城镇燃气设计规范 GB50028-2006

4.2.1煤的干馏炉装炉煤的质量指标，应符合下列要求：
    1 直立炉：
    挥发分（干基）         ＞25％；
    坩埚膨胀序数           1½—4；
    葛金指数            F～G₁；
    灰分（干基）          ＜25％；
    粒度             ＜50mm（其中小于10mm 的含量应小于75％）
    注：1、生产铁合金焦时，应选用低灰分、弱粘结的块煤。
        灰分（干基）         ＜10％；
        粒度            15～50mm；
        热稳定性（TS）        ＞60％。
        2 生产电石焦时，应采用灰分小于10％的煤种，粒度要求与直立炉装炉煤粒度相同。
        3 当装炉煤质量不符合上述要求时，应做工业性的单炉试验。
    2 焦炉：
    挥发分（干基）             24％～32％；
    胶质层指数（Y）            13～20mm；
    焦块最终收缩度（X）        28～33mm；
    粘结指数                   58～72；
    水分                     ＜10％；
    灰分（干基）                ≤11％；
    硫分（干基）               ＜1％；
    粒度（＜3mm 的含量）         75％～80％ 。
    注：1 数据仅指出范围，最终按配煤试验结果确定。
        2 采用焦炉炼制气焦时，其灰分（干基）可小于16％。
        3 采用焦炉炼制冶金焦或铸造焦时，应按焦炭的质量要求决定配煤的质量指标。
4.2.2采用直立炉制气的煤准备流程应设破碎和配煤装置。
    采用焦炉制气的煤准备宜采取先配煤后粉碎流程。
4.2.3原料煤的装卸和倒运应采用机械化运输设备。卸煤设备的能力，应按日用煤量、供煤不均衡程度和供煤协议的卸煤时间确定。
4.2.4储煤场地的操作容量应根据来煤方式不同，宜按10～40d的用煤量确定。其操作容量系数，宜采取65％～70％。
4.2.5配煤槽和粉碎机室的设计，应符合下列要求：
    1 配煤槽总容量，应根据日用煤量和允许的检修时间等因素确定；
    2 配煤槽的个数，应根据采用的煤种数和配煤比等因素确定；
    3 在粉碎装置前，必须设置电磁分离器；
    4 粉碎机室必须设置除尘装置和其他防尘措施，室内含尘量应小于10mg/m³；
    排入室外大气中的粉尘最高允许浓度标准为150mg/m³；
    5、粉碎机应采用隔音、消声、吸声、减振以综合控制噪声等措施，生产车间及作业场所的噪音A 声级不得超过90dB。
4.2.6煤准备流程的各胶带运输机及其相连的运转设备之间，应设联锁集中控制装置。
4.2.7每座直立炉顶层的储煤仓总容量，宜按36h用煤量计算。辅助煤箱的总容量，应按2h用煤量计算。储焦仓的总容量，宜按一次加满四门炭化室的装焦量计算。
    焦炉的储煤塔，宜按两座炉共用一个储煤塔设计，其总容量应按12～16h用煤量计算。
4.2.8 煤干馏的主要产品的产率指标，可按表4.2.8采用：

表4.2.8  煤干馏的主要产品的产率指标

注：1 直立炉煤气其低热值为16.3MJ/m³；
        2 焦炉煤气其低热值为173.9MJ/m³；
        3 直立炉水分为7％的煤计；
        4 焦炉为干煤计。
4.2.9焦炉的加热煤气系统，宜采用复热式。
4.2.10煤干馏炉的加热煤气，宜采用发生炉（含两段发生炉）或高炉煤气。
    发生炉煤气热值应符合现行国家标准《发生炉煤气站设计规范》GB 50195的规定。
    煤干馏炉的耗热量指标，宜按表4.2.10选用。

  表4.2.10煤干馏炉的耗热量指标[kJ/kg（煤）]

  注：1 直立炉的指标系按炭化室长度为2.1m炉型所耗发生炉热煤气计算。
          焦炉的指标系按炭化室有效容积大于20m³炉型所耗冷煤气计算。
        2 水分为7％的煤计。
4.2.11加热煤气管道的设计应符合下列要求：
    1 当焦炉采用发生炉煤气加热时，加热煤气管道上宜设置混入回炉煤气装置；当焦炉采用回炉煤气加热时，加热煤气管道上宜设置煤气预热器；
    2 应设置压力自动调节装置和流量计；
    3 必须设置低压报警信号装置，其取压点应设在压力自动调节装置的蝶阀前的总管上。管道末端应设爆破膜；
    4 应设置蒸汽清扫和水封装置；
    5 加热煤气的总管的敷设，宜采用架空方式。
4.2.12直立炉、焦炉桥管上必须设置低压氨水喷洒装置。直立炉的荒煤气管或焦炉集气管上必须设置煤气放散管，放散管出口应设点火燃烧装置。
    焦炉上升管盖及桥管与水封阀承插处应采用水封装置。
4.2.13炉顶荒煤气管，应设压力自动调节装置。调节阀前必须设置氨水喷洒设施。调节蝶阀与煤气鼓风机室应有联系信号和自控装置。
4.2.14直立炉炉顶捣炉与炉底放焦之间应有联系信号。焦炉的推焦车、拦焦车、熄焦车的电机车之间宜设置可靠的联锁装置以及熄焦车控制推焦杆的事故刹车装置。
4.2.15焦炉宜设上升管隔热装置和高压氨水消烟加煤装置。
4.2.16氨水喷洒系统的设计，应符合下列要求：
    1 低压氨水的喷洒压力，不应低于0.15MPa。氨水的总耗用量指标应按直立炉4m³/t（煤）、焦炉6～8m³/t（煤）选用；
    2 直立炉的氨水总管，应布置成环形；
    3 低压氨水应设事故用水管；
    4 焦炉消烟装煤用高压氨水的总耗用量为低压氨水总耗用量的3.4％～3.6％，其喷洒压力应按1.5～2.7MPa设计。
    注：1 直立炉水分按7％的煤计；
        2 焦炉按干煤计。
4.2.17直立炉废热锅炉的设置应符合下列规定：
    1 每座直立炉的废热锅炉，应设置在废气总管附近；
    2 废热锅炉的废气进口温度，宜取800～900℃，废气出口温度宜取200℃；
    3 废热锅炉宜设置1台备用；
    4 废热锅炉应有清灰与检修的空间；
    5 废热锅炉的引风机应采取防振措施。
4.2.18直立炉排焦和熄焦系统的设计应符合下列要求：
    1 直立炉应采用连续的水熄焦，熄焦水的总管，应布置成环形。熄焦水应循环使用，其用水量宜按3～4m³/t（水分为7％的煤）计算；
    2 排焦传动装置应采用调速电机控制；
    3 排焦箱的容量，宜按4h的排焦量计算；
    采用弱粘结性煤时，排焦箱上应设排焦控制器；
    4 排焦门的启闭，宜采用机械化装置；
    5 排出的焦炭运出车间以前，应有大于80s的沥水时间。
4.2.19焦炉可采用湿法熄焦和干法熄焦两种方式。当采用湿法熄焦时应设自动控制装置，在熄焦塔内应设置捕尘装置。
    熄焦水应循环使用，其用水量宜按2m³/t（干煤）计算。熄焦时间宜为90～120s。
    粉焦沉淀池的有效容积应保证熄焦水有足够的沉淀时间。清除粉焦沉淀池内的粉焦应采用机械化设施。
    大型焦化厂有条件的应采用干法熄焦装置。
4.2.20当熄焦使用生化尾水时，其水质应符合下列要求：
    酚≤0.5mg/L；
    CN^-≤0.5mg/L；
    COD_CT≈350mg/L。
4.2.21焦炉的焦台设计宜符合下列要求：
    1 每两座焦炉宜设置1个焦台；
    2 焦台的宽度，宜为炭化室高度的2倍；
    3 焦台上焦炭的停留时间，不宜小于30min；
    4 焦台的水平倾角，宜为28°。
4.2.22焦炭处理系统，宜设置筛焦楼及其储焦场地或储焦设施。
    筛焦楼内应设有除尘通风设施。
    焦炭筛分设施，宜按筛分后的粒度大于40mm、40～25mm、25～10mm 和小于10mm，共4 级设计。
    注：生产冶金、铸造焦时，焦炭筛分设施宜增大于60mm或80mm的一级。生产铁合金时，焦炭筛分设施宜增加10～5mm和小于5mm两级。
4.2.23筛焦楼内储焦仓总容量的确定，应符合下列要求：
    1 直立炉的储焦仓，宜按10～12h产焦量计算；
    2 焦炉的储焦仓，宜按6～8h产焦量计算。
4.2.24储焦场的地面，应做人工地坪并应设排水设施。
4.2.25独立炼焦制气厂储焦场的操作容量应按焦炭销售运输方式不同采用15～20d产焦量。
4.2.26自产的中、小块气焦，宜用于生产发生炉煤气。自产的大块气焦，宜用于生产水煤气。

条文说明

4.2煤的干馏制气
4.2.1本条提出了煤干馏炉煤的质量要求。
    1 直立炉装炉煤的坩埚膨胀序数，葛金指数等指标规定的理由：
    因直立炉是连续干馏制气炉型，它的装炉煤要求与焦炉有所不同。装炉煤的粘结性和结焦性的化验指标习惯上均采用国际上通用的指标。在坩埚膨胀序数和葛金指数方面，从我国各直立炉煤气厂几十年的生产经验来看，装炉煤的坩埚膨胀序数以在“ 1½ ～4”之间为好，特别是“3～4”时更适用于直立炉的生产。此时煤斤行速正常、操作顺利，生产的焦炭块度大小适当。其中块度为25～50mm的焦炭较多。但煤的粘结性和结焦性所表达的内容还有所不同，故还必须得到煤的葛金指数。葛金指数中A、B、C型表明是不粘结或粘结性差的，所产焦块松碎。这种煤装入炉内将使生产操作不正常，容易脱煤，甚至造成炉子爆炸的恶性事故。某煤气厂就因此发生过事故，死伤数人。其主要原因就是煤不合要求（当时使用的主要煤种是阜新煤，其坩埚膨胀序数为 1½，葛金指数为B，颗粒小于10mm的煤占重量的80％以上）。因此，对连续式直立炉的装炉煤的质量指标作本条规定。葛金指数必须在F～G1的范围，以保证直立炉的安全生产。
    经过十余年的运行管理与科学研究，通过排焦机械装置的改进，可以扩大直立炉使用的煤种，生产焦炭新品种。鞍山热能研究所与大连煤气公司、大同矿务局与杨树浦煤气厂在不同时间，不同地点相继对弱粘结性的大同煤块在直立炉中作了多次成功的试验，炼制出合格的高质量铁合金焦。因此对炼制铁合金焦时的直立炉装炉煤质安全指标在注中明确煤种可选用弱粘结煤，但煤的粒度应为15～50mm块煤。灰分含量应小于10％，并具有热稳定性大于60％的煤种。目前大同矿务局连续直立式炭化炉，采用大同煤块炼制优质铁合金焦，运行良好。
    直立炉的装炉煤粒度定为小于50mm，是防止过大的煤块堵塞辅助煤箱上的煤阀进口。
    2 焦炉装炉煤的各项主要指标是由其中各单种煤的性质及配比决定的。目前我国炼焦工业的配煤大多数立足本省、本区域的煤炭资源，在满足生产工艺要求的范围内，要求充分利用我国储量较多，具有一定粘结性的高挥发量煤（如肥气煤）进行配煤，因此冶金工业中炼焦煤的挥发分（干基）已达到了24％～31％，胶质层指数(Y)在14～20mm。（详：《炼焦工艺设计技术规定》YB9069）。
    对于城市煤气厂，为了不与冶金炼焦争原料，装炉煤的气、肥气煤种的配入量要多一些，一般到70％～80％。很多炼焦制气厂装炉煤挥发分高达32％～34％，而胶质指数(Y)甚至低到13mm。
    结合上述因素，在制定本条文时，考虑到冶金，城建等各方面的炼焦工业，对装炉煤挥发分规定为“24％～32％”及胶质层指数(Y)规定为13～20mm。
    配煤粘结指数(G)的提出，是由于单用胶质层指数(Y)这项指标有其局限性，即对瘦煤和肥煤的试验条件不易掌握，因此就必须采用我国煤炭学会正式选定的烟煤粘结指数G与Y值共同决定炼焦用煤的粘结性。焦炉用煤的灰分、硫分、粒度等指标均是为了保证焦炭的质量。
    灰分指标对冶金工业和煤气厂(站)都很重要，炼焦原煤灰分越高，焦炭的灰分越大，则高炉焦比增加，致使高炉利用系数和生产效率降低。焦炭的灰分过高，焦炭的强度也会下降，耐磨性变坏，关系到高炉生产能力，所以规定装炉煤的灰分含量小于或等于11％（对1000～4000m³高炉应为9％～10％，对大于4000m³高炉应小于或等于9％）。用于水煤气、发生炉作气化原料的焦炭，由于所产焦为气焦，原料煤中的灰分可放宽到16％。
    原料煤中60％～70％的硫残留在焦炭中，焦炭硫含量高，在高炉炼铁时，易使生铁变脆，降低生铁质量。所以规定煤中硫含量应小于1％（对1000～4000m³高炉应为0.6％～0.8％，对大于4000m³高炉应小于0.6％）。原料煤的粒度，决定装炉煤的堆积密度，装炉煤的堆积密度越大，焦炭的质量越好，但原料煤粉碎得过细或过粗都会使煤的堆积密度变化。因此本条文根据实际生产经验总结规定炼焦装炉煤粒度小于3mm的含量为75％～80％。各级别高炉对焦炭质量要求见表6（重庆钢铁设计院编制的“炼铁工艺设计技术规定”）。

表6各级别高炉对焦炭质量要求

     装炉煤的各质量指标的测定应按国家煤炭试验标准方法进行（见表7）。

表7装炉煤质量指标的测定方法

续表7

4.2.2直立炉对所使用装炉煤的粒度大小及其级配含量有一定要求，目的在于保证生产。直立炉使用煤粒度最低标准为：粒度小于50mm，粒度小于10mm的含量小于75％。所以在煤准备流程中应设破碎装置。
    直立炉一般采用单种煤干馏制气，当煤种供应不稳定时，不得不采用一些粘结性差的煤，为了安全生产，必须配以强粘结性的煤种；有时为适应高峰供气的需要，也可适当增加一定配比的挥发物含量大于30％的煤种。因此直立炉车间应设置配煤装置。例：葛金指数为0的统煤，可配以1:1G₃的煤种或配以1:2G₂的煤种，使混配后的混合煤葛金指数接近F～G₁。
    对焦炉制气用煤的准备，工艺流程基本上有两种，其根本区别在于是先配煤后粉碎（混合粉碎），还是先粉碎后配煤（分级粉碎），就相互比较而言各有特点。先配后粉碎工艺流程是我国目前普遍采用的一种流程，具有过程简单、布置紧凑、使用设备少、操作方便、劳动定员少，投资和操作费用低等优点。但不能根据不同煤种进行不同的粉碎细度处理，因此这种流程只适用于煤质较好，且均匀的煤种。当煤料粘结性较差，且煤质不均时宜采用先粉碎后配煤的工艺流程，也就是将组成炼焦煤料各单种煤先根据其性质（不同硬度）进行不同细度的分别粉碎，再按规定的比例配合、混匀，这对提高配煤的准确度、多配弱粘结性煤和改善焦炭质量有好处。因此目前国内有些焦化厂采用了这种流程。但该流程较复杂，基建投资也较多，配煤成本高。对于城市煤气厂，目前大量使用的是气煤，所得焦炭一般符合气化焦的质量指标，生产的煤气的质量不会因配煤工艺不同而异，因此煤准备宜采用先配煤后粉碎的流程。由于炼焦进厂煤料为洗精煤，粒度较小，无需设置破碎煤的装置。
4.2.3原料煤的装卸和倒运作业量很大，如果不实行机械化作业，势必占用大量的劳动力并带来经营费用高、占地面积大、煤料损失多、积压车辆等问题。因此，无论大、中、小煤气厂原料煤受煤、卸煤、储存、倒运均应采用机械化设备，使机械化程序达到80％～90％以上。机械化程度可按下式评定：

 式中 θ——机械化程度(％)；
          n₁——采用某种机械化设备后，作业实需定员(人)；
          n₂——全部人工作业时需要的定员(人)。
4.2.4本条文规定了储煤场场地确定原则。
    1　影响储煤量大小的因素是很多的，与工厂的性质和规模，距供煤基地的远近、运输情况，使用的煤种数等因素都有关系。其中以运输方式为主要因素。因此储煤场操作容量：当由铁路来煤时，宜采用10～20d的用煤量；当由水路来煤时，宜采用15～30d的用煤量；当采用公路来煤时，宜采用30～40d的用煤量。
    2　煤堆高度的确定，直接影响储煤场地的大小，应根据机械设备工作高度确定，目前煤场各种机械设备一般堆煤高度如下：
    推煤机                  7～9m
    履带抓斗、起重机           7m
    扒煤机                  7～9m
    桥式抓斗起重机      一般7～9m
    门式抓斗起重机      一般7～9m
    装卸桥                    9m
    斗轮堆取料机           10～12m
    由于机械设备在不断革新，设计时应按厂家提供的堆煤高度技术参数为准。
    3 储煤场操作容量系数
    储煤场操作容量系数即储煤场的操作容量（即有效容量）和总容量之比。储煤场的机械装备水平直接影响其操作容量系数的大小。根据某些机械化储煤场，来煤供应比较及时的情况下的实际生产数据分析，储煤场操作容量系数一般可按0.65～0.7进行选用。
    根据操作容量、堆煤高度和操作容量系数可以大致确定煤场的储煤面积和总面积：

式中 F_H——煤场的储煤面积(m²)；
          W——操作容量(t)；
          H_m——实际可能的最大堆煤高度(m)；
          K——与堆煤形状有关的系数：梯形断面的煤堆K＝0.75～0.8；三角形断面的煤堆K＝0.45；
          r₀——煤的堆积密度(t/m³)。
    煤场的总面积F(m²)可按下式计算

 

4.2.5本条规定了关于配煤槽和粉碎机室的设计要求。
    1 配煤槽设计容量的正确合理，对于稳定生产和提高配煤质量都有很大的好处。如容量过小，就使得配煤前的机械设备的允许检修时间过短，适应不了生产上的需要，甚至影响正常生产，所以应根据煤气厂具体条件来确定。
    2 配煤槽个数如果少了就不能适应生产上的需要，也不能保证配煤的合理和准确。如果个数太多并无必要且增加投资和土建工程量。因此，各厂应根据本身具体条件按照所用的煤种数目、配煤比以及清扫倒换等因素来决定配煤槽个数。
    3 煤料中常混有或大或小的铁器，如铁块、铁棒、钢丝之类，这类东西如不除去，影响粉碎机的操作，熔蚀炉墙，损害炉体，故必须设置电磁分离器。
    4 粉碎机运转时粉尘大，从安全和工业卫生要求必须有除尘装置。
    5 粉碎机运转时噪声较大，从职工卫生和环境的要求，必须采取综合控制噪声的措施，按《工业企业噪声控制设计规范》GBJ 87要求设计。
4.2.6煤准备系统中各工段生产过程的连续性是很强的，全部设备的启动或停止都必须按一定的顺序和方向来操作。在生产中各机械设备均有出现故障或损坏的可能。当某一设备发生故障时就破坏了整个工艺生产的连续性，进而损坏设备，故作本条规定以防这一恶性事故的发生。应设置带有模拟操作盘的连锁集中控制装置。
4.2.7直立炉的储煤仓位于炉体的顶层，其形状受到工艺条件的限制及相互布置上的约束而设计为方形。这就造成了下煤时出现“死角”现象，实际下煤的数量只有全仓容量的1/2～2/3（现也有在煤仓底部的中间增加锥形的改进设计）。直立炉的上煤设备检修时间一般为8h。综合以上两项因素，储煤仓总容量按36h用量设计一般均能满足了。某地新建直立炉储煤仓按32h设计，一般情况下操作正常，但当原煤中水分较大不易下煤时操作就较为紧张。所以在本条中推荐储煤仓总容量按36h用煤量计算。
    规定辅助煤箱的总容量按2h用煤量计算。这就是说，每生产1h只用去箱内存煤量的一半，保证还余下一半煤量可起密封作用，用以在炉顶微正压的条件下防止炉内煤气外窜，并保证直立炉的安全正常操作。
    直立炉正常操作中每日需轮换两门炭化室停产烧空炉，以便烧去炉内石墨（俗称烧煤垢），保证下料通畅。烧垢后需先加焦，然后才能加煤投入连续生产。另外，在直立炉的全年生产过程中，往往在供气量减少时安排停产检修，在这种情况下，为了适应开工投产的需要，故规定“储焦仓总容量按一次加满四门炭化室的装焦量计算”。
    对于焦炉储煤塔总容量的设计规定，基本上是依据鞍山焦耐院多年来从设计到生产实践的经验总结。炭化室有效容积大于20m³焦炉总容量一般都是按16h用煤量计算的，有的按12h用煤量计算。焦炉储煤塔容量的大小与备煤系统的机械化水平有很大的关系，因此规定储煤塔的容量均按12～16h用量计算，主要是为了保证备煤系统中的设备有足够的允许检修时间。
4.2.8煤干馏制气产品产率的影响因素很多，有条件时应作煤种配煤试验来确定。但在考虑设计方案而缺乏实测数据时可采用条文中的规定。
    因为煤气厂要求的主要产品是煤气，气煤配入量一般较多，配煤中挥发分也相应增加，因而单位煤气发生量一般比焦化厂要大。根据多年操作实践证明，配煤挥发分与煤气发生量之间有如下关系：
    根据一些焦化厂的生产统计数据证明：当配煤挥发分在“28％～30％”时，煤气发生量平均值为“345m³/t”。但南方一些煤气厂和焦化厂操作条件有所不同，即使在配煤情况相近时，煤气发生量也不相同，因此只能规定其波动范围（见表8）。

表8焦炉煤气的产率

全焦产率随配煤挥发分增加相应要减少，焦炭中剩余挥发分的多少也影响全焦率的大小。在正常情况下，全焦率的波动范围较小，实际全焦率大于理论全焦率，其差值称为校正系数“a”。煤料的初次产物（荒煤气）遇到灼热的焦炭裂解时会生成石墨沉积于焦炭表面；挥发分越高，其裂解机会越多，“a”值也就越大。
    全焦率计算公式：

式中 B_焦——全焦率(％)；
          V_干煤——配煤的挥发分(干基)(％)；
          V_干焦——焦炭中的挥发分(干基)(％)。
    本规范所定全焦率指标就是根据此公式计算的。
    此公式经焦化厂验证，实际全焦率与理论计算值是比较接近的。生产统计所得校正系数“a”相差不超过1％。
    直立炉所产的煤气及气焦的产率与挥发分、水分、灰分、煤的粒度及操作条件有关，条文中所规定各项指标也都是根据历年生产统计资料制定的。
4.2.9焦炉的结构有单热式和复热式两种。焦炉的加热煤气耗用量一般要达到自身产气量的45％～60％。如果利用其他热值较低的煤气来代替供加热用的优质回炉煤气，不但能提高出厂焦炉气的产量达1倍左右，而且也有利于焦炉的调火操作。各地煤气公司就是采用这种办法。此外，城市煤气的供应在1年中是不均衡的。在南方地区一般是寒季半年里供气量较大。此时焦炉可用热值低的煤气加热；而在暑季的半年里供气量较小，此时又可用回炉煤气加热。所以针对煤气厂的条件来看以采用复热式的炉型较为合适。
4.2.10本条规定了加热煤气耗热量指标。
    当采用热值较低的煤气作为煤干馏炉的加热煤气以顶替回炉煤气时，以使用机械发生炉（含两段机械发生炉或高炉）煤气最为相宜，因为它具有燃烧火焰长，可用自产的中小块气焦（弱粘结烟煤）来生产等项优点。上海、长春、昆明、天津、北京、南京等煤气公司加热煤气都是采用机械发生炉（或两段机械发生炉）煤气。
    煤干馏炉的加热煤气的耗热量指标是一项综合性的指标。焦炉的耗热量指标是按鞍山焦耐院多年来的经验总结资料制定的。对炭化室有效容积大于20m³的焦炉。用焦炉煤气加热时规定耗热量指标为2340kJ/kg。而根据实测数据，当焦炉的均匀系数和安定系数均在0.95以上时，3个月平均耗热量为2260kJ/kg；当全年的均匀系数和安定系数均在0.90以上时，耗热量为2350kJ/kg。这说明本条规定的指标是符合实际情况的。
    根据国务院国办[2003]10号文件及国家经贸委第14号令的精神：今后所建焦炉炭化室高度应在4m以上（折合容积大于20m³）。因此炭化室容积约为10m³和小于6m³的焦炉耗热量指标不再编入本条正文中。故在此条文说明中保留，以供现有焦炉生产、改建时参考（见表9）。

表9焦炉耗热量指标[kJ/kg（煤）]

  直立炉的加热使用机械发生炉热煤气，由于热煤气难于测定煤气流量，在制定本条规定时只能根据生产上使用发生炉所耗的原料量的实际数据（每吨煤经干馏需要耗用180～210kg的焦），经换算耗热量为2590～3010kJ/kg。考虑影响耗热量的因素较多，故指标按上限值规定为3010kJ/kg。
    上面所提到的耗热量是作为计算生产消耗时使用的指标。在设计加热系统时，还需稍留余地，应考虑增加一定的富裕量。根据鞍山焦耐院的总结资料，作为生产消耗指标与作为加热系统计算指标的耗热量之间相差为210～250kJ/kg。本条规定的加热系统计算用的耗热量指标就是根据这一数据制定的。
4.2.11本条规定了加热煤气管道的设计要求。
    1 要求发生炉煤气加热的管道上设置混入回炉煤气的装置，其目的是稳定加热煤气的热值，防止炉温波动。在回炉煤气加热总管上装设预热器，其目的是以防止煤气中的焦油、萘冷凝下来堵塞管件，并使入炉煤气温度稳定。
    2 在加热煤气系统中设压力自动调节装置是为了保证煤气压力的稳定，从而使进入炉内的煤气流量维持不变，以满足加热的要求。
    3 整个加热管道中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。因此必须规定在加热煤气管道上设煤气的低压报警信号装置，并在管道未端设置爆破膜，以减少爆破时损坏程度。
    5 加热煤气管道一般都是采用架空方式，这主要是考虑到便于排出冷凝物和清扫管道。
4.2.12直立炉、焦炉桥管设置低压氨水喷洒，主要是使氨水蒸发，吸收荒煤气显热，大幅度降低煤气温度。
    直立炉荒煤气或焦炉集气管上设置煤气放散管是由于直立炉与焦炉均为砖砌结构，不能承受较高的煤气压力，炉顶压力要求基本上为±0大气压，防止砖缝由于炉内煤气压力过高而受到破坏，导致泄漏而缩短炉体寿命并影响煤气产率和质量。制气厂的生产工艺过程极为复杂，各种因素也较多，如偶尔逢电气故障、设备事故、管道堵塞时，干馏炉生产的煤气无法确保安全畅通地送出，而制气设备仍在连续不断地生产；同时，产气量无法瞬时压缩减产，因此必须采取紧急放散以策安全。放散出来的煤气为防止污染环境，必须燃烧后排出。放散管出口应设点火装置。
4.2.13本条规定了干馏炉顶荒煤气管的设计要求。
    1 荒煤气管上设压力自动调节装置的主要理由如下：
        1) 煤干馏炉的荒煤气的导出流量是不均匀的，其中焦炉的气量波动更大，需要设该项装置以稳定压力；否则将影响焦炉及净化回收设备的正常生产。
        2) 正常操作时要求炭化室始终保持微正压，同时还要求尽量降低炉顶空间的压力，使荒煤气尽快导出。这样才能达到减轻煤气二次裂解，减少石墨沉积，提高煤气质量和增加化工产品的产量和质量等目的，因此需要设置压力调节装置。
        3) 为了维持炉体的严密性也需要设置压力调节装置以保持炉内的一定压力。否则空气窜入炉内，造成炉体漏损严重、裂纹增加，将大大降低炉体寿命。
    2 因为煤气中含有大量焦油，为了保证调节蝶阀动作灵活就要防止阀上粘结焦油，因此必须采取氨水喷洒措施。
    3 由于煤气产量不够稳定，煤气总管蝶阀或调节阀的自动控制调节是很重要的安全措施。尤其是当排送机室、鼓风机室或调节阀失常时，必须加强联系并密切注意，相互配合。当调节阀用人工控制调节时，更应加强信号联系。
4.2.14捣炉与放焦的时间，在同一碳化炉上应绝对错开。捣炉或放焦时，炉顶或炉底的压力必须保持正常。任何一操作都会影响炉顶或炉底的压力，当炉顶与炉底压力不正常，偶尔空气渗入时，煤气与空气混合成爆炸性混合气遇火源发生爆炸，从而使操作人员受到伤害。因此捣炉与放焦之间应有联系信号，应避免在一个炉子上同时操作。
    焦炉的推焦车、拦焦车、熄焦车在出焦过程中有密切的配合关系，因此在该设备中设计有连锁、控制装置，以防发生误操作。
4.2.15设置隔热装置是为了减少上升管散发出来的热量，便于操作工人的测温和调火。
    首钢、鞍钢为了改善焦炉的生产环境污染和节约能源，从1981年开始使用以高压氨水代替高压蒸汽进行消烟装煤生产以来，各地焦炉相继采用这项技术，已有20多年的历史了，对减少焦炉冒烟，降低初冷的负荷和冷凝酚水量取得了行之有效的结果，并经受了长时间的考验。
4.2.16焦炉氨水耗量指标，多年来经过实践是适用的。总结各类焦炉生产情况该指标为6～8m³/t(煤)，焦炉当采用双集气管时取大值，单集气管时取小值。
    直立炉的氨水耗量主要是总结了实际生产数据。指标定为“4m³/t(煤)”比焦炉低，这是因为直立炉系中温干馏，荒煤气出口温度较低的原因。
    高压氨水的耗量一般为低压氨水总耗量的1/30(即3.4％～3.6％)左右。这个数据是一个生产消耗定额，是以一个炭化室每吨干煤所需要的量。当选择高压氨水泵的小时流量时应考虑氨水喷嘴的孔径及焦炉加煤和平煤所需的时间。高压氨水压力应随焦炉炭化室容积不同而不同，这次规范修改是根据1999年焦化行业协会，与会专家一致认为4.3m以下焦炉高压氨水压力1.8～2.5MPa，6m以下焦炉高压氨水压力为1.8～2.7MPa，完全可以满足焦炉的无烟装置操作，结合焦耐设计院近几年设计高压氨水多采用2.2MPa，压力过高影响焦油、氨水质量(煤粉含量高)的意见，因此对高压氨水压力调整为1.5～2.7MPa。每个工程设计在决定高压氨水泵压力时还应考虑焦炉氨水喷嘴安装位置的几何标高。氨水喷嘴的构造形式以及管线阻力等因素。
    该条文中所规定的高压氨水的压力和流量指标均以当前几种常用的喷嘴为依据。如果喷嘴形式有较大变化，若设计时将高、低压氨水合用一个喷嘴，那么喷嘴的设计性能既要满足高压氨水喷射消烟除尘要求，又要保证低压氨水喷洒冷却的效果。
    低压氨水应设事故用水，其理由是一旦氨水供应出问题，不致影响桥管中荒煤气的降温。事故用水一般是由生产所要求设置的清水管来供应的，为了避免氨水倒流进清水管系统腐蚀管件，该两管不应直接连接。
    直立炉氨水总管以环网形连通安装，可避免管道未端氨水压力降得太多而使流量减少。
4.2.17废热锅炉的设置地点与锅炉的出力有很大关系。同样形式的两台废热锅炉由于安装高度不一样，结果在产气量上有明显差别（见表10）。

表10废热锅炉产气量的比较

 注：废气总管标高为＋8.5m处。
    废热锅炉有卧式、立式、水管式与火管式、高压与低压等种类。采用火管式废热锅炉时，应留有足够的周围场地与清灰的措施，有利于清灰。
    在定期检修或抢修期间，检修动力机械设备、各种类型的泵、调换火管等工作要求周围必须留有富裕的场地，便于吊装，有利于改善工作环境，并缩短检修周期。一般每一台废热锅炉的安全运行期为6个月，82英寸30门直立炉附属废热锅炉的每小时蒸汽产量可达6t左右。
    采用钢结构时，结构必须牢固，在运行中不应有振动，防止机械设备损坏，影响使用寿命或造成环境噪声。
4.2.18本条规定了直立炉熄焦系统的设计要求。
    1 本款规定主要是保证熄焦水能够连续(排焦是连续的)均衡供应。从三废处理角度出发，熄焦水中含酚水应循环使用，以减少外排的含酚污水量。
    2 排焦传动装置采用调速电机控制，可达到无级变速，有利于准确地控制煤斤行速。
    3 当焦炭运输设备一旦发生故障而停止运转进行抢修1～2h时，还能保持直立炉的生产正常进行。因此，排焦箱容量须按4h排焦量计算。
    采用弱粘结性块煤时，为防止炉底排焦轴失控，造成脱煤、行速不均匀甚至造成爆炸的事故，炉底排焦箱内必须设置排焦控制器。现国内外已在W-D连续直立炉的排焦箱内推广应用。
    4 为了减轻劳动强度、减少定员，人工放焦应改成液压机械排焦。为此，本款规定排焦门的启闭宜采用机械化设备，这是必要和可能的。
    5 熄焦过程是在排焦箱内不断地利用循环水进行喷淋，每2h放焦一次，焦内含水量一般在15％左右。当焦中含水分过高、含屑过多时，筛焦设备在分筛统焦过程中就会遇到困难，不易按级别分筛完善，不利于气化生产的原料要求与保证出售商品焦的质量。因此，不论采取什么运输方式，在运输过程中应有一段沥水的过程，以便逐步减少统焦中的水分，一般应考虑80s的沥水时间，从而有利于分筛。80s系某厂三组炭化炉自放焦、吊焦至筛焦的实测沥水时间的平均值。
4.2.19湿法熄焦是目前焦化工业普遍采用的方法。载有赤热焦炭的熄焦车开进熄焦塔内，熄焦水泵自动（靠电机车压合极限开关或采用无触点的接近开关）喷水熄焦。并能按熄焦时间自动停止。熄焦时散发出含尘蒸汽是污染源，因此熄焦塔内应设置捕尘装置，效果尚好。熄焦用水量与熄焦时间是长期实践总结出的生产指标，可作为熄焦水泵选择的依据。
    熄焦后的水经过沉淀池将粉焦沉淀下来，澄清后的水继续循环使用。因此沉淀池的长、宽尺寸应能满足粉焦的完全沉降，以及考虑粉焦抓斗在池内操作，以降低工人体力劳动强度。提出大型焦化厂应采用干法熄焦。由于大型焦炉产量高，如100万t/a规模的焦化厂每小时出焦量114t，并根据宝钢干熄焦生产经验，1t红焦可产生压力4.6MPa，温度为450℃的中压蒸汽0.45t，是节能、改善焦炭质量和环境保护的有效措施；但由于基建投资高，资金回收期长，所以只有大型焦化厂采用。
4.2.20在熄焦过程中蒸发的水量为0.4m³/t干煤，最好是由清水进行补充，但为了减少生产污水的外排量，可以使用生化处理后符合指标要求的生化尾水补充。
4.2.21焦台设计各项数据是根据鞍山焦耐院对放焦过程的研究资料，以及该院对各厂的生产实践归纳出来的经验和数据而做出的。经测定及生产经验得知，运焦皮带能承受的温度一般是70～80℃，因此要求焦炭在焦台上须停留30min以上，以保证焦炭温度由100～130℃降至70～80℃。
4.2.22熄焦后的焦炭是多级粒度的混合焦，根据用户的需要须设筛焦楼，将混合焦粒度分级。综合冶金、化工、机械等行业的需要，焦炭筛分的设施按直接筛分后焦炭粒度大于40mm、40～25mm、25～10mm和小于10mm，共4级设计。为满足铁合金的需要，有些焦化厂还将小于10mm级的焦炭筛分为10～5mm和小于5mm两级，前者可用于铁合金。也有焦化厂为了供铸造使用，将大于60～80mm筛出。（详见《冶金焦炭质量标准》GB 1996，《铸造焦炭质量标准》GB 8729）。有利于经济效益和综合利用。
    城市煤气厂生产的焦炭必须要有储存场地以保证正常的生产。对于采用直立炉的制气厂，厂内一般都设置配套的水煤气炉和发生炉设施。故中、小块以及大块焦都直接由本厂自用，经常存放在储焦场地上的仅为低谷生产任务时的大块焦和一部分中、小块焦。因此储焦场地的容量为“按3～4d”产焦量计算就够了。
    采用炭化室有效容积大于20m³。焦炉的制气厂焦炭总产量中很大部分是供给某一固定钢铁企业用户的。一般是按计划定期定量地采用铁路运输方式由制气厂向钢铁企业直接输送焦炭。筛分设备在运行时，振动扬尘很大，从安全和工业卫生要求必须有除尘通风设施。
4.2.23在筛焦楼内设有储焦仓，对于直立炉的储焦仓容量规定按10～12h产焦量确定。这是根据目前生产厂的生产实践经验提出的。80门直立炉二座筛焦楼，其储焦仓容量约为11h产焦量，从历年生产情况看已能满足要求。
    焦炉的储焦仓容量按6～8h产焦量的规定，基本上是按照鞍山焦耐院历年来对各厂的生产总结资料确定的。生产实践证明不会影响焦炉的正常操作。
4.2.24储焦场地应平整光洁，对倒运焦炭有利。
4.2.25独立炼焦制气厂在铁路或公路运输周转不开的情况下，才需要将必须落地的焦炭存放在储焦场内。储焦场的操作容量，当铁路运输时，宜采用15d产焦量；当采用公路运输时，宜采用20d产焦量。
4.2.26直立炉的气焦用于制气时一般可采用两种工艺：一为生产发生炉煤气，二为生产水煤气。发生炉的原料要求使用中、小块气焦，既有利于加焦，又有利于气化，另外成本也较低，因此将自产气焦制作发生炉煤气是较为合理的。水煤气的原料要求一般是大块焦。用它生产的水煤气成本高，作为城市煤气的主气源是不经济和不安全的。所以规定这部分生产的水煤气只供作为调峰掺混气，以适应不经常的短期高峰用气的要求。
    注：大块焦为40～60mm，中、小块焦为25～40mm和25～10mm。