天宏焦化公司洗煤厂所洗块精煤和末精煤经脱水筛、离心机脱水后混合，经皮带运输到精煤场堆放自然脱水，经过配煤后供应80型焦炉使用。由于80型焦炉扩建改造，产量由56万吨提高到80万吨，精煤在煤场自然脱水干燥时间短，就直接供应焦炉使用，因此水分含量在20％以上，给配煤生产和焦炉加煤造成很大的困难。80型焦炉精煤烘干系统随着焦炉扩建改造后投入使用，入炉煤水分由20％降低到10％左右，工艺流程见图1。整个干燥系统由进料部分、干燥系统、除尘系统和出料系统等组成。
图1 精煤烘干系统工艺流程图
1 进料系统
9号皮带上的精煤经过犁式分煤器落到901号皮带，然后经过902、903号皮带的转运，通过进料刮板和溜槽进入滚筒干燥机。
1.1 存在问题
犁式卸煤分料系统由电动推杆、分煤器、溜槽组成。分煤器由钢架结构外加一层运输胶带而成。实际生产中存在如下问题。
(1) 因煤在煤场的脱水时间短，煤湿粘难分，经常附着在分煤器上，造成分煤不利，以致分煤较少，烘干产量较低。
(2) 皮带受力不均，导致皮带经常跑偏、磨损，严重影响皮带的使用寿命。
(3) 下料溜槽经常堵塞，增加了工人的劳动强度。
1.2 改造措施
(1) 在9号皮带的犁式分煤器下面加一块厚度为6mm的1.2m×1.5m钢板，使其跟皮带均匀接触，解决了皮带跑偏、磨损的问题，延长了皮带的使用寿命。
(2) 在犁式分煤器胶带的外面加一块规格为400mm × 1 200mm的不锈钢板，利用不锈钢的耐磨性，使皮带上的煤基本分完，并顺利进入溜槽，增加了烘干精煤的产量。
(3) 将溜槽的卸料板改为不锈钢材质，并加大溜槽的斜度，解决了溜槽堵塞、棚料问题，减轻了工人的劳动强度。
2 滚筒干燥机
2.1 工作性能
80型焦炉精煤烘干系统采用的是JNG3420节能型滚筒干燥机，有如下特点：
(1) 导料板优化设计，减少了煤料导料板中的夹带现象。
(2) 机内设新型扬料装置，强化了热交换，提高了蒸发强度和干燥效率。
(3) 机内设有清扫装置，提高了干燥产品的均匀性和干燥效率。
2.2 存在问题
在实际生产中，挡火墙及炉顶经常倒塌，导致煤气火焰直接烧到下料溜槽及滚筒干燥机堵板，使钢板直接与火焰接触。钢板材质为Q235，耐火使用温度为425℃，而炉膛温度高达1000℃，以致钢板变形烧损、氧化剥落，生产任务重时，溜槽使用不到1个月便报废，维修频繁。检修的作业环境恶劣，维修费用极高，仅2005年就达30多万元。
2.3 改造措施
(1) 改进堵板的结构，避免火焰直接与焊缝接触，减缓了焊缝的氧化烧损速度，使堵板的使用寿命由3个月提高到了1年左右。
(2) 采用双层堵板，内填充轻质耐火材料，堵板加强筋板由4块增加为12块，减缓了堵板烧损变形的速度。
(3) 溜槽材质选择1Cr18Ni9Ti。使设备的使用寿命由3个月提高到了2年，不但保证了焦炉入炉煤的供应，而且减轻了维修的劳动强度，降低了设备维修费用。
3 热风炉
热风炉是精煤烘干系统的关键设备，炉膛温度在1000℃左右。热风炉由炉顶、炉墙、燃烧室和挡火墙等组成，炉顶留有干燥机下料槽口。
3.1 存在问题
(1) 炉顶由楔形耐火砖砌筑而成，上有一下料槽入口，耐火砖周围无支撑结构，致使炉顶经常坍塌，火焰直接烧到厂房混凝土梁及烘干棚铁皮瓦，造成混凝土剥落以及供电电缆烧损。
(2) 炉顶坍塌后，用楔形耐火砖砌筑以及混凝土浇注，使用寿命不到2个月，维修次数多，维修费用高，仅2006年新烘干热风炉维修费用就高达20万元。
(3) 挡火墙经常倒塌，以致煤气火焰直接烧到下料槽和滚筒堵板上，造成钢板灼烧炭化、变形烧损、氧化剥落，下料槽和滚筒堵板使用寿命极短。
(4) 喷火筒经常烧毁损坏，导致火焰回火外冒。
(5) 由于抢修在炉内进行，炉温高、粉尘大、工人劳动强度大。
3.2 改造措施
(1) 挡火墙的倒塌是由于挡火墙前后两侧受热不一致，挡火墙的火焰侧膨胀时受到后面的阻力，因此挡火墙经常向火焰侧倒塌。将挡火墙由直墙改为阶梯式, 并在耐火胶泥配方中添加磷酸，使挡火墙经过火焰喷烧后能烧结到一起。
(2) 采用新型耐火浇注材料对炉顶维修，在施工过程中用振动棒振实，使其密度达到2400～2600kg/m3。增加拉结钢筋，并对钢筋进行耐热处理，合理设计膨胀缝，增加其结构的刚度。
(3) 制定合理可行的烘炉计划，使耐火浇注料水分达到规定要求，并使耐火浇注料烧结到设计规定的强度，由于耐火浇注料烧结后具有良好的高温强度，因此使用寿命延长。
(4) 对喷火筒进行改造，由不锈钢材质改为耐火浇注材料进行浇注。
4 除尘系统
从燃烧室出来的热风进入干燥机，使精煤得以干燥，在此过程中，部分细粒精煤失去水分，质量变轻，和烟气及汽化的水蒸汽在引风机的作用下，经过除尘器、烟道、引风机、烟囱排入大气。80型焦炉精煤烘干系统采用的是干湿联合除尘设备，其工艺流程见图2。
图2 除尘系统工艺流程图
精煤烘干除尘系统中干式除尘器采用的是多管旋风除尘器，旋风除尘器的构造简单，维护方便，可处理含尘浓度在0.01～500mg/m3范围内的各种气体，常作为多级除尘系统的预除尘器。
精煤烘干除尘系统中湿式除尘器为SFC型复合水雾除尘器，是与煤炭干燥系统配套的高效除尘器，除尘器工作过程包括水浴、雾滤、网滤三次除尘，可有效清除烟气中的粉尘，其性能参数如下：
处理风量：10～20m3/h
除尘效率：90%～98%
阻力：1～2 kPa
用水量：1.5～3.0 t/h
排放浓度：≤75mg/m3
干湿联合除尘设备运行良好，排放气体的含尘浓度可达到国家规定标准，并且结构简单，操作维护方便。但在生产实践中，原设计引风机冷却水没有考虑重复使用就直接流入地沟，而风机冷却循环水用量为8～12t/h，经测定引风机水压和水量完全可以供给除尘器使用。因此，对引风机冷却水进行了改造，每年可以节约水近10万吨。
5 改造效果
(1) 提高了设备的开机率和使用效率，减轻了焦炉加煤操作工的劳动强度，缩短了炼焦周转时间，焦炭产量由150孔/d提高到162孔/d，焦炭平均增产近5万t/a，经济效益比较显著。
(2) 由于入炉煤水分的降低，使入炉煤的堆密度提高，改善了焦炭质量，焦炭强度M40由80％提高到82%, M10降至约6%。
(3) 延长了设备的使用寿命，减轻了维修工的劳动强度。滚筒堵板寿命由平均3个月提高到1年，溜槽使用寿命由平均3个月提高到2年，烘干炉顶仍然完好。
(4) 减少了设备的维修费用，每年可节省修理费用及材料费用近10万元，可节约清水10万吨, 减少外排污水10万吨，经济和环保效益良好。
