6.25米捣固焦炉及装备

Ad焦化污染物排放及治理技术作者：商铁成,裴贤丰当当Ad焦炉煤气利用技术作者：杨跃平，阎承信 编著当当

6.25m捣固装煤推焦一体机（SCP机）是天津新港船舶重工有限责任公司和德国KOCH公司联合开发设计的大型捣固焦炉设备。我们将应用世界上最新、最可靠的技术，采用先进科学的制造模式和管理手段，竭尽全力为用户打造世界一流、功能完善、设施先进、运行稳定的捣固焦炉设备。2008年初开始为唐山佳华煤化工有限公司制作3台6.25mSCP一体机，现在已经有1台调试完毕，等待投产。作为我国第一台大型捣固焦炉设备，它所表现出来的良好的性能得到了用户的一致好评。一、6.25m SCP机功能简介SCP机工作于焦炉机侧，采用二点对位方式对焦炉炭化室进行操作。SCP机主要设有煤料的储存和皮带输送机构、捣固系统、钢结构、走行装置、装煤装置、推焦装置、启闭炉门装置、炉门清扫装置、炉门框清扫装置、密封框装置以及在推焦头上设置的吹扫炭化室顶部及侧面石墨的超级汽刀装置等。此外，还设有液压系统、集中润滑系统、气动系统、空调系统、电气系统、装煤和推焦自动显示和记录系统、自动定位系统等，各系统装置通过主控室控制协调，保证了整套SCP机高效、稳定、智能地完成生产任务。现在将其工作过程描述如下。在焦炉设备运行过程中，由皮带输送机将所需要的煤料连续不断地从SCP机皮带给料系统运送到SCP机车载的煤斗内，煤斗里的煤料再通过板式给料器输送到捣固箱中。自动化操作的捣固系统安装在捣固箱上方，当检测系统检测到捣固箱底部有1m高的底煤时，捣固机驱动捣固锤上下移动，夯实装入捣固箱内的煤料，一直等到煤饼高度达到6m时停止捣固，等待装煤命令。假设此时SCP机处于第n孔炭化室的推焦位置，通过取门装置打开（提起）机侧炉门，然后反压制动装置的楔块作用于轨道的基础结构，传输推焦过程中所产生的水平作用力。随后，主控室发出控制信号，拦焦车作好拦焦准备，熄焦车作好接焦准备，推焦装置推出炽热的焦碳，同时打开推焦头处的超级汽刀，吹扫炭化室两侧及炉顶的石墨。完成推焦操作的同时，清扫炉门框和炉门，退回反压制动装置的楔块，机车移动至装煤位置。炉门清扫装置和炉门框清扫装置设有变形记录和自动调节控制器，每个炉门被测量的数据传输到PLC，并储存准确炉号。因而针对每孔炭化室，每台液压缸都将确切行程储存在PLC内，并自动实现检测及记忆，维持均匀操作和自动定位。通过使用此系统，可以克服焦炉及炉门受热后出现的变形现象，从而使每孔炭化室的炉门操作都非常稳定、均匀。在装煤位置时，当从主控室获得释放信号后，拦焦车关闭炉门，捣固箱活动壁和前挡板打开，反压制动装置楔块再次作用于轨道基础结构，随后装煤板在链条的驱动下将煤饼装入焦炉。在此位置时，装煤后挡板锁紧装置打开，后挡板随装煤板一起移动。装煤板从炭化室退出时，锁闭装置锁闭后挡板，将煤饼堵住，从而防止煤饼随装煤板一起移出焦炉炭化室。等煤饼彻底固定于炉底后，装煤后挡板解锁，回拉绞车将其拉回它在装煤板上的起始位置。装煤板退回其原始位置、止推装置的楔块退出、捣固箱前挡板及捣固箱活动壁关闭，装煤操作完成，开始一个新的捣固循环。然后，SCP机重新移动到原推焦位置，在此位置关闭该孔炭化室炉门，然后定位至第n+5号炭化室，SCP机完成一个循环。作为各功能部件的主要辅助装置，液压系统和润滑系统起着非常关键的作用。液压系统正常工作压力为130公斤，由泵站和阀站两部分组成，其所有功能组件皆选用德国力士乐产品，所有辅件为德国赫德克产品，这些组件的工作寿命均不低于25000小时。它具有完善的液位、油温和介质污染控制措施，使得液压系统能够长期处于正常工作状态。该系统工作介质为46号抗磨液压油，清洁度达到NAS7级。此外，液压系统还设置一套单独的油冷却系统，冷却器位于液压室外，由油泵和油冷却器等组成。SCP机具有两种不同的润滑系统，中心油脂润滑系统和润滑油喷雾润滑系统，均采用完全自动运转模式。捣固装置等大部分润滑点采用中心油脂润滑系统，由气动切断阀控制给油时间和给油量；润滑油喷雾润滑系统主要用于装煤板润滑和链条润滑，以保证装煤系统平稳高效地工作。此外，为了改善操作人员的工作环境和保证液压、电气等系统的工作精度，SCP机还设置了中央空调通风系统。空调设计为分体式空调，配备一台内部蒸发器和加热元件，在各室内设置强迫通风循环装置，在中央空调室内配置外部空压机和冷凝器装置。空调功能将根据此分离装置的循环空气程序，实时地给各室提供新鲜空气和设定温度。以上每个功能部件的操作都有自动化模式、半自动化模式和维修模式三种操作模式，以便于用户根据不同的生产情况进行选择。其中自动化模式和半自动化模式在司机室内通过触摸屏来操作，维修模式可在SCP机附近任何地方通过操作盘点动操作，便于维修、实验和调试。二、6.25m SCP机性能参数1.焦炉工艺尺寸参数炭化室全长：17000+220mm（热态）炭化室高度：6170+80mm（热态）每孔炭化室操作时间:≤11.5min煤饼长度（底/顶）:16250/16100mm煤饼宽度: 470mm煤饼高度: 6000mm每孔炭化室一次装干煤量（约）：45.6t煤饼密度（湿基10%水分）:1.1 t / m3煤饼重量（湿基10%水分）:50.17 t2.走行装置性能和参数轨距：14000mm轨型水平轨：A151（进口）侧面轨：QU100SCP机走行定位精度：≤±5mm走行速度：4～70m/min电动机（12台）功率：12×55KW（变频调速）车 轮数：12主动+14从动导向轮数量；8个3.推焦装置性能和参数推焦杆行程：26650mm推焦速度：最大25m/min退出推焦杆速度：最大35m/min驱动电机功率：250KW（变频调速）应急驱动方式：液压马达＋应急减速机4.捣固系统性能和参数4锤捣固机：2台6锤捣固机：4台捣固锤数量：32件捣固锤重量：380kg/个捣固机驱动电机功率：37kw/台（变频调速）捣固锤频率：68～70次/min5. 装煤系统性能和参数煤斗容积：75t（一个半煤饼）装煤板运动形式:机械链条驱动装煤板行程：18725mm电动机功率：250KW（变频调速）应急驱动方式：液压马达＋应急减速机6.启闭炉门装置性能和参数型式：液压提升驱动方式：液压驱动（内置传感器）提门形式：液压缸驱动（内置传感器）旋转方式：液压缸驱动旋转90°7.清框装置性能和参数清框型式：机械刮刀清扫清框机升降机构液压缸驱动（内置传感器）清框机扩展机构液压缸驱动（内置传感器）旋转机构：液压缸驱动旋转90°8.清门装置性能和参数清门形式：机械刮刀清扫清门台车移动机构：液压缸驱动（内置传感器）清门机升降机构：液压缸驱动（内置传感器）9.余煤输送机构型式:皮带式输送机能力:5t/h电动机功率:3.7kW皮带宽度：650mm输送速度：0.3m/s11.液压系统油泵：3台柱塞泵（两用一备）油泵电机：3×55kW，AC380V，1480rpm工作压力:13MPa应急泵工作压力：25Mpa应急柴油机：110KW，1500rpm循环泵工作压力：1Mpa循环电机：4kW，AC380V，1460rpm工作介质：46＃抗磨液压油，NAS712.润滑系统型式：气动集中润滑电动泵工作压力：300bar13.气动系统空气压缩机型号UD55E-10工作压力:0.4～0.75MPa贮气罐容积:17000L14.电气系统电源供电方式：电缆辊筒供电电压：10KV驱动电压：AC660V/380V控制电压：DC24V6.25米与5.5米焦炉对比选型

JND55型焦炉一组（两座2×60孔）产能规模为年产焦炭120万吨，JND6.25-07型焦炉（两座2×60孔）产能规模为年产焦炭135万吨。下面从投资、建设周期、工艺参数、工艺布置、炉体结构、环保等几个方面进行比较：1、焦炉本体及投资、建设周期的比较：列表一比较项目5.5m捣固6.25m捣固炉型JNDK55-05JND6.25-07炭化室尺寸15.98×0.554×5.5m17×0.53×6.17m炭化室有效容积44.7m355.59m3炭化室中心距1350mm1500mm锥度2040炉体强度炉墙极限侧负荷9.8kPa11kpa压应力666.0  kPa拉应力-173.5  kPa剪切应力100.3  kPa立火道中心距480480设计结焦时间25.5h24.5h每孔装煤量40.6t45.6t每孔产焦量28.8~30  t33.52t比较孔数2×602×60年产干全焦量120万吨135万吨占地面积450亩700亩吨焦投资560元750元总投资6.7亿元11亿元建设周期12个月18个月2、炼焦工艺布置2×60孔JND6.25-07型捣固焦炉布置在同一条中心线上，分别组成两个炉组，干熄焦系统2套，布置在两炉组之间大间台的焦侧，湿熄焦系统分别设在炉组的端部。焦炉出焦除尘采用除尘地面站方式。装煤除尘采用双U型导烟管式导烟车（CGT车） 3、两种焦炉炉体结构比较：  列表二项目JND6.25-07JND55-07相同点JND55型捣固焦炉和JND6.25-07型捣固焦炉均为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷式焦炉。是在继承JN60-6型系列焦炉的成熟技术和生产经验的基础上，根据捣固焦炉的特点，运用国内外的新技术、新材质和新经验设计的新型焦炉。具有结构严密、合理、加热均匀、热工效率高等特点。不同点1）炭化室锥度（mm）40202）焦炉的极限侧负荷（Pa）11000100203）煤饼的高宽比12.7710.744）炭化室铺底砖厚度（mm）120955）炉顶坡度501006）导烟车轨道基础位置燃烧室顶部炭化室顶部7）炉头一对火道供热量可单独调节不可单独调节说明：（1）JND6.25-07型捣固焦炉借鉴了德国迪林根6.25米捣固焦炉以及印度塔塔4.5米捣固焦炉的生产操作经验，增加了炭化室锥度、炉墙极限侧负荷，延长了焦炉的使用寿命，减小了焦炉出焦时对炉墙的损害。（2）JND6.25-07型捣固焦炉增加了炭化室铺底砖的厚度，可以有效延长焦炉铺底的使用寿命。（3）JND6.25-07型捣固焦炉将导烟车轨道基础放在燃烧室顶部，即可以防止炭化室过顶砖断裂，又可以减少轨道变形。同时便于炉顶排水。（4）JND6.25-07型捣固焦炉炉头一对火道单独可调，当煤饼出现倒饼时，炉头火道可减少供热量，以防止炉头出现高温事故。4、焦炉机械：  列表三JND6.25m2×60孔JND5.5m2×60孔操作备用操作备用1（SCP机）捣固装煤推焦机（台）11--2装煤车（台）--203推焦机（台）--204捣固机（套）--205导烟车（台）11206拦焦机（台）11207液压交换机（台）20208电机（干湿两用）（台）11119焦罐车（台）212110熄焦车（台）0101说明：2X60孔JND6.25-07型捣固焦炉，焦炉机械配置两套，可以做到百分之百备用，并且操作灵活。若考虑将来再建2X60孔焦炉，达到4×60孔，SCP机只需要增加一台，焦炉机械配置可达到最佳配置。JND55型捣固焦炉机械虽然也配备两套，但对装煤车、推焦机和捣固机来说不能达到完全备用，当其中一台装煤车或推焦机出现故障时，可能会暂时影响生产。5、两种焦炉机械装备水平： 列表四项  目JND6.25-07JND55-07相同点a.车辆采用PLC程序控制b.采用炉号识别，自动对位装置，实现各车辆的安全可靠联锁。c.炉门、炉框、机焦侧操作台机械清扫。d.拦焦机采用一次对位，熄焦车或焦罐车采用一点定位接焦。e.SCP机和拦焦机上设有机焦侧炉头烟尘收集、头尾焦处理及余煤输送装置。不同点                    采用捣固-装煤-推焦一体车，车上带有小煤斗，通过平行于焦炉机侧的两条皮带输送机直接取煤到捣固装煤推焦机上。当捣固操作时，煤料通过车上煤斗借助给料器将煤输入捣固煤箱内，全自动化捣固机安装在煤箱上方，夯实煤箱内煤饼。捣固机安装在横跨装煤推焦机轨道上方固定煤塔两侧的轨道上，煤料通过固定煤塔上的给料器将煤输入来煤塔下取煤的装煤车的煤箱内，由捣固机夯实煤饼。说明：JND6.25-07型捣固焦炉采用SCP机，是把装煤车、推焦机、捣固机和煤塔给煤装置等组合成一体化的整机结构形式。在捣固成煤饼的过程中，SCP机的任何工作不受捣固影响，大大提高了焦炉机械的操作效率。6、环保设施：  列表五项目JND6.25-07JND55相同点连续排放烟尘污染源如炉门、导烟孔盖、上升管盖和桥管承插口等都采用了先进技术进行密封，得到根本控制。出焦烟尘治理采用地面站系统。烟尘捕集率90%，烟尘除尘效率99%。不同点捣固焦炉的装煤除尘一直是一个难点，我们通过采用新型的U型导烟管式导烟车，并配合高压氨水抽吸以及其它较完善的辅助措施，使装煤烟尘得到根本控制。出焦、装煤、熄焦等阵发性排放烟尘污染得到很好控制，每天装煤推焦103.8次。捣固焦炉的装煤除尘一直是一个难点，我们通过采用燃烧室式导烟车。U型导烟管式导烟车也可以采用。出焦、装煤、熄焦等阵发性排放烟尘污染得到很好控制，2*60孔焦炉每天装煤推焦112.9次；焦炉机械化自动化水平高,同时由于炭化室单孔装煤量大，2×60孔焦炉日推焦\装煤仅103.8次，工人的劳动强度低,环境污染小。     一套车辆操作,操作人员和维修人员相应减少,劳动生产率高。焦炉机械自动化水平较高,每天推焦、装煤112.9次(2×60孔焦炉)，比6.25m焦炉多8.77%，工人的劳动强度较大，环境污染也稍大一些。    两套车辆(除熄焦车外)操作，操作和维修人员相应增加。7、JND6.25-07捣固焦炉与JNDK55捣固焦炉相比有下列特点：1）、炭化室高度增加，提高了单孔炭化室的生产能力12.3%，单位时间产能提高了3.27%。提高了焦炉的机械化、自动化和环保水平，是适应当今世界炼焦技术的发展方向。2）、增加了炭化室锥度、炉墙极限侧负荷及炭化室铺地砖的厚度；炉头一对火道单独可调，延长了焦炉的使用寿命。3）、捣固装煤推焦机可完全互为备用，操作灵活、可知。若四期预留两座焦炉建成投产后，只增加一台SCP机，四座焦炉共采用两开一备的SCP机，这种优化设计，充分发挥了SCP机操作能力。而且对于炼焦投资来说，只是略高于JND55型捣固焦炉。4）、捣固机安装在捣固装煤推焦机上，缩短了单孔炭化操作时间，可以增加一套焦炉机械所服务的炉孔数，从而提高劳动生产率。5）、相同产量所需炭化室孔数减少，占地面积小，日出炉次数减少，焦炉阵发必污染物的排放和连续性污染物的排放大为降低。6）、JND6.25-07型捣固焦炉无论是车辆的机械化、自动化和环保水平，还是焦炉炉体和工艺装备，都达到了目前我国焦炉设计的最高水平。

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