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铸造焦项目投资立项申请报告
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官方公共微信晋城煤业集团 60 万吨铸造焦 技术改造项目报告书化学工业第二设计院 二○○五年四月目第一章录概述 …………………………………………………1第二章市场分析及经济评价 ………………………………9第三章<
br />工艺技术方案………………………………………12第四章项目建设有利条件及不利因素……………………32第五章结论及建议…………………………………………33山西晋城煤业集团 60 万吨/年铸造焦工程第一章1.1 公司概况：概述山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司（简称晋煤集团）是 全国 520 家重点企业之一， 是山西省工业企业 30 强和 13 家重点 骨干企业之一，是我国优质无烟煤重要的生产基地，企业信用度 AAA 级，于 1999 年公司整体通过了 ISO9002 质量认证，2001 年获得环境体系和职业安全健康管理体系认证证书。 晋煤集团主营煤炭开采、洗选加工，电力生产，煤层气开发 利用、煤化工等。现有五对生产矿井，年设计生产能力 1710 万 吨，实际年产量已达到 2000 万吨;一对在建矿井在赵庄矿，年设 计生产能力 600 万吨，预计 2005 年 10 月开始简易出煤。 晋煤集团所产煤炭产品主要有洗大中、洗小块、选大中、选 小块、 洗末煤、 标末煤等 7 个品种。 产品除具有一般无烟煤低灰、 低硫、 高发热量的优点之外， 特别具有机械强度高， 热稳定性好， 灰熔点高等独特的优点，广泛用于化工、冶炼、电力、建材等行 业。 截止到 2004 年底晋煤集团总资产近 177.33 亿元，年生产 经营总额 920529 万元，原煤产量 2443.08 万吨，商品煤销售 量 1939.29 万吨，利润 58109 万元。 在非煤产业开发上，晋煤集团正在继续做好、做强已有非煤 项目的同时，按照产品、技术扩展性好、可形成产业规模、可发 挥自身优势以及有可靠的国内外市场需求的原则， 积极开发建设化学工业第二设计院?焦化综合项目部1电话： 4157596山西晋城煤业集团 60 万吨/年铸造焦工程一批新型非煤项目。电力产业将朝着年产 1000 万千瓦的规模发 展。在煤化工产业发展上，将实现“新建、并购、研发”并举， 预计 2005 年化肥产量可达 56 万吨、甲醇达 9 万吨。集团公司 还积极介入机械制造、铁路运输、建筑、房产、制药、焦化等产 业，以实现大集团战略为主线，以煤、气、电、化综合发展为主 导，不久将建设成为一个主业突出、产业结构合理、营销网络健 全、组织集团化、技术洁净化、经营多元化、管理现代化的特大 型能源集团。 1.2 项目概况： 1.2.1 项目提出的背景及意义： 为拓宽无烟粉煤的加工应用范围，从 1996 年开始，晋煤集 团就在武庄沟采用当时山西省推广的改良炉型进行了以无烟煤 为主要配煤的炼焦试验，建成 96 型改良焦炉 19 孔， 生产出合格 的焦炭， 产品销往上海、 江苏、 安徽等地后， 受到了用户的欢迎。 后受地基下沉，焦炉炉体四周跑风窜气，原料煤供应不及时，原 料煤质量下降，破碎机质量差等因素影响，导致焦炭质量一度下 降，成本增大。再加上该焦化试验厂规模小，炼焦工艺落后，原 场地又无法进行改扩建，环保要求严格等因素，一直处于半停产 状态。 晋煤集团通过原焦化试验厂的试运行， 一方面证实了以无烟 煤为主，配入一定量的肥煤是完全可以炼成焦炭，并能极大地提 高无烟粉煤的附加值的。另一方面通过原焦化试验厂的摸索实化学工业第二设计院?焦化综合项目部2电话： 4157596山西晋城煤业集团 60 万吨/年铸造焦工程践，在炼焦方面也积累了一定的生产实践经验。 在晋煤集团领导的大力支持下，在省化工设计院、鞍山焦 化耐火材料设计研究总院和我院的大力帮助下， 金驹股份公司炼 焦调研小组先后围绕“国内外焦炭市场” “肥煤资源及市场” 、 、 “炼焦炉型选择”等问题进行了认真细致的调研，并在鞍山热能 研究院（中唯炼焦技术国家工程研究中心有限责任公司）40kg 焦炉配煤炼焦试验、煤科总院北京煤化学研究所 40kg 焦炉配煤 炼焦煤气平衡分析补充试验及平顶山天宏焦化集团炭化室高度 为 3.8 米的捣固机焦炉工业化炉孔试验成功的基础上提出了晋 城煤业集团 60 万吨铸造焦技改项目。该项目为焦化煤气工程， 在工艺技术的选择上，本着充分利用当地煤炭资源，保证产品质 量的前提下使技术水平适度先进、稳妥可靠，降低劳动强度，节 约投资，尽量压缩占地，减少工程造价，在环境污染总量控制的 要求下，尽可能做好洁净生产，以减少对环境的影响。该项目以 无烟煤（白煤）为主要炼焦原料配煤，生产优质铸造焦，同时联 产焦炉煤气，煤气净化回收有冷鼓、电捕，脱硫及硫回收，剩余 煤气送锅炉房及发电作燃料使用。 该项目已经原山西省经贸委晋 经贸能源字[ 号文正式批准立项，项目总投资概算为 35762.9 万元，一期投资为 24187.78 万元（含土地征用费等） ， 项目完成后，年产二级以上铸造焦 60 万吨，煤焦油 30133 吨， 硫磺 720 吨，年实现销售收入 60600 万元，年实现利润 7260 万 元，投资回收期（税前）6.93 年（含建设期 2 年） 。同时，该项化学工业第二设计院?焦化综合项目部3电话： 4157596山西晋城煤业集团 60 万吨/年铸造焦工程目投产可解决 600 余人的就业问题， 产生较好的经济效益与社会 效益。该项目的突出优势表现为： 1、该项目可配入 50%以上的无烟煤（鞍山热能研究院经多 次试验后，推荐生产特级铸造焦的配煤方案为：无烟煤 50%；肥 煤 35%；气肥煤 7%；焦粉 8%） ，相应地可减少烟煤的配入量，在 积极拓展无烟末煤使用范围的同时，可节约保护宝贵的焦煤资 源。 2、该项目产品定位为生产优质铸造焦，经工业化炉孔试验， 焦炭产品具有气孔率低、抗碎强度高、耐磨性好、落下强度高、 热反应性低、热反应后强度适中等特点，可以达到一级和特级铸 造焦的强度要求。且适当改变配煤方案和加热制度后，也可生产 优质冶金焦。提高了该项目的抵御市场风险的能力。 3、该项目结焦率可达 80%以上（试验表明:结焦率为 81.1～ 83.6%） ，与常规烟煤炼焦（结焦率一般在 75%左右）和热回收焦 炉炼焦（结焦率一般在 70%左右）相比，具有资源利用率高的特 点。 4、该项目占地面积小，与同规模（60 万吨/年）热回收焦 炉相比，焦炉炉体部分占地面积仅为其 1/3。 5、该项目所采用 TJL4350G 型炼焦炉，焦炉炉体寿命较长， 一般在 30 年以上，与同行业热回收焦炉相比，有成熟的炼焦实 践经验可供借鉴。 6、该项目同步配套消烟除尘、化产回收和余热发电等装Z，化学工业第二设计院?焦化综合项目部4电话： 4157596山西晋城煤业集团 60 万吨/年铸造焦工程与同行业白煤炼焦企业相比，解决了“只焦不化”的问题，能够 充分实现资源综合利用和清洁生产。 随着晋煤集团的飞速发展，其无烟煤的煤质有了细微的变 化，其用途也就有不同的侧重点。试验表明：晋煤集团西部地区 （如：寺河矿）煤的哈氏可磨指数为 39～42，挥发份为 7～9%， 属变质程度较高的无烟煤， 尤其适合化工、 造气； 中北部地区 （如： 长平矿及高平马村镇一带）煤的哈氏可磨指数为 50～60，挥发 份为 9～10%，属变质程度较低的无烟煤，适合炼焦、发电；北 部地区（如：赵庄矿）煤的哈氏可磨指数为 60～65，挥发份为 10～11%，属变质程度低的无烟煤接近贫瘦煤，尤其适合炼焦与 发电。所以，从某种意义上来说，拟定建设焦化项目，是晋煤集 团站在长远发展的高度， 研究新矿区无烟粉煤的新型用途及出路 问题和最大化提高无烟末煤的附加值的角度而提出的， 具有重大 的现实意义和深远的历史意义。 1.2.2 项目厂址情况 拟选厂位于高平市规划的西南焦化工业园区―马村镇陈村 ―康营地带，西距陈村 1.2 公里，东距康营村 1.4 公里。紧邻沁 辉公路和唐安煤矿铁路专用线， 距高平市仅 10 公里， 交通便利。 该厂址北距晋煤集团长平煤矿约 25km，原料中无烟末煤主要立 足于长平煤矿洗精煤；肥煤、气肥煤由临汾地区运入，其蕴藏量 约 57.68 亿吨，距晋城地区最近的蒲县地区现年产肥煤 100 余 万吨，其中南湾矿年产 30 万吨肥煤。另外，临汾苍上煤矿、霍化学工业第二设计院?焦化综合项目部5电话： 4157596山西晋城煤业集团 60 万吨/年铸造焦工程州辛Z煤矿及三交河煤矿等地煤炭也能满足本工程炼焦配煤需 求。 1.2.3 项目建设规模及生产方案 本工程为新建的以无烟煤为主，捣固炼焦开拓性工程。根据 场地要求，生产规模确定为 60 万 t/a 铸造焦（公称能力） ，实际 生产 60.13 万 t/a 干全焦。 项目分两期建设，一期建设 1×56 孔 TJL4350G 型焦炉及 2 ×56 孔焦炉配套的熄焦、备煤、筛贮焦、冷鼓、电捕、硫铵、 洗脱苯、脱硫及硫回收、煤气发电和相应的公用工程设施（新鲜 水、循环水、空压站、制冷站、变电所等） ，此外新建 50 吨/小 时焦化污水处理系统。 本工程主要产品有：铸造焦、焦炉煤气、煤焦油、硫酸铵、 硫磺及粗苯。 产品方案见下表：数量 序号 一 二 1 名称 生产规模(公称能力) 产品产量 全焦(干) 其中:＞80mm 80～60mm 60～25mm t/a t/a t/a t/a6单位 Ⅰ期 万 t/a 30.0 Ⅰ+Ⅱ期 60..0备注500 001 12化学工业第二设计院?焦化综合项目部电话： 4157596山西晋城煤业集团 60 万吨/年铸造焦工程 数量 序号 名称 ＜25mm 2 焦炉煤气(干) 其中:焦炉自用 粗苯管式炉用 锅炉、发电用 3 4 5 6 三 四 1 焦油 硫磺 硫铵 粗苯 年操作日 主要材料用量 洗精煤(干) 无烟洗精煤(干) 洗精肥煤(干) 洗精气肥煤(干) 焦粉(干) 2 3 4 5 6 五 1 2 3 4 PDS+栲胶催化剂 40%NaOH 92.5%浓硫酸 洗油 NaOH 动力消耗 新鲜水(16℃) 循环水(32℃) 制冷水(16℃) 压缩空气 m /h m /h m /h m /h3 3 3 3单位 Ⅰ期 t/a Nm /a Nm /a Nm /a Nm /a t/a t/a t/a t/a 天 7 3 3 3 3备注 Ⅰ+Ⅱ期 ×106 111.26×10 43.8×105 6×106 55.63×10 21.9×106553.96×10 55 6含水≤4.0%含水≤3.0%t/a t/a t/a t/a t/a t/a t /a t /a t /a t /a850 39
515 700 78
0 16072.1 0144.2 00化学工业第二设计院?焦化综合项目部7电话： 4157596山西晋城煤业集团 60 万吨/年铸造焦工程 数量 序号 5 6 7 六 1 2 七 名称 蒸汽 冬季 单位 Ⅰ期 t /h t /h Kwh/a t /a t /a t /a 人 人 人 公顷 万元 万元 万元 11.6 17.8 14.9×106备注 Ⅰ+Ⅱ期 23.15 35.6 4.944×106生产回用水 电 运输量 运入 运出 全厂定员 其中:生产工人 管理技术人员67.29×10 35.74×10 30.55×10 531 470 61 16.74132.58×10 71.48×10 61.1×10 632 563 69 16.7 55.35 1567.2144444八 九 1 2占地面积 工程总投资 基建投资 铺底流动资金化学工业第二设计院?焦化综合项目部8电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程第二章市场分析及经济评价2.1 当前焦炭及化产品最新市场价格 2.1.1 当前焦炭最新市场情况 根据 2005 年 4 月 6 日，中煤焦化控股公司市场信息部及北 方焦炭联合体市场信息委员会提供的最新焦炭市场信息， 我国及 全球钢材消费将持续增长，使焦炭市场再度趋升。目前，山西地 区二级冶金焦出厂价保持在 850~900 元/吨 （车板价 1100 元/吨左 右） ，一级冶金焦价格在
元/吨（车板价 1150 元/吨左 右） [注：同级铸造焦吨焦价格一般比冶金焦高 100 元左右] 。 另据了解， 目前距离晋煤集团最近的高平兴高焦化有限公司 焦炭出厂价保持在
元/吨。 2.1.2 化产品价格情况 煤焦油在国内市场的价格为 850~1200 元/吨。 硫磺的市场价格为 200 元/吨～300 元/吨。 硫铵的市场价格为 500 元/吨～850 元/吨。 粗苯的市场价格为 3000 元/吨～4500 元/吨。 2.2 项目经济效益简要分析 由于原料煤价格和产品焦炭等价格变化幅度较大， 为使经济 效益分析有说服力、有可比性、有代表性，下面就“晋煤集团 60 万吨铸造焦技改项目”按照 2003 年 12 月鞍山热能研究所最 新推荐的生产铸造焦方案， 根据不同时期做简要经济分析评价如 下：(见附件一)化学工业第二设计院?焦化综合项目部9电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程2.2.1 推荐生产铸造焦的最佳配煤方案（ZZ-6）为： 王矿二号井无烟煤：50% 南湾肥煤：35% 三交河气肥煤：7% 焦粉：8% 下面以生产二级铸造焦（见附件二《铸造焦国标》 ）为例， 按不同时期，分别进行经济效益估算与对比： 2.2.2 2002 年 7 月前： 1）二级铸造焦平均售价（出厂价） ：630 元/吨 2） 吨焦原料煤成本： （150 × 50%+320× 42%） 80%≈260 ÷ （元 /吨） 3）吨焦综合费用，通过测算约 110 元/吨 4）吨焦利润：630 × 85%-260-110≈165（元/吨） 2.2.3、现阶段： 1）二级铸造焦平均售价（出厂价） ：1010 元/吨焦 2）吨焦原料煤成本： （540×50%+670×42%+340×8%）÷ 80%≈723（元/吨焦） 3）吨焦综合费用，通过测算约为 146 元/吨焦 4）吨焦排污费：20 元/吨焦 5）吨焦利润： -20=121（元/吨焦） 通过以上对比分析，看得出，当前尽管原料煤成本及各种费 用价格上扬，但该项目仍有较高的利润。相信随着焦化行业的清化学工业第二设计院?焦化综合项目部10电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程理整顿及土焦、改良焦和违规、违法项目的关停、取缔，必将促 进焦化行业更健康的发展和良好生产效益。化学工业第二设计院?焦化综合项目部11电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程第三章3.1 工艺技术方案的选择工艺技术方案本工程为焦化新建工程,工艺技术方案的选择是立足我院自 主设计的 2X56 孔 TJL4350G 型 4.3 米捣固焦炉已多家顺利投产运 行的成熟经验，保证产品质量的前提下技术水平力求适度先进、 稳妥可靠， 便于管理， 降低劳动强度， 节约投资， 尽量压缩占地， 减少工程造价，在环境污染总量控制的要求下，尽可能做好洁净 生产，以减少对环境污染。按照上述原则，本工程备煤采用选择 性预破碎、配煤后粉碎工艺，电子自动配料秤配煤；炼焦采用炭 化宽 500mm、高 4 .3m 的单热式捣固炼焦技术,同时联产焦炉煤 气，煤气净化回收有冷鼓、电捕，硫铵，洗脱苯，脱硫及硫回收， 剩余煤气送作发电车间发电。 3.1.1 备煤工艺技术方案的选择 外购洗精煤采用汽车、火车运输，堆取料机堆取、电子秤配 煤，带式输送机送至破碎楼，经破碎后再送至焦炉煤塔。由于本 方案配合煤中无烟煤（三号）为主要成分，成焦机理在于气肥煤 包裹无烟煤，工艺上设Z单独的无烟煤破碎和焦粉破碎工号.以 确保无烟煤及焦粉粒度达到要求。 3.1.2 炼焦、熄焦工艺技术方案的选择目前国内外的机械化炼焦技术基本相同，仅在炉型选择、工 艺参数、工艺布Z、机械配Z、环保措施上有所不同。 从炼焦炉装煤方式上分为炉顶重力装煤焦炉和捣固侧装煤化学工业第二设计院?焦化综合项目部12电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程焦炉。 从炼焦炉的加热方式上可分为下喷、侧喷。 从炼焦炉的加热气源可分为复热式、单热式。 从炼焦炉的火道结构形式可分为双联火道和两分火道等。 本工程拟建生产规模为年产铸造焦 60 万吨（公称能力） ，Ⅰ 期生产规模为 30 万吨/年(公称能力),由于本工程为新建的焦化 工程,故选用炉型选用 TJL4350G 型，双联下喷、单热式废气循 环、侧装煤捣固焦炉，炭化室高度 4.3m，炉组规模 2x56 孔。Ⅰ 期建设 1×56 孔。 熄焦可分为湿法熄焦和干法熄焦。湿法熄焦投资省，成熟可 靠，且可利用生化处理后的废水熄焦，做到污水不外排，但能源 综合利用较差。 干法熄焦无论在能源综合利用方面，还是在环境效益方面， 均优于湿法熄焦，但其投资高。 湿法熄焦除传统的喷淋式熄焦外，还有低水分熄焦，二次湿 法熄焦、稳定湿法熄焦等。 本工程拟采传统的喷淋式用湿法熄焦。 3.1.3 筛贮焦工艺方案的选择本工程生产的焦炭全部外售，焦炭按三级筛分。焦炭从凉焦 台经焦输送皮带运至筛焦楼，筛分后分别贮存。 3.1.4 焦炉煤气净化工艺技术方案的选择根据国家环保政策， 本工程Ⅰ期煤气净化方案拟设冷凝鼓风化学工业第二设计院?焦化综合项目部13电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程(含电捕焦油)、硫铵、洗脱苯装Z、脱硫及硫回收，剩余氨水蒸 氨。全部按 60 万吨/年（公称能力）配套新建。 A． 冷凝鼓风 焦炉煤气的初冷与输送， 脱除焦油及萘是在冷凝鼓风工序实 现的。 焦炉煤气的初冷无论国内还是国外都分为直接冷却， 间接冷 却两大类。直接冷却的优点是投资较省，但环境效益较差，占地 面积较大；间接冷却煤气环境效益好，节约用水，占地面积小， 但投资较高。 焦炉煤气的输送常用的有罗茨鼓风机和离心鼓风机两类。 罗茨鼓风机的优点是输送气量随风压变化几乎保持一定， 可 获得较高的压头，易于维持，温升小，投资较省，但噪音较大， 分离焦油的效果较差，维修频繁，单机输送风量较小；离心鼓风 机转速高，分离焦油雾的效果较佳，运行较平稳，单机输送风量 较大，但投资较高，油系统较复杂。 焦炉煤气脱除焦油及萘的电捕焦油器通常采用可控硅电源， 为了最大限度地脱除焦油及萘， 本工程将电捕焦油器布Z在离心 鼓风机后。 为了减少环境污染，结合本工程的规模，煤气的初冷采用间 接冷却流程，分三段冷却；煤气的加压选用离心鼓风机。离心鼓 风机电机采用变频调速以降低能耗。 焦油氨水的分离采用常用的机械化氨水澄清槽进行分离。化学工业第二设计院?焦化综合项目部14电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程B. 硫铵 硫铵生产采用喷淋式饱和器法，集酸洗与结晶为一体，系 统阻力小， 流程简单。 虽有别于老系统生产流程但工艺先进， 操作简便。 C. 洗脱苯 本工程洗苯采用一塔流程，用焦油洗油洗苯，洗苯塔的填料 用金属孔板波纹填料。脱苯采用管式炉加热富油，一塔脱苯，生 产粗苯。 D．脱硫 脱硫分干法和湿法两种，干法脱硫的工艺简单，当要求煤气 净化度较高或煤气处理量较小时采用，但设备笨重，换脱硫剂时 劳动强度大，占地面积大，废脱硫剂难处理。 湿法脱硫具有处理能力大，脱硫与再生都能连续化，劳动强 度小，能回收硫磺等优点，但工艺较复杂，操作费用较高，由于 本工程处理煤气量较大，并作燃料煤气使用，故选用湿法脱硫工 艺。 湿法脱硫的催化剂多种多样，各有优缺点。改良 A.D.A 法脱 硫， 技术可靠， 脱硫效率高， 操作稳定。 但该法是以纯碱为碱源， 脱硫过程中副反应生成的盐类较多， 要保证脱盐效率必须增设耐 腐蚀提盐装Z。不仅提高工程投资，生产过程中还需消耗大量的 纯碱， 使操作费用提高； PDS+栲胶法脱硫是以煤气中的氨为碱源， 以 PDS+栲胶为复合催化剂的新型脱硫工艺。该工艺具有处理能化学工业第二设计院?焦化综合项目部15电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程力大，效率较高，还能脱除部分有机硫且循环液中含盐量少，不 必设提盐装Z，脱硫和再生都能连续化，劳动强度低。废脱硫液 可兑回炼焦煤中等优点。因此具有投资省、操作费用低的优点， 而且具有较好的环保效益。缺点是煤气中硫化氢含量一般为 50mg～200 mg/M3。本工程由于剩余煤气送作发电车间汽轮机发 电。而烟道气国家排放标准 SO2 含量应低于 500 mg/M3，相应煤 气中硫化氢含量要求低于 300 mg/M3。 故选用以 PDS+栲胶为复合 催化剂的脱硫工艺， 以焦炉煤气中的氨为碱源脱除焦炉煤气中的 硫化氢、氰化氢的湿式氧化脱硫工艺。 脱硫液的再生一般选用塔式再生或槽式再生。 国内常规焦化厂以塔式再生为主。塔式再生有操作稳定，再 生效率高等优点。 槽式再生多以化肥生产厂家选用有设备一次投 资费用低，维修方便，再生效率高等优点。 脱硫后煤气一部分作为洗脱苯管式炉热源； 剩余部分用作发 电原料气。 E. 剩余氨水蒸氨 冷鼓工段产生的剩余氨水国内目前均采用直接蒸汽汽提蒸 氨工艺，本工程也采用该工艺。蒸氨后获得的浓氨汽国内目前有 以下几种处理工艺：第一是氨分解； 第二是将浓氨汽冷凝成浓氨 水作脱硫的补充液；第三是送煤气系统脱氨装Z生产氨产品，第 四是焚烧。根据本工程脱硫装Z要求,将浓氨汽冷凝成浓氨水, 作脱硫的补充液。化学工业第二设计院?焦化综合项目部16电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程3.1.5全厂工艺方框流程见附图化学工业第二设计院?焦化综合项目部17电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程3.2 工艺流程说明 3.2.1 备煤 3.2.1.1 概述本工段分多个工序： 原料煤贮运、 无烟煤预破碎、 焦粉制备、 入炉煤配制。 3.2.1.2 原料煤的贮运及预破碎炼焦用原料煤由汽车运来后，人工卸于原料煤堆场内。 上料采用不同煤种轮番上料，上料时，推土机将原料煤推入 受煤坑内,受煤坑下的往复式给料机将煤给入备 1 带式输送机， 再经备 2、 3 带式输送机转运及除铁器除铁后送入预破碎厂房 备 或配煤仓。由于炼焦用无烟煤硬度大且要求全部粉碎至&2mm, 受破碎机破碎比的限制， 采取在备煤系统中设Z预破碎的工艺流 程。 煤在预破碎厂房被复合式破碎机破碎后， 由备 4 带式输送机 运上配煤仓，并由其上的卸料小车将煤卸入配煤仓内储存。 3.2.1.3 焦粉制备 3.2.1.3.1 概述由于碎焦，特别是沉淀池出来的焦末含水量高，所以本系统 采用干燥后再制粉的工艺流程。 由于合格焦粉的粒度要求全部小化学工业第二设计院?焦化综合项目部18电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程于0.5mm，粒度不是很细，因此制粉工段采用开路流程。 炼焦所需配入焦粉的原料一部分来自焦炉自身生产的 &25mm的碎焦及焦末，一部分为汽车从外部运入厂内的碎焦。 3.2.1.3.2 干燥干燥热气源由热风炉提供，选用燃煤热风炉一台，燃煤量 150kg/h。为保护环境，减少大气污染，经干燥机降温后的热风 经旋风分离器除尘后， 由环流风机引至热风炉到干燥机的热风管 道上作为调节进热风炉热风温度之用， 多余部分则经布袋除尘器 二次除尘后排至大气。 旋风分离器和布袋除尘器过滤的少量焦粉 则返回到焦粉3带式输送机上。 3.2.1.3.3 制粉 由于焦炉是 365 天连续生产，且焦粉磨琢性大，所以制粉 工段设磨机两台，一开一备，每台处理能力 15t/h，可以保证焦 粉的连续供料。 3.2.1.3.4 焦粉仓焦粉仓设于煤 2 带式输送机栈桥上方， 可将焦粉直接配入配 煤系统。焦粉仓下设Z振动料斗阻止棚料，可保证系统配入焦粉 时的连续性和均匀性。焦粉配料采用螺旋配料秤，可避免粉尘飞 扬，减少空气污染，改善工人的操作条件。螺旋配料秤与配煤仓 下的电子自动配料秤联锁运行。 3.2.1.4配煤 3.2.1.4.1 概述化学工业第二设计院?焦化综合项目部19电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程系统采用配煤仓下配煤和粉碎无烟煤， 粉碎厂房最终粉碎混 匀配合煤的工艺流程。 3.2.1.4.2 工艺流程简述 配煤仓中的无烟煤由仓下的电子自动配料秤按配比定量地 给入可逆式锤磨机,煤被粉碎至全部&2mm后,进入煤1带式输送 机。 肥煤和气肥煤由其配煤仓下的电子自动配料秤按相应的配合 比例直接配给仓下的煤1带式输送机，配合煤被转运到煤2带式 输送机上后， 焦粉制备系统的螺旋配料秤将焦粉按配比加入配合 煤， 最终的混料经除铁器除铁后， 进入粉碎厂房的复合式破碎机， 粉碎至&3mm占85%以上后（其中0~1mm&50%） ，由煤3带式输 送机、煤4带式输送机送入煤塔内供炼焦用。 3.2.1.5 控制方式本工序所有系统均采用 PLC 集中控制与就地操作相结合的 控制方式，并设Z了开停车的预报信号。在每条带式输送机上均 设有防跑偏和事故拉线开关，整个系统机械化水平高，可实现对 生产过程的自动监测与控制。 3.2.1.6 工艺方案的特点 配煤仓3.2.1.6.1配煤是将不同牌号的炼焦用煤，根据配煤实验确定的配比 进行配合，使配合煤能够炼制出符合质量要求的焦炭，同时达 到合理利用煤炭资源，降低生产成本的目的。 配煤仓采用等截面收缩率的双曲线斗嘴，斗嘴内衬有不亲化学工业第二设计院?焦化综合项目部20电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程水的超高分子量聚乙烯板，可有效防止煤在仓内棚料，流动性 好，操作稳定，从而提高配煤的准确性。 仓下配煤设备采用配料稳定、配比准确且自动化程度高的 电子自动配料秤。 配煤仓由 7 个直径为 8 米的双曲线斗嘴仓组成，其中四个 仓储存无烟煤，并在每个仓下设一台可逆式锤磨机用来粉碎无 烟煤。 另外两个仓储存肥煤，一个仓储存气肥煤。 3.2.1.6.2 粉碎厂房 粉碎厂房是将配合煤进行粉碎混匀处理，使其粉碎细度 &3mm 占 85%占以上（其中 0~1mm&50%） ，从而保证入炉煤 的粒度要求，单种煤和焦粉混合均匀，满足炼焦生产的要求。 粉碎厂房设 PFCH1212 复合式破碎机两台，一开一备。 3.2.2 炼焦、熄焦 3.2.2.1 概述 炼焦工段设计公称能力为 60 万吨干全焦／年，焦炉设计规 模为 2×56 孔。焦炉选用 TJL4350G 型宽炭化室、宽蓄热室、 双联火道、 废气循环、 下喷、 单热式捣固焦炉。 采用煤饼捣固, 侧 装高温干馏，常规湿法熄焦工艺。 3.2.2.2 工艺方案 炼焦工段采用我院开发设计的 TJL4350G 型焦炉， 设计中采 用如下成熟、适用的技术以减少对环境的污染，改善操作环境。 (1)煤塔漏嘴采用双曲线结构，辅以风动振煤, 不易棚料, 摇化学工业第二设计院?焦化综合项目部21电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程动给料机给料, 减轻工人劳动强度； (2)装煤除尘采用消烟除尘车系统，烟尘收集率 85%以上。 出焦除尘采用地面除尘系统，烟尘收集率在 90%以上，大大改 善了焦化厂出焦阵发性烟尘的污染状况; (3)水封式上升管盖和桥管阀体，减少荒煤气逸散； (4)采用敲打刀边炉门，密封效果好，结构简单，维修方便， 减少炉门逸散； (5)集气管设荒煤气点火放散装Z，在事故状态下荒煤气燃 烧后排空，改善了焦化厂的环境污染状况； (6)焦炉蓄热室封墙、炉门衬砖、上升管衬砖采用特殊的保 温隔热材料， 减少散热损失， 提高热工效率， 改善操作环境条件； (7)采用高效捣固机设备, 缩短了操作时间, 扩大了炉组孔 数,提高了经济效率； (8)熄焦塔上部设木结构折流板捕尘装Z和喷洒洗涤装Z， 减少了熄焦时粉尘排放量； (9)焦台采用刮板放焦机自动放焦, 减轻工人劳动强度, 改 善工人的操作环境； (10)采用计算机集散系统， 提高焦炉操作的自控水平及热效 率，降低能耗。 3.2.2.3 焦炉及工艺指标 1、 TJL4350G 型焦炉是我院设计成熟并已有多家企业成功生 产宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷、单热式的化学工业第二设计院?焦化综合项目部22电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程侧装煤捣固焦炉。与国内常规顶装煤相比, 有如下优点: (a) 原料范围宽。可以多配入高挥发份弱粘结性煤或中等粘结性煤，生产优质高炉用焦，还可以掺入焦粉和石油焦粉生产 优质高炉用焦和铸造焦，以及用 100%高挥发分煤生产气化焦。 (b) 同样配煤比, 焦炭质量可以得到改善。M40 可提高 1～6%，M10 可改善 2～4%，反应后强度（CSR）提高 1%～6%。 (c) 在生产质量相同的焦炭时, 捣固炼焦的配合煤中，可以多配入 20～25%的高挥发份弱粘结性煤，可使入炉煤料中高挥 发份及弱粘结性煤的配入量高达 70%～80%。 (d) 在同样规模的炉孔和炭化室尺寸相等时, 可以提高焦炭 的产量。 2、焦炉结构尺寸: TJL4350G 型焦炉主要结构尺寸如下： 炭化室全长： 炭化室有效长： 炭化室全高： 炭化室有效高： 炭化室平均宽： 炭化室锥度： 炭化室中心距： 立火道中心距： 立火道个数： 14080mm 13280mm 4300mm 4000mm 500mm 20mm 1200mm 480mm 28 个23化学工业第二设计院?焦化综合项目部电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程炭化室有效容积： 建议煤饼尺寸：23.67m3 X440 mm3 、 炼焦工艺主要技术指标： 焦炉孔数： 2×56 孔炭化室一次装入干煤量： 23.67t 结焦率： 焦炉周转时间： 干煤产气量： 年消耗干煤量： 年产干全焦： 出集气管荒煤气温度： 出集气管荒煤气压力： 4 、 炉体用砖量： 2×56 孔 TJL4350G 型焦炉用砖量见下表序号 1 2 名 称 硅砖 粘土砖 其中:格子砖 3 4 5 6 7 高铝砖 隔热砖 红砖 硅酸铝纤维砖 缸砖 单 位 吨 吨 吨 吨 吨 吨 块 吨 数 量 5x2 x2 168x2 600x2 x282.03% 30hr 230.7Nm3/吨干煤 3247t ～84℃ 80～120Pa3.2.2.4原料、产品规格及数量1. 原料规格及数量（按晋煤集团配煤试验报告方案 6）化学工业第二设计院?焦化综合项目部24电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程煤种AdVdafG 1.S Xmm t dYmm配比A(无烟煤) B1(肥煤) B2(气肥煤) 焦粉11.47 7.82 10.099.39 31.95 37.270.34 0.45 0.43 101 91 1.0 33.0 44.5 21.550 35 8 7配合洗精煤规格如下表：规 格 分析方法Ad:10.23% Vdaf:18.37% St,d:0.45% Wt:11% Y:20mmGB212GB212GB214GB211GB479洗精煤耗量（干） ：735399t/a2. 产品规格及数量： （1）焦炭规 格Ad:12.39% Vdaf:1.03% St,d:0.41%分析方法 GB/T2001GB/T2001GB/T2286干全焦产量（干） ：603247t/a (2) 荒煤气中各种组份的含量如下： 干煤气： 19368 Nm3/h 焦油： 3324.4 kg/h25化学工业第二设计院?焦化综合项目部电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程粗苯：377.8 kg/h硫化氢： 100.7 kg/h 氰化氢： 37.8 kg/h 氨： 萘： 201.5kg/h 167.9 kg/h3.2.2.5 焦炉机械： 本工程选用的焦炉机械是在总结国内焦炉机械操作经验的 基础上，吸取目前成熟、可靠、先进、实用的焦炉机械的长处， 主要从提高焦炉机械效率、降低劳动强度和改善操作环境出发， 并以安全、可靠、实用为原则进行设计和制造的。 2×56 孔 TJL4350G 型焦炉所需焦炉机械见下表：序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 装煤推焦车 消烟除尘车 除尘拦焦车 熄焦车 电机车 液压交换机 2x6 锤移动捣固机 摇动给料机 台数 2台 2台 2台 2台 2台 2套 2套 18 台 备 2 台 3 锤捣固机 一开一备 一开一备 备注 左右型各一台3.2.2.6 熄焦 设计采用湿法熄焦工艺。 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Z、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，化学工业第二设计院?焦化综合项目部26电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程在泵房设有清水冲洗泵，定期对捕集装Z进行冲洗。同时为了保 证消烟除尘车用水，设一台除尘上水泵。 熄焦泵房内设有两台自灌式熄焦泵，一开一备。水泵开启由 红外遥控探头自动控制，由时间继电器控制每次熄焦时间在 90~120 秒，保证红焦熄灭。 熄焦塔高 36 米，熄焦塔下部设有熄焦水喷洒管、顶部设有 折流式木结构的捕集装Z，可捕集熄焦时产生的焦粉和水滴，其 除尘效率可达 60%以上，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， 经脱水后运备煤工段。3.2.2.7 设Z除尘地面站 出焦除尘地面站 焦炉出焦采用除尘地面站进行出焦除尘， 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Z在拦焦车上的大 型吸气罩，然后经过接口翻板阀使烟尘进入集尘干管，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。 3.2.3 筛焦 3.2.3.1 概述化学工业第二设计院?焦化综合项目部27电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程筛焦系统能力是按年产60万吨焦炭焦炉的生产能力而配套 设计的。 其系统能力为160t/h.焦炭共分:&80mm、 60mm-80mm 、 25mm-60mm、&25mm四级。焦炭采用汽车外运。 60万吨/年捣固焦炉焦炭产量如下： 年产量 焦炭粒度 (t/a) 混合焦（干） 混合焦（湿） &80mm(干) 60-80mm(干) 25-60mm(干) &25mm(干) 254 362
(t/d) 20 286 159 88 (t/h) 68.86 71.95 46.69 11.91 6.61 3.65 汽车 汽车 汽车 汽车 日产量 小时产量 运输方式3.2.3.2 工艺流程简述焦炉生产的焦炭，熄焦后放于凉焦台，经刮板放焦机刮入带 式输送机运至筛焦楼。焦炭通过双层焦炭振动筛进行筛分，被分 成&80mm、60-80mm、&60mm三级，筛上物通过溜槽进入相应 的焦仓,筛下物进入单层焦炭振动筛，被分成25-60mm、&25mm 两级，分别进入各自的焦仓。筛焦楼内设 2148 双层焦炭振动筛和 1224 单层焦炭振动筛各两 台，均为一开一备。设备带有行走机构、密闭防尘罩及筛下漏斗，使 用维修方便。3.2.3.3控制方式化学工业第二设计院?焦化综合项目部28电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程本系统采用PLC集中控制与就地操作相结合的控制方式， 并 设Z了开停车的报警信号。 在每条带式输送机上均设有防跑偏和 事故拉线开关，在焦2带式输送机上设Z了电子皮带秤作为计量 设备。整个系统机械化水平高，可实现对生产过程的自动监测与 控制。 3.2.4 冷鼓、电捕 3.2.4.1 概述 本工段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。 3.2.4.2 工艺方案的确定 (1) 煤气的冷却采用横管式冷却器，横管冷却器分上、下两段，上段用循环水冷却，下段用制冷水冷却，将煤气温度冷却 到 22℃以下，使煤气中的焦油和萘尽量脱除，确保后续工序的 正常运行。 (2) 煤气加压采用离心鼓风机,并配套液力偶合器调速。 (3) 焦油、氨水的分离采用机械化氨水澄清槽，机械化水平高且检修方便。 (4) 煤气中焦油雾及萘的脱除采用高效蜂窝式电捕焦油器， 电捕焦油器布Z在鼓风机前可最大限度地脱除煤气中的焦油 雾滴及萘。使进入鼓风机的煤气焦油、萘含量减少到最低程度， 不仅降低了鼓风机的检修强度，而且延长了鼓风机的使用寿命。 (5) 各贮槽的放散气经循环水洗涤后集中排放，减少了对29化学工业第二设计院?焦化综合项目部电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程环境的污染。 3.2.5 脱硫及硫回收 3.2.5.1 概述 本工段包括脱硫、硫回收及蒸氨三部分，主要是将煤气中的 硫化氢含量脱至 200mg/Nm3，回收硫磺，并将剩余氨水进行蒸 氨。 3.2.5.2 工艺方案的确定 (1) 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脱硫工艺，该法脱硫效率高，不 必外加碱源，循环液中含盐量少，不易累积，可不设提盐装Z， 产生的废液少且可回兑蒸汽锅炉燃料煤矸石中， 因此不仅具有投 资省， 操作费用低， 运行稳定的特点， 而且具有良好的环保效果。 (2) 为保证脱硫效果，满足燃料煤气对焦炉煤气中硫含量 的要求， 采用两塔脱硫， 可并可串， 正常生产时， 两塔串联操作， 当一塔检修时，另一塔亦可短时间满足生产要求。 (3) 脱硫采用新型轻瓷填料。 (4) 脱硫富液的再生采用塔式空气氧化再生。 (5) 硫的回收采用连续熔硫釜回收硫磺。 (6) 剩余氨水蒸氨采用直接蒸汽将氨蒸出，并设计配入NaOH 分解氨水中的固定铵 3.2.6 硫铵 3.2.6.1 概述30化学工业第二设计院?焦化综合项目部电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程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。 3.2.6.2 工艺方案的确定(1) 煤气的脱氨采用喷淋式饱和器新工艺，该工艺集酸洗与 结晶为一体，流程简单，具有煤气系统阻力小，结晶颗粒大，硫铵 质量好等优点。 (2) 硫铵干燥采用振动流化床干燥，具有干燥效果好，操作弹性大不易结块，操作方便，维修工作量小等特点。 (3) 除尘采用旋风除尘器及水浴除尘器两级除尘， 环保效 果好。 3.2.7 洗脱苯 3.2.7.1 概述本工段包括终冷、洗苯、脱苯三部分。终冷主要是将硫铵工 段来的煤气冷却到～24℃；洗苯是用焦油洗油洗去煤气中的苯， 洗苯后煤气含苯量为 2～5g/Nm3；脱苯是将洗苯后的含苯富油脱 苯，生产粗苯外售，脱苯后的贫油返回洗苯塔循环使用。 3.2.7.2 (1) 工艺方案的确定终冷采用横管冷却器，分上下两段，分别用循环水和制冷水冷却。 (2) 洗苯采用一塔流程，用焦油洗油洗苯，洗苯塔的填料用孔板波纹填料。 (3) 脱苯采用管式炉加热富油、一塔脱苯工艺生产粗苯。化学工业第二设计院?焦化综合项目部31电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程第四章 项目建设有利条件及不利因素4.1 有利条件 1、焦化投资的高潮期（主要集中在 2002 年底至 2003 年底） 已过，再加上国家及山西省对新建焦化厂审批的严格限制，对违 规违法焦炉的取缔关闭，从某种意义上来讲，限制了焦化行业的 盲目投资，这样相关原材料及设计等费用会相应下降，恢复到正 常状态，进而降低工程投资。 2、 与该项目同种炼焦炉型的焦化厂山西目前有 10 余家 （如： 潞安环能有限公司 2× 万吨冶金焦工程、长钢等）已建成投产 70 运行，许多经验可以借鉴。 因此可以说，现在建厂是避开了投资高峰期，建厂时机相对 较为合适。 4.2 不利因素 1、从国家产业政策看，将逐步减少焦炭出口，加强出口秩序管 理，将出口配额向大企业倾斜，相应地对小企业来讲，减少了利 润空间。 2、独立焦化企业风险逐渐加大。 3、焦炭铁路运输瓶颈制约。 上述不利因素尽管客观存在， 但可以通过与大企业强强联合， 充分发挥双方的资源优势、技术优势、人才优势、管理优势、市 场优势和运输优势等来解决，并积极加入（中国）北方焦炭联合 体等组织，加强企业间的信息交流，共同维护大家庭的利益和企化学工业第二设计院?焦化综合项目部32电话： 4157596晋煤集团 60 万吨铸造焦工程业自身的利益，谋求更大的发展。第五章 结论及建议通过上述综合分析，初步得出以下结论和建议： 1、将无烟末煤转化成焦炭，能够实现无烟末煤的增值，同 时在积极开辟无烟末煤利用新途径的同时， 能够节约保护宝贵的 焦煤资源。 2、项目所选炼焦炉型，技术成熟，有成功实践经验可供借 鉴，属于推广炉型。至于技术力量和管理水平，我们可以与大焦 化企业强强联合，引进人才，实现优势互补。 3、原料煤和市场风险，我们可以寻找合作伙伴，并申请加 入焦炭联合体，共享收益，共担风险。 4、现在建厂时机，相对较为合适。化学工业第二设计院?焦化综合项目部33电话： 4157596
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