干熄焦技术改造工程项目可行性研究报告Word文档下载推荐.docx
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xx坐落在山东省昌乐县。
焦炉采用湿熄焦不仅影响环境，而且还造成很大的能源浪费，不利于企业的生存和发展。
建设干熄焦装置是环境保护的要求，也是企业可持续发展战略的需要。
2）节能降耗的需要
出炉红焦的显热约占炼焦能耗的35～40%，这部分能量相当于炼焦煤能量的5%，如果将这部分能量回收并充分利用，可以降低生产成本，起到节能降耗的作用。
采用干法熄焦可以回收约80%的红焦显热。
日本新日铁对其企业内部的节能项目效果进行过分析，干熄焦装置的节能占钢铁厂总节能的50%。
1.2.1.2本项目实施的有利条件
1）干熄焦装置布置在焦炉炉区，可充分利用现有公司的部分公辅设施，水、电、风、汽、氮气等动力介质全部引自厂区管网，因此，可以减少工程投资。
2）xx综合实力雄厚，技术水平及管理水平高，为项目实施提供了良好的技术保证。
3）xx领导具有创新意识，干熄焦新技术实施不仅会给企业带来经济效益，同时给企业带来良好的环境效益和社会效益，为企业的可持续发展奠定了基础。
4）国家有关部委对焦化厂上干熄焦项目的政策支持。
干熄焦项目已被列为国家2008年重点推广支持的环保节能项目名录中。
1.2.1.3建厂条件优越
①地理位置优越、交通便利
项目拟建地东距世界风筝之都—xx市内12公里，西接中国蓝宝石之乡一昌乐县城9公里，北距309国道1公里，距济青高速公路4公里，南依胶济铁路危化品专用线10公里，并有专用货场。
海路运输距xx港80公里，距莱州港140公里，距龙口港160公里，距青岛港、日照港180公里。
故本项目拟建地地理位置优越，交通运输极为便利。
②公用工程条件优越
建设单位现有的供水、供电能力等公用工程条件满足本项目建设需求。
厂区范围内有充足的场地可供项目选择使用。
③建设资金有保障
在资金方面，xx通过近几年的跨越式发展，其获利能力较强，资金雄厚，在2008年实现销售收入达39.21亿元，利税4.61亿元，其中利润2.31亿元，为本项目的建设提供有力的资金保障。
新建的80万t/a干熄焦技术改造工程完全符合国家资源综合利用政策和国家产业政策，同时也符合公司的发展规划，并且还有优越的建厂条件。
1.2.2建设地点
1.2.2.1建设地址的地理位置
本项目拟建于xx焦化厂内，厂址离xx市区25km，离昌乐县城10km。
东距世界风筝之都—xx市12km，西接中国蓝宝石之乡—昌乐县城9km，北距309国道1km，距济青高速公路4公里，南依胶济铁路危化品专用线10公里，并有专用货场。
海路运输距xx港80公里，距莱州港140公里，距龙口港160公里，距青岛港、日照港180公里，地理位置优越，交通运输极为便利。
1.2.2.2建设用地
本项目属于技改项目建设地点为xx焦化厂内，不另新征土地。
1.2.3建设内容和规模
①主要生产装置包括：
80万t/a干熄焦装置、5.5m米捣固焦炉、备煤、筛焦、煤气净化。
②辅助生产装置及公用工程包括：
与干熄焦配套的有：
主控楼、辅机室、循环水泵站、除盐水站、焦罐检修站、CDQ环境除尘地面站、电站等。
与焦炉配套的有：
焦炉配电室、焦炉除尘地面站、生活设施（含综合楼、检化验室等）。
主要生产装置
序号
主项名称
备注
1
80万t/a干熄焦装置
与5.5米捣固焦炉和4.3米捣固焦炉配套
2
5.5m米捣固焦炉。
辅助装置及公用工程
项目名称
CDQ配套的主控楼
CDQ辅机室
3
CDQ循环水泵站
4
CDQ除盐水站
5
CDQ焦罐检修站
与焦炉配套的设施有
6
焦炉配电室
7
焦炉地面除尘站
8
生活设施（含综合楼、检化验室等）
9
煤气防护站
1.2.4产品方案及规格
1.2.4.1产品方案
产品名称
产品规格
单位
产量
焦炉煤气（干）
GB13612-92
Nm3/a
180.4×
106
其中:
焦炉自用
81.18×
外送
99.22×
全焦（干）
GB8729-88
t/a
400000
焦油
YB/T5075-93
27617
硫磺
1708.32
硫铵
GB535-1995
5644.8
发电
106KW.h/a
94.39
焦粉
万t/a
1.51
8
蒸汽
200℃、0.98MPa
248400
1.2.4.2产品规格
1、电
年发电量：
94.39×
106KW.h，电压10KV,通过焦化厂201变电所向电网供电。
2、蒸汽
年产量：
248400t,压力：
0.98MPa,温度：
200℃。
3、焦炭
40万t/a一级铸造焦和40万t/a一级冶金焦。
4、外送煤气
本项目年产煤气为180.4×
106Nm3，所产煤气满足GB13612-92。
1.2.5工艺技术方案
1.2.5.1工艺流程简述
本技改工程的干熄焦装置在工艺方案选择上，吸取国内外先进技术，并结合本公司的实际情况，采用成熟、可靠、先进的技术，使新建成的干熄焦装置在节能、环保和自动化控制方面达到国内干熄焦装置的先进水平。
根据目前世界上干熄焦技术的发展状况，结合xx焦化厂的实际，本工程采用新日铁公司的干熄焦技术，在保证技术先进的同时，尽可能采用国产设备，降低工程投资。
根据技改工程干熄焦的生产能力，配套改建的5.5米捣固焦炉，工艺技术方案的选择是本着满足规范的前提下力求技术水平适度先进合理、稳妥可靠，降低劳动强度，节约投资，合理布局，减少工程造价，实现环境污染总量控制，做好洁净生产，以减少对环境污染。
按照上述原则，本工程备煤采用先配后粉工艺，配煤仓配煤，电子自动配料秤计量，炼焦采用炭化室高5.5m的侧装煤捣固高温炼焦技术，配套相应的除尘地面站、采用干法熄焦（湿法熄焦作为备用）；
筛焦系统采用常规的分级方案；
煤气净化回收系统设有冷鼓、电捕，脱硫及硫回收，蒸氨，硫铵，从硫铵出来的煤气送原化产系统洗脱苯工序进行净化。
本次改造工程公用工程除化产循环水新建外，其余都依托老厂设施，不新设计。
1.2.5.2工艺流程方案
1.2.5.2.1干熄焦工艺
1.2.5.2.1.1干熄焦工程配套焦炉基本技术参数
干熄焦计划对象焦炉
1#、2#、4#焦炉
合计
备注
形式
4.3m捣固
5.5m捣固
孔数
2×
32
1×
50
炭化室尺寸（mm）
平均宽度×
全高×
全长
4.3m焦炉
500×
4300×
14080
5.5m焦炉
520×
5505×
15980
有效容积（m3）
36.66
装煤量（t/孔）
23.67
焦炭产量（t/孔）
17.2
27.86
结焦时间
22.5
生产能力（万t/a）
20
40
四大车情况
推焦车2台
装煤车2台
拦焦车3台
熄焦车2台
推焦车1台
装煤车1台
拦焦车1台
装
操作周期min
（从推焦到推焦）
～16
约30.95
焦炭温度℃
1000±
炉壁温度℃
1150±
干熄焦对象焦炉
（公用还是独用）
共用
（用于厂内还是发电）
部分蒸汽供应化产，剩余蒸汽发电
焦炭残余挥发份％
1.12-1.22
焦炭粒度分布，％
<
10
10-25
25-40
>
4.5
2.5
86
焦炭平均粒度，mm
55-60
焦炉操作时间
装煤·
推焦
检修
A时间B时间C时间D时间E时间F时间
甲班（早班）乙班（中班）丙班（晚班）
A＝7小时C＝7小时E＝7小时
B＝1小时D＝1小时F＝1小时
（B,D,F≤1小时）
1.2.5.2.1.2工艺方案
xx与2座焦炉配套干熄焦装置建成后，可回收红焦炭的热量，降低能耗，减少污染，提高焦炭质量。
干熄焦装置年修时，湿熄焦系统作为备用。
按照技术成熟、可靠、先进的原则，干熄焦装置选择与生产规模相匹配的1×
80万t/a干熄焦装置。
采用国内先进的干熄焦技术（即新日铁公司的干熄焦技术），其主要技术特点有：
（1）干熄槽（冷却段）采用矮胖型，打破传统设计。
基本外型炉高（H）与炉径（D）之比为由>
1改为<
1，（宝钢为8.30/6.80=1.22），干熄槽（冷却段）高度的降低可减小干熄炉内循环气体的阻力，降低循环气体量，使设备费、运营费及生产成本降低，又可使相应配套的吊车钢桁架和一、二次除尘器钢结构的高度降低，节省工程一次投资。
（2）在炉顶设置料钟式布料器，克服由于装入焦炭粒度偏析以及装入焦炭的料位高差，使干熄炉内的循环气体流速不均匀、焦炭冷却不均匀等弊端，在不影响冷却效果的前提下，减少了循环气体量。
（3）在冷却段与循环风机之间设置给水预热器，使干熄炉入口处的循环气体温度由180℃降至130℃，在同等处理能力的前提下减少循环气体量（本项目循环气体量设计值为1250～1350m3/t焦，宝钢为1500～1650m3/t焦），并使排出焦炭温度<
（4）将1次除尘器中的撞击隔墙减低，在除尘效率相同的前提下，减小气体循环系统阻力，降低循环风机功率，即有利于设备维修、又节省了占地面积。
（5）采用连续排料的电磁振动给料器与旋转密封阀组合的排出装置，设备外型小。
维护量小，又可稳定炉内压力，使焦炭下落均匀。
（6）余热锅炉采用膜式水冷壁，使热效率有明显提高。
采用方案一高温高压自然循环锅炉，节省强制循环泵的能耗，系统更为简单，减少了循环泵的故障点。
锅炉上部二层管道采用日本的熔融喷涂技术，极大增强了耐磨性能。
（7）提升机使用PLC控制，增强了控制效果，2台提升机设置连锁，运行中不会发生碰撞事故。
（8）装入装置漏斗后部设有尾焦收集装置，防止红焦坠落造成事故。
（9）装入装置电动缸在保证正常运行前提下，将推力降到3t（宝钢为10t）。
工艺流程（详见干熄焦工艺流程图）
装满红焦炭的焦罐台车由电机车牵引至焦罐提升井架底部，由焦罐提升机将焦罐提升并送到干熄炉顶，通过炉顶装入装置将焦炭装入干熄炉。
在干熄炉中焦炭与惰性气体进行热交换，焦炭冷却至200℃以下，经排焦装置卸至胶带机上，经炉前焦库送到筛焦系统。
冷却焦炭的惰性气体由循环风机通过干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉，与红焦炭进行换热，出干熄炉的热惰性气体温度约为900℃。
热的惰性气体经一次除尘器除尘后进入余热锅炉换热，温度降至180～200℃。
惰性气体由锅炉出来，再经二次除尘后由循环风机加压经给水预热器冷却至130℃～150℃进入干熄炉循环使用。
除尘器分离出的焦粉，由专门的输送设备将其收集在贮槽内以备外运。
干熄焦的装入、排焦、预存室放散等处的烟尘均进入干熄焦环境除尘系统进行除尘后排放。
干熄焦装置的处理能力
2座焦炉年产干全焦80万t，每小时最大焦炭产量可达96.62t，考虑焦炉的强化操作，按照xx提供的实际操作数据，设计选用：
额定处理能力为1×
80万t/a的干熄焦装置，湿熄焦系统作为备用。
1.2.5.2.1.3干熄焦工艺布置
根据焦化厂实际情况干熄焦布置方案如下：
将干熄炉布置在2×
32孔4.3米焦炉与5.5米焦炉之间的熄焦车轨道中心线上。
一次除尘、余热锅炉等垂直于熄焦车轨道中心线布置在南侧。
沿干熄炉左、右熄焦车轨道方向各布置一台提升机，分别负责两种不同型号焦炉焦罐的提升与装入操作。
此方案可不改变现有及新建焦炉结焦时间及操作串序，两种焦炉的生产互不干扰。
2台提升机共用一座干熄焦装置，采用PLC自动连锁控制，不会发生碰撞事故。
4.3米焦炉的电机车分别拖动两台焦罐台车直接驶至提升井架下，5.5米焦炉的电机车拖动一台焦罐台车直接驶至提升井架下，在各自提升塔下一次可完成接空罐、送满罐工序。
当一台提升机在装入区域工作时，另一台提升机在待机位等候，最大程度的节约操作时间。
满足两种焦炉中最短的操作时间要求。
1.2.5.2.1.4干熄焦主要工艺参数
项目名称
主要工艺参数
焦炉配置
32孔4.3m焦炉
50孔5.5m焦炉
每孔炭化室出焦量
17.2t（设计）
27.86t（设计）
焦炉循环检修时间
1h
每孔焦炉操作时间
～16min
30.95min
紧张操作系数
1.07
每小时焦炭产量（max）
49t
48.3t
干熄站配置
80万t/a
焦炭温度：
干熄前
950～1050℃
干熄后
200℃
干熄炉循环气体流量
199000m3/h
循环气
体温度：
进干熄炉
～130℃
出干熄炉
900～980℃
干熄焦产汽率
高温高压锅炉0.57t/t焦（0.59t/t中温中压锅炉）
干熄炉日操作制度
24h连续
干熄炉年工作天数
345d
干熄站年工作制度：
工作
345d连续
20d
1.2.5.2.1.5运焦系统
干熄焦装置的运焦系统通过GX-1、GX1、运焦皮带机与新建1×
50孔5.5米捣固焦炉湿熄焦运焦系统连接，具体位置见总工艺平面图。
GX-1胶带机上设有感温器和超温洒水装置，当排出的焦炭温度超过设定值时，洒水装置启动，洒水降温，以防烧坏胶带机。
胶带机采用耐温200℃的耐热胶带。
1.2.5.2.1.6红焦运输车辆检修设施
红焦运输车辆检修设施主要包括焦罐检修站，设在牵车台附近，当焦罐需要检修时，使用汽车吊将焦罐吊至焦罐检修站进行检修，检修好的焦罐用汽车吊吊回运载台车上。
焦罐运载台车及电机车在牵车台换车线上检修。
1.2.5.2.2配套改建焦炉工艺
1.2.5.2.2.1备煤工艺方案
本工程备煤系统采用受煤坑受煤,先配煤后粉碎的工艺方案。
粉碎后的洗精煤由皮带送至焦炉煤塔供炼焦使用。
1.2.5.2.2.2炼焦工艺技术方案的选择
目前国内外的机械化炼焦工艺基本相同，仅在炉型选择、工艺参数、布置、机械配置、环保措施等方面有所不同。
从焦炉装煤方式上可分为炉顶重力装煤焦炉和侧装煤捣固焦炉；
从焦炉加热用煤气种类可分为单热式焦炉（只用焦炉煤气加热）和复热式焦炉（用焦炉煤气和高炉煤气混合加热）；
从空气和加热用煤气的供入方式可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉；
从焦炉的加热火道结构形式上可分为双联火道和二分火道两大类型。
焦炉大型化是焦化工业发展的必然之路，国外大型焦炉炭化室高已达8.43m以上，我国也已有炭化室高7.63m的大型焦炉在山东兖矿和太原钢铁公司顺利投产，标志着我国焦炉水平进入大型化的行列。
捣固炼焦可供选择的炉型有炭化室高5.5m和4.3m两种。
5.5m焦炉在焦炉机械的投资上较4.3m高，但在土建、耐火材料、护炉铁件、工艺管道等方面的投资相差不大，对本工程而言，只在焦炉机械上的投资有所增加，但在占地、环保、节能等方面，4.3m焦炉与5.5m焦炉是不可相比的。
5.5m焦炉阵发性环境污染发生频率减少20%，节能10%，劳动强度大幅度减低。
根据焦化工业的产业政策，结合山东省昌乐县的发展规划状况，本工程拟选用北京众联胜公司自主开发设计的ZHJL5552D型捣固焦炉。
该焦炉炭化室高5.5m，与炭化室高6m顶装焦炉相比，在投资和环保方面区别不大，但捣固焦炉的体积密度可以提高到950～1150kg/m3，重量增加27%。
煤料体积密度的增大和煤粒之间间隙的减少，均有利于改善煤料的粘结性。
这样炼出的焦炭比顶装焦炉生产的焦炭M40提高1～6个百分点、M10降低2～4个百分点、反应后强度（CSR）提高1～6个百分点。
用60%～70%的高挥发份气煤或1/3焦煤，配以适量的焦煤、瘦煤，使其挥发份在30%左右、粘结指标Y值为11～14mm，这样的煤料捣固效果最好。
因此，采用捣固炼焦工艺可以更大限度的使用挥发份大的气肥煤。
1.2.5.2.2.3熄焦工艺技术方案的选择
目前的熄焦工艺有湿法熄焦和干法熄焦两种。
本技改工程采用干熄焦工艺，湿法熄焦作为备用设施。
1.2.5.2.2.4贮焦工艺
本工程运焦系统是将焦炉生产的焦炭通过运焦栈桥运至贮筛焦楼分级后，运往焦场贮存。
1.2.5.2.2.5煤气净化工艺
根据焦炉煤气的用途及环保要求，焦炉煤气净化回收系统设有冷鼓、电捕；
脱硫及硫回收、蒸氨；
硫铵；
洗脱苯、生化处理用原厂系统相应工序。
净化后的焦炉煤气一部分作为回炉煤气返回焦炉，多余焦炉煤气用作外送燃料气。
1.2.5.2.2.6冷鼓、电捕
从焦炉来的焦炉煤气的冷凝、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，是在本装置实现的。
为减少环境污染，降低初冷器出口煤气温度，本工程煤气的初冷采用间接冷却流程，煤气加压选用离心鼓风机，配套液力偶合器调速。
为了最大限度地脱除煤气中的焦油雾滴及萘，且提高后续工序的开工率，将电捕焦油器设在鼓风机之前。
1.2.5.2.2.7脱硫及硫回收
本工段包括脱硫、硫回收及剩余氨水蒸氨三部分。
本工段采用以焦炉煤气中自身含有的氨为碱源，PDS+栲胶为复合催化剂的湿式氧化法前脱硫工艺。
脱硫富液的再生采用塔式空气氧化再生。
硫的回收采用连续熔硫釜回收硫磺。
剩余氨水蒸氨采用间接蒸汽加热将氨蒸出，并配入NaOH分解氨水中的固定氨。
蒸氨获得的浓氨汽经分缩器、冷凝冷却器冷却后制成10%的浓氨水作脱硫补充液。
1.2.5.2.2.8硫铵
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。
本工程煤气的脱氨采用喷淋式饱和器新工艺。
硫铵干燥采用振动流化床干燥器，具有干燥效果好，操作弹性大等特点。
1.2.5.2.3自控技术方案
1.2.5.2.3.1干熄焦本体仪表及自动化系统
1.2.5.2.3.1.1干熄焦系统构成
为干熄焦配套的除尘系统、运焦系统等采用仪表屏集中显示，仪表屏安装在相应的操作室内。
干熄焦本体（包括锅炉）仪表及自动化系统采用两级计算机控制系统，一级为基础自动化，由电气和仪表合用的PLC系统组成，采用工业以太网与二级的工业微机连接作为人机接口，完成对整个系统的监控。
二级为过程自动化，由工控微机和打印机组成，分别完成对工艺过程的生产管理、数值设定、信号报警、状态显示、报表打印等任务。
1.2.5.2.3.1.2干熄焦本体PLC系统配置及功能
干熄焦本体PLC系统由中央机架和外围I/O站构成。
该系统配有各种标准功能块，以实现多种PID运算、程序设定、继电器逻辑、计时计数等综合运算。
1.2.5.2.3.1.3PLC系统主要功能：
a）过程蒸气温度、压力调节
b）锅炉汽包液位、给水流量、蒸气流量三要素的调节、连锁
c）干熄槽预存室压力调节
d）过程蒸气放散压力调节、连锁
e）除氧器压力、液位调节、连锁
f）纯水箱液位连锁
g）循环气体O2、H2、CO含量在线检测
h）干熄槽预存室下、上、超高料位检测、连锁及料位运算
i）干熄槽温度检测、连锁
j）排焦速度检测、控制、连锁、料位运算、运输量及积累量
k）排焦温度检测、连锁
l）循环气体流量检测、连锁
m）网络接口及运行状态的数据交换
n）各种日常报表、故障报警及操作历史等表格的打印
1.2.5.2.3.2电站控制系统
电站仪表及自动化系统也采用两级计算机控制系统。
主要功能有：
a）发电机及系统故障时的保护与自动报警
b）电能自动记录报表、自动打印
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