焦炉烘炉煤气用量

焦炉煤气的安全控制2010-3-13 11:05:35 来源:西安斯沃工业自动化科技有限公司一、冶金煤气的来源煤气是冶金生产的副产品和重要能源，生产和使用量大。

冶金煤气主要有焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气。

炼焦炭时产生的煤气叫焦炉煤气；将焦炭送到高炉去炼铁，它是作为还原剂使用的，把铁矿石中的铁还原出来，焦炭就生成了煤气----高炉煤气；还原过程中有多的炭浸入，铁含炭高，需要脱炭，脱炭即为炼钢，脱炭产生煤气----转炉煤气。

炼焦、炼铁、炼钢过程中煤气的发生量很大：焦炉煤气：500m3-600m3/t高炉煤气：1000m3-1400m3/t回收转炉煤气：50m3-100m3/t冶金煤气是冶金能耗的大头，占能耗的53%，冶金煤气是冶金企业的副产品，有效利用冶金煤气也是企业节能降耗的重要途径。

如转炉回收得好，可以实现负能炼钢。

二、冶金煤气的危险性煤气是混合物，由于成份不一样，煤气体现的危险性不一样。

从安全的角度，最关心的是一氧化炭、氢气、甲烷三种成份，他们既是危险成份，也是有用成份，具有较高的热值。

体现煤气的毒性上，实际主要是一氧化炭，煤气中毒，主要是一氧化炭中毒。

煤气中的氢气和甲烷具有爆炸性，爆炸极限越低，煤气爆炸性越强。

见下表：成分煤气种类COH2CH4爆炸范围焦炉煤气6-958-6022-254.5-35.8高炉煤气26-292.0-3.00.1-0.435.0-72.0转炉煤气63-662.0-3.012.5-74.0铁合金炉煤气60-6313-150.5-0.87.8-75.07发生炉煤气27-317-1016-1821.5-67.5通过这个表格看出来，焦炉煤气中CO含量比较底，毒性最小，但爆炸性下限最低，爆炸性很强；转炉煤气CO最高，含量占60-70％，毒性相当厉害。

高炉煤气既有毒性，又有爆炸性，但有所区别。

所有的煤气都具有毒性和火灾爆炸危险性。

n 焦炉煤气容易爆炸（毒性相对较低）焦炉煤气爆炸下限5.5%左右，接近甲烷、氢气。

首座焦炉烘炉的燃气供应方式首座焦炉烘炉时，由于没有焦化煤气，固体燃料和柴油的烘炉方式又不太理想，此时可以考虑采用其它外购燃气进行烘炉。

就目前的情况看，可供选择的燃气供应方式有以下几种：压缩天然气（CNG）；液化天然气（LNG）；液化石油气（LPG）；液化石油气混合天然气。

现将几种供气方式的有关情况说明如下：一、压缩天然气（CNG）压缩天然气（CNG）的密度约0.73kg/m3，比重约0.56，热值约8600 kcal/m3，爆炸极限为5～15%。

压缩天然气（CNG）的燃烧性能稳定，用于焦炉烘炉在技术层面不存在问题，是焦炉烘炉的理想燃料。

压缩天然气（CNG）用于焦炉烘炉的最大问题是供气的可靠性无法保证：烘炉用气负荷不均匀导致气源调度困难，运输能力无法保证烘炉后期大负荷时的用气需要。

焦炉烘炉属临时性、一次性用气；用气负荷极端不均匀；高峰负荷过大，难以承受；气源指标调剂困难；运输车辆调度极端困难。

焦炉烘炉时后期的高峰负荷约需压缩天然气70000米3∕天，规模较大的焦炉可达到80000米3∕天。

一般的压缩天然气加气母站的加气能力约110000米3∕天，而且要为众多的长期、固定用户加气，要保证焦炉烘炉的用气非常困难。

压缩天然气仍是气态形式储存和运输，目前CNG撬车的单车运输能力约3800m3。

焦炉烘炉后期的高峰负荷约为70000米3∕天（约20车），模较大的焦炉甚至达到80000米3∕天，约23车∕天。

按运输半径150公里计算，加气及行驶时间约7小时，需要至少15辆CNG撬车才能满足需要。

压缩天然气供应商很难有这么多的机动运输车辆。

选择压缩天然气（CNG）进行烘炉时一定要充分考虑气源供应的稳定性和可靠性，尤其是冬季烘炉时更要慎重。

冬季是民用气的高峰，气源非常紧张；冬季又容易出现道路积雪和结冰等不利局面，非常不利于气源运输。

二、液化天然气（LNG）液化天然气（LNG）是将天然气冷却到-162℃以下使其由气态转化为液态，体积缩小到气态的1/625，为提高运输能力创造了条件。

焦炉烘炉使用纯高炉煤气的尝试承德煤气工程1#焦炉于1998年8月7日引煤气入焦炉，点火烘炉到800℃，顺利转入地下室加热。

至此，全国首例采用纯高炉煤气烘炉的烘炉工作顺利结束。

现将烘炉工作总结如下，希望能对拟采用纯高炉煤气烘炉的单位有所启示。

1 烘炉介质的确定承钢历史上没有焦化车间。

炼铁用焦炭全靠外购，年用焦炭54万吨左右。

现有高炉4座，总容积为955m3。

轧钢系统加热用燃料有重油、发生炉煤气等。

轧钢系统加热用燃料有重油，发生炉煤气等。

根据承钢现实情况，高炉煤气除部分供35t锅炉，烧结机外，大约每小时放散5—7万m³。

此外，承钢焦化工程为充分利用高炉煤气，建设了10万m³高炉煤气柜一座，也为烘炉使用高炉煤气提供了稳压和储备条件。

还有承钢煤气工程设计委托时特别强调了设计炉门烘炉孔以备选用。

为了稳妥起见，走访学习了济钢，北焦，鞍钢化工总厂，鞍山焦耐院热工站等焦化厂烘炉经验。

结论是都没有使用纯高炉煤气烘炉的经历，大都使用焦炉煤气或发生炉煤气，再就是固体燃料。

没有直接的经验可借鉴。

针对这一情况，认真研究了高炉煤气的特性，并作出了确保安全和使用的一系列措施，依据以上条件以及气体烘炉的优点，汇同北京焦化厂，鞍山焦耐院有关专家共同研究决定采用高炉煤气进行烘炉。

2.烘炉的组织措施综合工程进展情况，焦化公司与焦化指挥部共同成立了烘炉与热态工程协调领导小组。

烘炉工作由焦化公司具体负责，并责成一名经理主抓全面工作的具体落实与检查，热态工程也相应配合了组织管理人员。

烘炉工作组成了69人的烘炉工作网络系统。

炼焦四名作业长任烘炉值班主任，带领一班人全面组织实施烘炉计划和安全措施的落实，此外，还专门设立了烘炉技术员，聘请了专家咨询进行指导与把关。

在技术方面，根据每天烘炉升温情况，每班由烘炉技术员进行现场交底，安排升温计划及调整进度，工艺注意事项。

从人员和技术上为烘炉工作的顺利进行创造了有利条件。

3.烘炉方案的确定根据硅砖膨胀曲线，有关理论资料以及北焦使用焦炉煤气烘炉的实际经验，编制了承钢焦炉烘炉方案，给出了温度制度，压力制度，膨胀管理制度和耗用煤气的参数等。

55米捣固型焦炉天然气烘炉方案1.方案概述：本方案将利用天然气作为烘炉燃料，通过燃烧天然气提供热源，在烘炉内对焦炭进行加热和焙烧，以提高焦炭的质量和碳含量。

采用天然气作为燃料的优点在于能源利用率高，燃烧产生的废气污染较少，并且易于实现自动化控制。

2.方案细节：(1)天然气供应系统：建立一个稳定的天然气供应系统，包括天然气管道、调压站、燃气调压阀等设备。

根据焦炉烘炉的需要，确定合适的天然气供应能力，确保烘炉过程中天然气供应的稳定性和连续性。

(2)燃烧系统：采用多点喷燃的方式，将天然气均匀喷射到烘炉内，以保证焦炭表面的均匀加热。

通过调整喷燃器位置和喷燃角度，确保燃烧效果良好，避免燃烧不充分和焦炭局部过热。

(3)热交换系统：设计合理的热交换系统，将燃烧产生的热量传递给焦炭，实现焦炭表面的均匀加热。

热交换应充分利用烟气余热，以提高能源利用效率。

同时，应确保热交换系统的稳定性和安全性。

(4)自动控制系统：采用先进的自动控制系统，对烘炉中的温度、压力、气体流量等参数进行监测和控制。

通过实时数据采集和分析，及时调整天然气供应量和燃烧参数，以保证焦炭加热的稳定性和高效性。

(5)废气处理系统：设计合理的废气处理装置，对燃烧产生的废气进行处理。

主要包括除尘、脱硫和脱酸等环境保护措施，以达到国家的排放标准和环境要求。

3.环保效益：相比于传统的焦炉烘炉方案，天然气烘炉具有显著的环保优势。

天然气燃烧过程中产生的废气中不含硫、氮等有害物质，废气排放量低，对大气环境的污染小。

同时，采用多点喷燃的方式，可以有效控制燃烧过程中的氧化性区域，降低焦炭的氧化损失，进一步降低二氧化碳的排放量。

4.能效提升：利用天然气作为燃料可以提高焦炉的能效。

天然气燃烧产生的热量传递效率高，可以有效提高焦炭的加热速度和加热均匀性。

此外，废气热能的回收利用也可以提高能源的利用效率。

总结起来，基于天然气的55米捣固型焦炉烘炉方案具有环保性好、能效高的优势。

炼焦炉的烘炉操作方案************责任有限公司世纪焦化厂3、4#焦炉为2×35孔捣固式焦炉，焦炉基础采用卧式现浇钢筋混凝土整板式结构，分总烟道采用封闭的箱式钢筋混凝土结构。

砌筑、安装已接近尾声，烘炉工程将马上开始。

炼焦炉的烘炉是焦炉开工投产的一项重要工作，烘炉质量的好坏直接影响到焦炉砌体的使用寿命。

因此，做好烘炉操作的各项工作是不言而喻的。

根据不同情况制订出科学合理的烘炉方案，并严格执行操作规程，加强管理，是保证烘炉质量和安全的重要环节。

烘炉操作的内容包括：烘炉方案的选择；烘炉曲线升温计划的制定；烘炉前焦炉砌筑、安装工程原始状态的检查、测量；烘炉前其他工作的准备；烘炉点火及加热操作、管理；炉体膨胀的测量和护炉铁件的管理；烘炉操作的安全技术等等。

详细内容待烘炉确定后，细作安排。

一、烘炉方案选择：烘炉方案选择采用固体燃料烘炉，采用固体燃料比较炉温不易控制，特别是在高温阶段升温困难，劳动强度大，消耗高，烘炉期长。

因此选择燃料煤的挥发分、发热量要高（30.1GJ/t）。

灰份要低（小于10%），挥发分高（大于36%），灰分熔点在1400℃以上，这样的烘炉煤产生的热气流大，炉灰少，烧炉时在烘炉小灶内不结渣，透气性好，操作方便。

在烘炉初期，可采用(Φ10~50mm)块度，后期炉温升高时采用块度大于80mm炭块。

煤烘炉耗用量参考表以上用煤400℃~900℃采用府合煤约1850吨,100℃~400℃用当地煤炭，数量800吨。

二、烘炉点火及操作：焦炉点火包括：烟囱点火、分烟道点火及机焦侧点火。

（一）、烟囱和分烟道的点火及操作○1、烟囱小灶点火前总烟道翻板、分烟道翻板处于关闭状态。

○2、烟囱小灶点火前，先在烟囱内的下部进行加热1~2天，以驱散下部部分水分。

○3、点燃烘烟囱的小灶进行烘烤，控制其日升温速度不大于30℃。

○4、用固体燃料烘炉时，应在炭化室小灶点火前10天左右进行烘烟囱的操作。

○5、烟囱吸力达到100~150pa时，可停止烟囱小灶的加热并拆除小炉灶。

沙钢集团2500m3高炉热风炉烘炉方案1、意义和目的热风炉砌筑完毕后，在高炉投产前，对其进行烘炉作业，主要目的是为了脱去耐火砌体的水份，并使其升温，具备向高炉输送热风的能力，为保证烘炉时使水脱尽以及气体在受热膨胀时不影响砌体的稳定，升温过程应缓慢进行，特别对采用硅砖的热风炉而言，因硅砖内残余石英的晶体转换过程中，其膨胀系数较大，导致硅砖的强度消弱，若升温不合理，极易损坏砌体，影响到热风炉以后的寿命，因此，对热风炉的烘炉从升温曲线到制定升温的控制均有严格的要求。

2、烘炉时间确定热风炉烘炉的开始时间宜安排在高炉投产前约50天，具体时间按沙钢高炉投产计划表执行，热风炉烘炉结束后，如不能尽快投入生产，将给热风炉的保温工作带来较大困难，因此，在950℃时可转换为高炉煤气。

3、热风炉的烘炉方案3.1 热风炉本体烘烤采用逐炉点火烘烤方法进行，（根据烟囱抽力情况定和沙钢高炉投产计划表）。

3.2 热风炉烘烤方法3.2.1 采用国外先进的烘炉装置燃用焦炉煤气烘烤热风炉。

3.2.2 将燃用轻质柴油的内燃式烘炉器备用3台，已备煤气不稳定时备用。

3.2.3 备用的燃油系统的设备必须备到现场，如油灌、油泵、鼓风系统供油系统等。

3.2.4 现场的安装图在鉴定合同后，根据现场实测绘制完毕后提供给甲方。

4、烘炉的必要条件4.1 外围公用设施4.1.1 有关介质管网（包括烘炉用临时介质管道）全部安装完毕并经检查试验合格。

4.1.2 热风炉冷却水系统投入正常运转，水量、水压均达到烘炉所需要求。

4.1.3 各种动力（蒸气、压缩空气、N2等）保障供应，用量、压力均达到烘炉所需要求。

4.1.4 烘炉用焦炉煤气，压力8Kpa；流量，3000～4000m3/h。

4.1.5 高炉外围公用设施、各联络系统已经具全。

4.1.6 热风炉区域环境整治干净，通道畅通。

4.2 热风炉机械设备4.2.1 热风炉及各工艺管道打压合格。

4.2.2 热风炉系统联动试车完毕、PLC系统调试完毕（已经过192小时联动、正常）。

焦化有限公司烘炉燃料方案一、前言焦化项目为4.3米51孔焦炉，焦炉投产烘炉需要消耗大量的燃料，选择合适的烘炉燃料不仅影响烘炉质量，同时也影响着烘炉成本。

本方案对比各种烘炉燃料的特性，结合其他焦炉天然气烘炉经验，制定本方案二、烘炉原料性能比较焦炉烘炉使用的燃料有：固体（煤）、液体（柴油、重油等）和气体（液化气、煤气、天然气等）三种类型，合理选择烘炉燃料，不仅决定了烘炉工艺、效果和质量，同时也影响着烘炉的操作难度、成本和自动化程度。

1、固体燃料：采用煤炭等固体燃料烘炉，燃料成本较低，燃料购买、运输储存比较方便，缺点是使用单一固体燃料无法完成烘炉，烘炉后期必须借助气体燃料，同时固体燃料搬运、清理灰渣工作量大，用人多，操作麻烦，温度控制困难，烘炉质量较差，安全性差，影响炉子寿命，烘炉综合成本较高，固体燃料烘炉一般用于小型焦炉，大型现代化焦炉烘炉无法采用。

2、液体燃料：使用重油、柴油等液体原料烘炉，烘炉初期油量难控制，后期喷嘴易积碳，同时需要专门的压缩空气设施，维护工作量大，并且由于液体燃料价格较高，烘炉成本高、效果差。

使用重油柴油烘炉后期投产困难。

因为液体无法直接转地下加热，必须等煤气回来后才能转地下加热，烘炉风险比较大，大型焦炉投产很不安全。

所以除非条件限制，重油、柴油等液体燃料不是理想的烘炉燃料。

3、液化气：液化石油气在以往的焦炉烘炉中偶尔也被采用。

但是液化石油气安全性差。

某焦化厂使用液化石油气混空烘炉时，发生过2次爆炸。

（1）液化石油气比空气重，液化气的爆炸极限1.5-9.5%，特别是爆炸下限很低，泄露的气体很容易积聚在燃烧室底部，遇到火花将容易引起爆炸。

（2）1NM3液化气燃烧需要多达30NM3的空气，简易烧嘴很难满足燃烧要求，燃烧效率低，而专业烧嘴造价昂贵。

（3）液化石油气烘炉后期转地下加热困难，由于焦炉烧嘴按照焦炉煤气设计，1NM3煤气只消耗约3NM3空气，液化气燃烧需要的空气耗量比煤气多10倍以上，转地下加热后，燃烧冒黑烟，烧嘴积碳严重，极易堵塞烧嘴。

烘炉工艺一、1、2#焦炉烘炉方案概述：（一）、我公司有多年的焦炉冷、热态工程施工经验及焦炉煤气、天然气烘炉实践。

本技术方案是以炭化室高度为5.5米的60孔大容积捣固焦炉而编制。

1、本次烘炉施工的范围包括1、2#焦炉耐材升温及转焦炉正常加热、烘炉气体全部转换为回炉煤气。

进入焦炉区的烘炉管道的烘炉气体的供应及配置（即燃气站）属于本方案的内容。

根据招标文件要求，2#焦炉先投产，采用二甲醚为烘炉燃料，2#焦炉投产后，二甲醚的相关设备将不在1#焦炉的烘炉中应用，1#焦炉采用2#焦炉生产的焦炉煤气作为烘炉燃料。

2#焦炉的烘炉燃料由乙方采购，1#焦炉的烘炉燃料为甲方供应。

2、本烘炉施工方案所要求的公用工程条件及要求：1）焦炉主体砌筑完毕、焦炉护件和加热系统已安装调整并验收合格；2）分烟道、烟囟内衬施工完毕并验收合格，并预留烘干用孔；3）分、总烟道的闸门以及废气开闭器安装调整合格；将联动装置与闸门分离；4）废气开闭器安装完，与焦炉分烟道联接并初步密封；5）焦炉加热系统必须在烘炉点火后的20天内完装完并全部验收合格；6）烘炉测线架完装完毕；7）焦炉区部份动力、照明通电，保证烘炉的动力、照明用电，用电量为100KW；8）业主提供二甲醚应及时，以免影响烘炉。

9）分别在1、2#焦炉的炉顶和检修平台提供两间房作为烘炉控制室和办公室用；10）向我方提供焦炉开工计划、焦炉烘炉样砖的检测后的膨胀数据；11）部份与烘炉相关的热态工程内容要与烘炉温度相适应，烘炉开始前，我方列出项目（参见<五、烘炉前应完成的内容>第9项内容>），以及在方案中提及但应由安装、筑炉、土建完成的项目由业主或总包给予协调完成。

3、本次烘炉的主要特点是：烘炉过程的升温管理实现全自动化操作，同时预留人工操作机制，拥有全自动测温、控温和自动安全保护系统，只需要在电脑终端输入焦炉烘炉升温曲线，系统就可以自动按指定的升温曲线进行升温；能进行各种形式的报表输出；具有故障预、报警功能；能有效避免人工操作的不稳定性，同时提高烘炉温控实时性、安全性。

焦化厂10万吨炉子煤气量计算焦化厂的炉子是一个重要的设备，用于生产高品质的焦炭。

为了确定炉子的煤气量，我们需要考虑炉子的尺寸和操作条件。

首先，我们需要知道炉子的尺寸。

炉子通常由两个主要部分组成：炉膛和管道系统。

炉膛是焦化过程中煤炭的主要燃烧区域，而管道系统用于输送煤气到其他工序。

炉子的尺寸是通过炉膛的容积来衡量的，通常以立方米（m³）为单位。

在本例中，我们假设炉子的容积为100立方米。

其次，我们需要考虑炉子的操作条件。

焦化过程中煤炭的燃烧会产生大量的煤气，其中包括一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、水蒸汽（H₂O）以及其他杂质。

煤气的总体积是由煤炭的化学成分和反应温度决定的。

在焦化过程中，煤气的温度通常在1000℃到1200℃之间。

在这个温度范围内，煤气的体积大致可以通过理想气体状态方程PV=nRT 来计算。

然后，我们需要知道炉子的产能。

焦化厂一般以产能来衡量焦炭的生产规模，通常以吨为单位。

在本例中，我们假设炉子的产能为10万吨。

为了计算炉子的煤气量，我们可以按照以下步骤进行：1.计算煤气的体积：使用理想气体状态方程PV=nRT来计算煤气的体积。

其中，P是压力，V是体积，n是物质的量（以摩尔为单位），R是气体常数，T是温度。

2.确定煤气的成分：根据焦化过程中煤炭的化学反应，可以预测煤气的成分。

例如，一氧化碳（CO）的体积百分比通常在20%到30%之间，二氧化碳（CO₂）的体积百分比通常在5%到10%之间。

3.计算煤气的总体积：根据煤气的成分和体积百分比，可以计算煤气的总体积。

4.计算煤气的体积流量：炉子的产能是每年焦炭的生产量，我们可以通过除以焦炭的产量来计算每吨焦炭的煤气产量。

然后，乘以每吨焦炭的煤气体积，就可以得到每年的煤气体积。

5.计算煤气的日均体积流量：将每年的煤气体积除以365，可以得到每天的煤气体积。

对于这个10万吨炉子，我们需要准确的数据来进行计算。

由于没有提供具体的数据，上述步骤只是一个大体的计算过程。