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“新一代清洁炼焦工艺与装备开发”重点项目申请指南

一、指南说明

我国是世界焦炭生产大国，年产能近4亿吨，出口量占世界焦炭出口贸易

总量的60％以上，是全球焦炭生产和供应的中心。但是，我国炼焦工业存在炼

焦煤资源不足、资源利用效率较低、污染严重、技术落后的产能比重大等问题，

因此急需研发新型炼焦工艺与装备，以适应我国节能减排的总体要求。

根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006━2020年）》和“十一五”

863计划资源环境技术领域的总体部署，本领域2009年拟启动“新一代清洁炼焦

工艺与装备开发”重点项目，围绕清洁炼焦工艺装备和技术进行深入研究，具体

指南内容如下。

二、指南内容

1．项目名称

新一代清洁炼焦工艺与装备开发

2．项目目标

为解决焦化行业的资源综合利用和清洁生产等关键问题，开发超大容积顶装

焦炉工艺和装备技术，并通过系统技术集成建立示范工程，完成示范工程的运行

与考核；同时，开展符合清洁生产要求和炼焦煤资源高效利用的现代大型捣固焦

炉关键工艺技术与符合循环经济要求的焦炉煤气高效脱硫工艺技术的研究，为其

工程化奠定基础。通过项目实施，大幅度提高我国焦化行业的技术及装备水平，

形成具有自主知识产权的技术集群。

3．研究内容

（1）超大容积顶装焦炉技术与装备开发

在研究炉体结构、温度参数、供热方式等对超高炭化室内焦饼加热的影响规

律的基础上，开发炭化室加热均匀性控制技术；开发超大容积焦炉废气循环与多

段加热组合燃烧技术；基于焦炉加热系统、燃气供应系统、多吸气管系统的流体

动力学机理和多点压力信息，开发大型焦炉压力精细化控制技术；研究大型焦炉

关键部位的冷、热态形变特点和行为，开发炉体关键部位耐火材料；以结构力学

和材料力学为基本手段，研制高结构强度、高严密性护炉铁件；研发超大容积焦

炉配套焦炉机械装备，全面实现大型焦炉机械单机操作自动化，开发装煤机、推

焦机、熄焦机操作的综合自动化技术，提高生产效率；集成超大容积顶装焦炉关

键技术，并应用于示范工程。

（2）符合清洁生产要求的现代大型捣固焦炉工艺技术研究

应用煤岩学和煤化工的基本理论和方法，以东北和华东地区的主要高挥发

份、弱粘结性煤为对象，系统研究弱粘结性煤和非炼焦煤的基本结构特征及其与

捣固炼焦工艺的相关性，建立主要煤种特性及其结焦特性数据库，通过小型捣固

焦炉配煤实验，确定主要煤种最大配入量，完成配煤工艺软件包的开发；在研究

捣固焦炉装煤过程特性和烟尘产生机理的基础上，开发机侧炉门密封和烟尘捕集

技术；研究开发适合捣固焦炉的烟尘预处理技术，完成捣固焦炉除尘关键技术集

成和除尘系统设计方案。

（3）符合循环经济要求的焦炉煤气高效脱硫工艺技术研究

建立真空碳酸盐脱硫系统热力学、动力学数据支撑系统，研究真空碳酸盐工

艺煤气中CO和HS的竞争吸收，开发出具有完整自主知识产权的工艺包；将计

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算流体力学与多相流模型结合起来预测复杂吸收塔和脱吸塔内的两相流动情况，

控制湍流程度，加强两相间混合和传质，实现对设备结构的验算及优化、放大研

究，开发出结构合理、高效的塔内件；建立中试验证和优化平台，完成中间试验；

基于现代燃烧理论，建立脱硫废液强化燃烧过程的数学模型，研究加快燃烧速率、

提高脱硫废液的燃烧效率和传热传质均匀性的技术措施，优化雾化烧嘴，完成以

煤气脱硫废液和硫磺为原料的制酸新工艺软件包开发。

4．考核指标

3

1）完成单孔炭化室高≥7m、炭化室容积≥48m的超大容积顶装焦炉关键技

术开发、总体技术集成和示范工程的建设；

2）超大容积顶装焦炉示范工程单孔焦炭产能为6m焦炉的125%及以上，

炉组生产能力达到150万t/a及以上；炭化室高向与长向加热均匀，焦饼高度方

向温差≤70℃，长度方向温差≤60℃；焦炉炭化室炉墙极限负荷≥9000Pa；

3）在同样产能条件下与6m焦炉相比，超大容积顶装焦炉示范工程炼焦全过

3

程污染物排放总量减少20%～40%，烟囱排放的废气中NO不大于500mg/m；