要。装炉煤中灰分越高，焦炭的灰分越大，高炉利用系数和生产效率降低，且焦炭的强度下降，高炉生产能力降低。一般焦炭灰分每增加1％，高炉焦比约增加2％，石灰石用量约增加2.5％，高炉产量约减少2.2％。当焦炭用于固定床煤气发生炉时，其灰分提高将降低发生炉生产能力，焦炭的灰熔点较低时，还会影响发生炉正常排渣。 

    原料煤中的60％～70％硫残留在焦炭中。焦炭硫含量高，在高炉炼铁时，易使生铁变脆，降低生铁质量，因此需要增加溶剂靠炉渣排出。一般焦炭含硫每增加1％，高炉焦比约增加1.2％～2％，石灰石用量约增加2％，生铁产量约减少2％～2.5％。当焦炭用于气化时，焦炭中硫含量过高会使得煤气含硫提高，增加煤气脱硫负荷。

    鉴于“焦化行业准入条件”中要求“新建或改扩建焦化项目所生产的冶金焦的焦炭质量必须达到现行国家标准《冶金焦炭》GB/T 1996的要求”，所以本规范对装炉煤的灰分及硫分指标是按能生产出质量最低的三级冶金焦的指标来确定的。若要生产质量更高的焦炭，相应的装炉煤的灰分及硫分指标的限值应要求得更加严格。

    当生产气焦时，配合煤的灰分(干基)可放宽至小于16％。

        4)关于装炉煤的挥发分、黏结指数、胶质层指数的规定：本规范中装炉煤挥发分的上限指标和黏结指数、胶质层指数的下限指标是根据装炉煤对制气生产的适应性、能生产出合格的焦炭以及充分利用各种炼焦煤资源等原则来确定的；而装炉煤挥发分的下限指标和黏结指数、胶质层指数的上限指标是根据近年来全国各主要焦化企业上述指标的统计结果来确定的。

4.2.14  新近颁布实施的国家标准《炼焦化学工业污染物排放标准》GB 16171-2012中规定，焦炉烟囱排放废气中SO₂浓度不得大于50mg/m³(特别排放限值地区不得大于30mg/m³)。

    由于不同种类加热煤气(焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气以及混合煤气)的成分及热值不同，每立方米煤气燃烧后产生的废气量也不一样，所以应根据建设项目的废气排放要求，针对不同种类的加热煤气分别限制焦炉加热煤气中硫的含量。

4.2.15  焦炉制气主要产品的产率应按实际生产数据或配煤炼焦试验结果确定。当无实际生产数据或配煤炼焦实验结果时，可按本规范给定的数据选取。 

    煤气产率和全焦产率主要决定于装炉煤性质，挥发分的影响尤其明显，且煤气产率还受炼焦操作条件的影响。各焦化企业在实际生产中累积了很多的数据。根据国内各焦化企业生产数据的统计结果，全焦产率一般在70％～79％之间，煤气产率一般在290m³/t干煤～380m³/t干煤。故本规范按此范围列出了不同的挥发分对应的煤气产率和全焦产率，且规定全焦应包含头尾焦和焦粉。

4.2.16  本条文规定了焦炉制气设计能力的主要指标。

    (1)年工作日。年工作日定为365d，是因为焦炉须连续生产。

    (2)焦炉周转时间。

        1)焦炉周转时间与多种因素有关，如炭化室宽度、炉墙厚度、炉墙耐材的导热性、装炉煤水分、装炉煤的挥发分、煤料密度和标准火道温度等。以炭化室平均宽为450mm、炉墙厚度为100mm的焦炉为例，以前周转时间定为17h，但多年生产实践认为偏紧，较难达到设计年产量。所以确定炭化室平均宽为450mm的焦炉在采用常规工艺炼焦时，其周转时间为18h。

        2)近年来，为满足大型高炉对焦炭质量需求的日益提高，在可使焦炭成熟的理论计算周转时间的基础上，实际生产中一般增加0.5h～1h左右的焖炉时间以提高焦炭质量，还可减少出焦时的烟尘污染；另一方面，不同设计项目的煤料性质、装炉煤水分和挥发分不尽相同，加之部分项目为降低标准火道温度以降低焦炉烟囱排放废气中氮氧化物含量，希望将周转时间适当延长。基于以上原因，本规范中对同一炭化室宽度的周转时间给定的是一个范围而不是一个定值。

        3)本规范对国内近年来新开发的炉型，如炭化室平均宽为564mm和542mm的顶装焦炉、炭化室平均宽为554mm(或574mm)和540mm(或530mm)的捣固焦炉(煤饼平均宽度分别为500mm和470mm)，暂定了设计周转时间。

    (3)焦炉紧张操作系数。焦炉紧张操作系数是为了生产发生事故短时影响生产时采用紧张操作而设立的，一般采用缩短焦炉周转时间的方式。但为了保证焦炉炉体寿命以及焦炉能顺利、稳定地操作，焦炉周转时间不宜缩短太多。一般规定，与设计周转时间相比，周转时间缩短长度不宜超过1h。

    (4)装炉煤散密度或煤饼密度。常规顶装焦炉的装炉煤散密度(以干煤计)可按0.73t/m³～0.76t/m³选取。如采用煤调湿、配型煤或煤预热等其他炼焦新工艺时，装炉煤散密度需依据工艺的不同作相应调整。

    捣固炼焦的煤饼密度与捣固工艺有关。国内外近年来捣固炼焦的生产实践证明，在使用连续薄层给料、多锤固点捣打的自动捣固技术后，一般捣固煤饼的体积密度可达到1.1t/m³(湿基)，最高可达1.18t/m³(湿基)。故本规范将煤饼密度规定为1.0t/m³～1.05t/m³(干基)。 

    (5)炉组检修时间。我国焦炉检修执行的是循环检修制度。一般为每个周转时间一次，每次2h。如此确定的原因主要是焦炉机械需要定期检修，且这种较大检修所需时间不能过短。近年来，新建焦炉大多数配置了备用焦炉机械。因为有了备用车，焦炉机械每段检修时间的长度可以缩短；同时在采用干熄焦后，干熄炉预存室的容积限制了焦炉每段检修时间不能过长。故本规范是按照如下原则来确定焦炉检修制度的：焦炉或焦炉组每天检修时间的长短等于24h与全炉或炉组每天总操作时间的差值。焦炉或焦炉组每天检修次数以及每段检修时间的长短应根据检修工作量的大小、干熄炉预存室的有效容积等综合确定。据调查，多数炼焦企业将检修制度与四班三运转的交接班制度相结合，采用的检修制度为每天检修3次(即每班1次)，每次40min～60min，也有部分企业采用每天检修2次，每次1.0h～1.5h。故本规范确定焦炉或焦炉组每天总的检修时间为2h～3h，且每段检修时间的长度不能超过干熄焦预存室允许的最大装焦时间间隔。

4.2.17  本条文规定了焦炉加热的煤气耗热量指标。

    (1)从国内多个焦化厂的实际生产操作数据分析，顶装焦炉无论是采用焦炉煤气加热还是混合煤气加热，均可以达到规范提出的指标。

    (2)与顶装焦炉相比，由于捣固焦炉煤饼密度远大于散装煤料堆积密度，配合煤挥发分常常较顶装煤料高，水分也常较顶装煤料稍高，所以捣固焦炉的炼焦耗热量要高于顶装焦炉。从国内近年来投产的5.5m捣固焦炉和6.25m捣固焦炉的生产实践看，大约高8％。 

    (3)当焦炉采用混合煤气以外的其他贫煤气加热时，其炼焦耗热量可依据煤气热值进行折算。

    (4)计算焦炉加热系统用的指标高于计算生产消耗定额用的指标，是为了确保焦炉炉体、烟道、烟囱以及加热煤气管道等具有足够的备用系数，以保证在生产条件波动时焦炉能正常生产。

4.2.19  焦炉制气的目标是在满足焦炭质量要求的前提下尽可能多地获得煤气。为实现这一目标，在装炉煤中应尽可能多地配入高挥发分煤，而这也正好与我国炼焦煤资源状况相适应。由于捣固炼焦具有在同样配煤条件下通过显著提高入炉煤堆积密度从而使焦炭质量得到改善，或者在满足同样焦炭质量要求的条件下可以多配用高挥发分弱黏性煤从而降低炼焦成本的特点，所以捣固炼焦是适合上述要求的首选工艺。

    焦炉大型化是世界炼焦技术发展的总趋势。焦炉大型化有利于提高生产效率，提高焦炉热效率；有利于合理利用资源，改善焦炭质量；有利于降低基建投资，减少占地面积；有利于减少对环境的污染等。同时，近年来，国内已成功开发投产了一大批以炭化室高6m及以上的大容积捣固焦炉，效果良好。

4.2.20  在2007年以前，除少数从国外引进的焦炉以外，我国建设的焦炉多采用双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、空气和贫煤气侧入的复热式焦炉。

    随着焦炉的大型化，炭化室高度不断增加，从焦炉顶部来调节斜道口调节砖十分困难。为此，近年来国内外炭化室高度较高的焦炉均采用了下部调节的方式。这种下调式焦炉调节方便、灵敏。但选用下调式焦炉，蓄热室必须分格。随着国家产业政策对焦炉的环保要求越来越高，特别是对焦炉烟囱排放废气中氮氧化物含量限制越来越严格，近年来，国内陆续投产了一批采用废气循环与多段加热相结合的组合燃烧技术的大容积焦炉，效果良好。该种焦炉中，贫煤气和空气是分段供入焦炉立火道的。

    焦炉的结构有单热式和复热式两种。焦炉煤气是一种发热值高的煤气，是冶金厂、化肥厂需要的优质气体燃料或原料，同时也是民用煤气的重要气源之一。如果以焦炉煤气加热焦炉，则有40％以上的产出煤气要消耗于焦炉自身，从能源综合利用的角度来看是不合理的。如果利用其他热值较低的煤气来代替供焦炉加热的优质回炉煤气，不但能大幅度地提高出厂煤气的产量，而且有利于焦炉的调火操作。另一方面，如果贫煤气供应系统发生故障，或者焦炉严重老化需要局部检修时，往往必须使用焦炉煤气加热。因此，通常采用复热式焦炉。 

4.2.21  本条文规定了焦炉集气系统的设计要求。

    1、2、5  焦炉集气系统的主要作用是将各炭化室产生的高温荒煤气冷却并顺利导入集气管，同时满足装煤烟尘治理和密封的需要。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。

    我国建设的顶装焦炉一般是在焦炉机侧设单集气管，焦侧布置装煤集尘干管，这是因为一般焦炉焦侧多布置焦处理系统，焦炉机侧布置煤气净化系统；集气管正压操作，当炉孔数较多时，一般将集气管分成几段，每段集气管设一个吸气管，且相邻两段集气管间设置连通管，这样设置有利于各段集气管以及各全炉炭化室压力的均衡和控制；采用高压氨水喷射与干式除尘地面站相结合的方式实现无烟装煤，该技术成熟可靠，烟尘治理效果好。

    我国早期建设的捣固焦炉，其集气管也是设置在机侧的。由于装煤操作时机侧炉门敞开的，无法像顶装焦炉那样在装煤操作时使用高压氨水将大量装煤烟尘抽入集气系统。 

    由于传统的捣固焦炉装煤烟气治理效果不理想。近年来，国内新建设的捣固焦炉大多数已将集气管从焦炉机侧移至焦侧，这样可以借鉴顶装焦炉的成功经验，使用高压氨水抽吸，将装煤时产生的大量烟尘吸入集气系统。与U形管式烟气转换车和机侧炉头烟抽吸净化系统相配合，可以很好地实现对捣固焦炉装煤烟尘的治理。

    3  集气管必须设置荒煤气放散管，是为了当焦炉遇到事故(如停电或其他原因造成煤气净化系统不能正常抽吸)导致焦炉产生的荒煤气无法正常排出时，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，避免对环境造成危害，避免焦炉烧坏等重大财产损失的发生。

    4  受各炭化室周期性装煤、出焦操作影响以及同一炭化室在结焦过程中随结焦时间的变化，荒煤气发生量不断变化的影响，焦炉各段集气管的压力是波动的，应设置压力自动调节装置，才能在正常操作时始终保持各炭化室处于微正压状态，这是焦炉能长期稳定、清洁生产所要求的。

    7  目前国内焦炉集气系统中上升管水封盖的关闭、水封阀的开闭及高低压氨水三通球阀的切换常采用以下几种方式操作：

        (1) 炉顶工人手动操作；

        (2) 由装煤车(或捣固焦炉设置在炉顶的U形管式烟气转换车或燃烧式导烟车)上设置的油缸驱动切换机构操作；

        (3) 上述两种方式的组合：部分手动操作，部分由油缸驱动切换机构操作。

    为减轻工人的劳动强度，提高操作的可靠性，近年来国内部分大容积焦炉及引进7.63m焦炉采用了气动执行机构，以实现在装煤车或中控室依据程序远程控制各上升管水封盖的关闭、水封阀的开闭以及高低压氨水三通球阀的切换，使用效果良好。

    8  焦炉集气系统设置低压氨水用于荒煤气的冷却和集气管底部的清扫，设置高压氨水用于装煤烟尘的治理。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时，用事故工业水代替氨水冷却荒煤气，避免烧坏集气管。

    9  与空心锥体喷洒相比，实心锥体喷洒有利于增加氨水喷洒的雾化程度和提高荒煤气与氨水的接触面，从而提高荒煤气的冷却效果，降低荒煤气的温度。

    10  用于装煤烟尘治理的高压氨水的压力不宜过大或过小，过大易造成大量煤粉吸入集气管，使得整个煤气净化系统容易堵塞，焦油渣量大，产品质量变差；但过小又不能实现装煤烟尘的有效治理。近年来国内投产的大容积焦炉的生产实践证明：高压氨水在炉顶的操作压力，顶装焦炉在1.8MPa～2.8MPa，捣固焦炉在2.8MPa～3.6MPa较为合适。

4.2.22  本条文规定了焦炉加热交换及废气系统的设计要求。

    1  加热煤气入炉总管采用架空方式引入，主要是考虑到便于排出冷凝物和清扫管道，同时可避免地沟引入时高安全性的要求。

    2  在能够获得低热值煤气时，焦炉加热应以贫煤气进行加热。但当贫煤气的热值较低不能满足焦炉加热要求时，应混配高热值的焦炉煤气。因此，复热式焦炉一般需要布置三套加热煤气管道：贫煤气管道、焦炉煤气管道和混合用的焦炉煤气管道。此外，近年来，焦炉煤气深加工后返回的尾气常常也掺入焦炉煤气中加以利用。 

    煤气掺混装置设置在外线管廊，可以使两种煤气充分混合，有利于焦炉加热煤气热值的均匀和稳定，同时与将煤气掺混装置设置在炉内地下室相比，设置在外线有利于掺混装置的清理和检修。

    煤气预热器设置在炉内有利于保持入炉煤气的温度在45℃之上。如煤气预热器设置在外线，因距离过远煤气温度可能下降较大，易导致煤气中的焦油和萘等杂质冷凝下来堵塞管件。

    4  整个加热煤气管道必须经常保持正压状态，避免由于出现负压而窜入空气，引起爆炸事故。在加热煤气管道设置低压自动充氮保护装置后，即使供应焦炉加热的煤气出现低压事故，也可向煤气管道自动冲入氮气保持加热管道处于正压状态。此外，在地下室某一种类煤气管道长期不工作时，采用自动充氮保护装置也可使该煤气管道保持在正压状态，不会漏入空气，在未来需要重新启用该管道时可快速投入使用。

    8  向焦炉供应贫煤气的控制设备有交换旋塞或煤气砣，各有优点。前者，可减少向烟道漏煤气的机会，节约煤气消耗；后者可减少煤气向地下室泄漏的机会。

    9  常规焦炉在加热煤气种类的切换时，只能采用人工手动切换，工作量大，工人操作琐碎、繁杂，耗时长，同时，更换过程的安全性较差。近年来，为减轻工人的劳动强度和提高切换操作的安全性，国内部分大容积焦炉配置了具有远程切换加热煤气种类功能的交换系统。运用该系统，可减少焦炉从焦炉煤气加热转换到混合煤气加热，或从混合煤气加热转换到焦炉煤气加热所需要的大量人力，实现焦炉不同煤气种类加热的远程转换(中控室CRT画面切换或液压交换机的CRT切换)，且更换操作耗时大大缩短。

4.2.23  本条文规定了护炉设备的设计要求。

    1  捣固焦炉在进行装煤操作时，煤饼前端易出现掉角或倒塌现象。当煤饼前端出现掉角或倒塌现象时，下部散落的煤料受继续前进的托煤板及煤饼的挤压，将对焦侧下部砌体及焦侧护炉设备施加装煤操作的附加力，严重时可能将焦侧炉门推掉。因此，为保证大容积捣固焦炉的长期安全稳定生产，其护炉设备应考虑装煤操作时产生的附加力，使护炉铁件具有足够的强度和刚度余量以适应装煤操作额外施加的附加力的影响。

    3  对大容积焦炉来说，纵、横拉条端部设置的弹簧组因位置紧张、工作负荷大，依靠人工调节的方式，劳动强度大，调节困难；而采用可测力的液压装置进行调节，则方便得多。

    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。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；采用腹板可调结构可消除炉门刀边腹板在工作状态下的变形；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。

4.2.24  本条文规定了煤塔的设计要求。

    1  两座焦炉中间设煤塔，是为了操作上的方便，装煤车到煤塔受煤时走行距离最短，节省操作时间。煤塔有效储量是根据备煤车间供煤条件而定的。对生产能力较大的炉组来说，如规定煤塔有效储量过大，将使得煤塔的建设投资很高；同时，随着备煤系统操作制度的改变、设备可靠性和检修水平的提高，煤塔有效储量可以适当减小。而对生产能力不是很大的炉组来说，可按保证焦炉连续生产16h来考虑煤塔的有效储量。故本规范将煤塔有效储量确定为“应满足两座焦炉连续生产8h～16h的用量”。

    2  捣固焦炉采用固定捣固站时，其煤塔的作用与顶装焦炉煤塔的作用相同，但捣固焦炉不是从炉顶装煤，而是从焦炉机侧炉门推入煤饼，所以将煤塔设在焦炉机侧的装煤推焦机轨道上方，以便往装煤推焦机的煤箱内装煤。

    3  煤塔下部斗槽采用双曲线结构，并设置压缩空气震煤装置，可以有效消除煤塔内的积煤死角和棚料，加快放煤速度，减少煤塔清扫次数。

4.2.25  本条文规定了熄焦系统的设计要求。 

    1  干熄焦是焦化工业重大节能环保技术，具有如下优点：

        (1) 回收利用红焦的显热、节约能源。可回收80％的红焦显热用于产生蒸汽或发电，平均每干熄1t红焦可回收0.5t～0.6t蒸汽。

        (2) 提高焦炭质量、降低炼铁生产成本。干熄后焦炭M40提高2％～5％，M10降低0.2％～0.5％，降低焦比2.5％，提高生铁产量1％。

        (3) 减小环境污染。

    以湿法熄焦作为备用，可以减少干熄焦的建设套数，降低建设投资和运行成本。同时，以湿法熄焦作为备用，还可确保焦炉的连续、稳定生产。

    3、4  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措施。在熄焦塔顶中部设置水雾捕集系统，且在熄焦车进入熄焦塔之前水雾捕集系统提前启动，在熄焦塔内形成一层水雾，熄焦时产生的大量熄焦逸散物在热浮力的作用下急剧上升，在经过水雾捕集系统形成的雾层时得到冷却，蒸汽中的粉尘颗粒一部分被洗涤掉，其余大部分形成了以粉尘颗粒为内核的冷凝液滴，随蒸汽继续上升。冷却后的汽体速度有所下降，在通过设置于熄焦塔顶部的高效粉尘捕集装置时，以粉尘颗粒为内核的冷凝液滴通过机械碰撞而沉淀在粉尘捕集装置的格栅上，净化后的水蒸气从熄焦塔顶部排入大气。粉尘捕集装置的除尘片上附着了焦粉颗粒，需定期用水喷淋洗涤。近年来国内建设的大容积焦炉采用这些环保措施后，效果良好，大幅度降低了吨焦粉尘排放量。

    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。同时，为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。

    6  为降低并稳定焦炭水分，近年来国内外焦炉的湿法熄焦均采用低水分熄焦技术或稳定熄焦技术。为保持熄焦的均匀和稳定，这两种熄焦方式均使用了高位槽。但生产实践表明，在使用高位槽后，水锤现象严重，如不采取有效措施，极易损坏熄焦水泵，严重影响熄焦操作。

    7  采用低水分熄焦或稳定熄焦时，熄焦水在一定压力下以柱状水流喷射到焦炭层内部，使顶层焦炭只吸收了少量的水，大量的水迅速流过各层焦炭至熄焦车倾斜底板。当熄焦水接触到红焦时，就转变为蒸气，水变为蒸气时的快速膨胀压力使蒸气向上流动通过焦炭层，由下至上地对车内焦炭进行熄焦。因蒸气压力较大，致使熄焦车内焦炭剧烈运动，焦炭极易冲出熄焦车箱散落在熄焦塔内，影响熄焦操作的连续进行。在熄焦塔内熄焦车的上方设置挡焦罩，可有效收集外蹦的焦块和焦粉，使其落回熄焦车箱，而不是掉至熄焦塔地面。

4.2.26  本条文规定了焦炉机械的装备水平及配置数量。

    1  为确保焦炉的连续稳定生产，当制气规模较大，采用炭化室高6m及以上的大容积捣固焦炉时，宜配置捣固装煤推焦机。这是因为：常规的捣固炼焦使用固定煤塔式捣固站，其煤饼的捣固、装煤和推焦操作分别由各自独立的机械完成。受各焦炉机械操作效率的限制，一套焦炉机械只能服务于一座焦炉，这就造成捣固炼焦所使用的焦炉机械中最重要的捣固机、推焦机和装煤车无法设置备用车，这对每天24h、每年365天连续生产的捣固炼焦来说，在确保焦炉连续稳定生产方面存在严重威胁，致使大部分项目难以稳定地达到设计产量，特别是当煤种更换及焦炉生产后期，情况尤其突出。

    近年来，国内投产的多座炭化室高6.25m，大容积捣固焦炉应用了集受煤、捣固、装煤和推焦于一体的捣固装煤推焦机技术。由于捣固装煤推焦机在将煤捣固成煤饼的过程中，其他操作可不受捣固操作的影响，从而缩短了单孔操作时间，大大提高了焦炉机械的操作效率。操作效率的提高，使得一套工作车辆可以满足2座焦炉的生产操作，各焦炉机械可以做到1开1备，达到常规顶装焦炉的备用水平，并且操作灵活、方便，这样可以保证焦炉能连续、稳定、均衡地生产。

    2  捣固焦炉的装煤烟尘治理历来是一个技术难题。早期我国捣固炼焦装煤烟尘的治理主要采用湿式消烟车技术，因净化效率不高，难以达到环保要求逐步被淘汰；随后采用导烟车与干式除尘地面站相结合的方式，但因捣固炼焦装煤烟气中焦油含量大，极易堵塞干式除尘地面站的布袋而很难长时期连续稳定工作；为降低焦油对滤袋的影响，改进为燃烧式导烟车与干式除尘地面站相结合的方式，首先使装煤烟气在炉顶设置的导烟车内燃烧，再导入地面站内进行净化处理。但装煤烟气中水气含量大，难以稳定地燃烧，未能达到理想效果。

    近年来，国内投产的5.5m和6.25m大容积捣固焦炉成功应用了U形管式烟气转换车技术：应用U形管式烟气转换车，将本炉装煤烟气的一部分通过烟气转换车上的U形管导入相邻的、处于结焦中后期、温度较高且煤气压力较小的炭化室，并使相邻炉炭化室与装入炉炭化室一样，在装煤时也喷射高压氨水。这样，装煤烟气通过这两孔或三孔炭化室进入集气系统，既实现了装煤烟尘的有效治理，又回收了装煤烟气中所含的煤气等有用物质，同时还节约了传统装煤烟尘地面站所消耗的电能。

    3  常规拦焦机的两条走行轨道均作用在焦侧操作台上。受焦侧操作台宽度的限制，拦焦机的车体具有高度较高但宽度较小的特点，同时受外伸大型集尘罩的影响，车体走行的稳定性很差，易向外倾翻。为此，部分焦炉采用在焦侧熄焦车轨道外的集成干管支架上设置第三条轨的方式。但三条走行轨道容易形成静不定现象。同时，受焦侧操作台宽度的限制，拦焦机正面与炉柱间的间隙极小，拦焦机走行极易受焦炉膨胀的影响。

    近年来国内投产的大容积焦炉多数采用两条走行轨道且轨距较宽的结构形式：第一条走行轨道设置在焦侧操作台柱子上方或熄焦车轨道内侧，第二条走行轨道设在熄焦车轨道外的出焦除尘干管支撑架上，它具有走行平稳、安全性高且不受炉体膨胀影响等优点。

    4  为实现清洁生产，通过在焦炉的机焦侧炉门上方、炉门清扫装置上方及顶装焦炉的平煤小炉门设置逸散烟尘收集装置，可以提高装煤烟尘的捕集率，从而减小装煤操作对环境的阵发性污染。 

    5  常规推焦机及拦焦机上设置的机械刮刀式炉门清扫装置，在使用一段时间后因维护清理跟不上而逐渐失去使用价值，造成炉门清扫困难，工人劳动强度大。近年来，国内大容积焦炉成功采用了机械清扫与高压水清扫相结合的方式，清扫效果较好。

    6  常规拦焦机采用刮板机头尾焦收集装置，致使焦侧操作台无法设置栏杆；随着焦炉的大型化，焦侧操作台的高度较高，安全性变差。近年来，国内大容积焦炉成功采用了翻转接斗式头尾焦收集装置，这样可在焦侧操作台边缘设置栏杆，从而大幅提高了焦炉焦侧操作的安全性。

    7  捣固焦炉装煤操作时，机侧炉门是敞开的，烟尘和荒煤气可能大量外逸，极易造成对环境的污染。特别是在装煤后期、退回托煤板以及事故状态切掉多余煤饼时，从机侧敞开炉门处将逸散大量烟尘。在装煤机械前端设置密封框，可以减小炉门框与煤饼之间缝隙，增大烟气外逸阻力，与机侧炉门上方设置的烟气收集净化装置配合可以很好地实现捣固炼焦机侧装煤烟尘的治理。

    8  采用自动连续给料、多锤快打、薄层自动捣固技术，可以提高煤饼密度的均匀性和稳定性，这是捣固焦炉大型化后增加煤饼稳定性的重要技术措施之一。

    11  本款规定了焦炉机械中各移动车辆的配置数量。

        (1) 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(见表4.2.26-1和表4.2.26-2)。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，包括：炭化室高6.98m的顶装焦炉和炭化室高6.25m的捣固焦炉。

        (2) 捣固焦炉的捣固、装煤及推焦机械的配置有以下三个方案：

        方案一，配置捣固装煤推焦机，则此时不需再配置煤饼捣固机、装煤车、推焦机，或装煤推焦机；

        方案二，不配置捣固装煤推焦机，设置固定煤塔式捣固站；在炉孔数较多时，配置分体车：装煤车及推焦机；

        方案三，不配置捣固装煤推焦机，设置固定煤塔式捣固站；在炉孔数不多时，配置合体车：装煤推焦机，则此时不需再配置装煤车及推焦机。

        在方案二、方案三中，因固定煤塔式捣固站多布置在炉组中部，受位置限制，捣固机及装煤推焦机或者是装煤车及推焦机等机侧操作车辆均无法配置备用车。

        对4×60孔～4×65孔炭化室高5.5m捣固焦炉，其U形管式烟气转换车(或燃烧式导烟车)和拦焦机规定为4用0备，而不是2开1备，主要是考虑炉孔数较多，煤塔两侧的两座焦炉交替作业，单孔操作时间较短，移动距离长，车辆移动不方便，加之捣固炼焦装煤操作存在倒饼风险，很难严格按推焦计划进行装煤操作，故一个炉组中的两台U形管式烟气转换车/燃烧式导烟车和拦焦机均需要正常工作。从近年来国内投产的5.5m捣固焦炉的实际生产看，当炉孔数较多时，均需要两套车辆全部投入操作，互为热备。

        (3) 熄焦车及电机车的配置：

        熄焦车的配置数量依焦炉采用的熄焦方式而定：如焦炉熄焦采用全干熄，则无须配置湿熄焦车；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。如焦炉熄焦采用全干熄，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，可采用干湿两用电机车，故其数量不变。 

        (4) 在焦炉投产前，不能订购备用焦炉机械时，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。 

4.2.27  捣固焦炉在进行装煤操作时，如煤饼稳定性不足或操作失误，极易发生全部或部分煤饼无法装入炭化室的现象。这时，如未配备事故余煤快速处理系统，只能依靠人工切割，工作量大，耗时又长，严重影响生产的连续稳定运行；同时，切割下来的煤料无法及时运走，只能堆放在机侧操作台或者是机侧推焦机轨道的地坪上，既影响焦炉机侧车辆的操作，又导致炉前粉尘飞扬、污染操作环境。

    为提高生产操作的连续性和实现清洁生产，捣固焦炉应配套建设事故余煤快速处理系统。该系统主要由切煤饼机、炉前余煤溜槽和余煤运输、收集设备等组成。炭化室高6m以上大容积捣固焦炉还应配置事故煤槽。应用这套事故余煤快速处理系统，可以在发生装煤困难时迅速恢复生产，保证焦炉的连续稳定生产，同时大大减轻工人的劳动强度。