2018年大型焦爐生產(chǎn)技術管理實踐方案

1、2018年大型焦爐生產(chǎn)技術管理實踐方案今天小編給大家?guī)砹?2018年大型焦爐生產(chǎn)技術管理 實踐方案，有需要的小伙伴一起來參考一下吧，希望能給大 家?guī)韼椭?！摘要：大型焦爐在穩(wěn)定焦炭質量、節(jié)能環(huán)保方面具有不可替代的優(yōu)勢。針對國內 7. 63m焦爐熱工及操作指標偏低、 爐頂空間溫度過高、化產(chǎn)品收率低的技術管理難題，總結了 在爐況穩(wěn)定、熱工指標調節(jié)及智能控制系統(tǒng)等方面進行的改 進與優(yōu)化成果，以及大型焦爐穩(wěn)產(chǎn)長壽的有益經(jīng)驗。建議對 大型焦爐現(xiàn)有技術管理規(guī)程進行系統(tǒng)修訂，以建立適應我國 大型焦爐生產(chǎn)技術管理的相關制度。0、引言焦爐大型化是煉焦技術發(fā)展的總趨勢，大型焦爐在穩(wěn)定 焦炭質量、節(jié)能環(huán)保等方面具

2、有不可取代的優(yōu)勢。十多年來,我國在大型焦爐運用和改造過程中，解決了諸多技術管理難 題，積累了豐富的實踐經(jīng)驗。1、我國大型焦爐的發(fā)展歷程大型焦爐的定義是隨著煉焦技術的進步、焦爐炭化室容 積的增加而變化的，上世紀 70年代攀鋼建成投產(chǎn)的炭化室 高5. 5m頂裝焦爐，是中國大焦爐的雛形；1985年寶鋼引進炭化室高6m的焦爐，促進了焦爐大型化發(fā)展的進度。我國自行設計建設的炭化室高6mJN60型焦爐在北焦投產(chǎn)后，6m焦爐逐步成為我國焦爐的主力爐型。2006年6月山東兗礦國際焦化公司引進德國 7. 63m頂裝焦爐投產(chǎn)，拉開了中國焦 爐大型化發(fā)展的序幕。此后中冶焦耐公司開發(fā)推由的7m頂裝、唐山佳華的 6.

3、25m搗固焦爐，以及目前已研發(fā)由炭化 室高8m特大型焦爐，實現(xiàn)沿燃燒室高度方向的貧氧低溫均 勻供熱，達到均勻加熱和降低NOx生成的目的，標志著我國大型焦爐煉焦技術的成熟。2014年重新修訂的焦化行業(yè)準 入條件規(guī)定，頂裝焦爐準入的最低門檻是炭化室高6m,搗固焦爐炭化室高5. 5nl業(yè)內人士普遍認為，把炭化室高6m以上的7m及7. 63m頂裝焦爐以及5. 5m以上的搗固焦爐界 定為大型焦爐。截至 2016年底，我國正常運行的 7m頂裝焦 爐有66座，7. 63m頂裝焦爐有17座，6. 0m及以上搗固焦 爐有22座，其焦炭的總產(chǎn)能占 2016年全國焦炭總產(chǎn)量的 15. 8%2、大型焦爐生產(chǎn)技術管理的

4、難點以炭化室高7. 63m焦爐為例，從目前生產(chǎn)技術管理、 四大機車運行狀況來看，均不同程度的存在需要改進完善的 技術又t點：爐頂空間溫度過高、部分熱工及操作指標偏低、 PROven系統(tǒng)不穩(wěn)定、四大機車控制系統(tǒng)故障多、化產(chǎn)品收率低等。2. 1爐頂空間溫度偏高武鋼、馬鋼、太鋼的 7. 63m焦爐燃燒室加熱水平均為1210mm可調節(jié)跨越孔導致炭化室爐頂空間溫度偏高。焦爐 技術操作規(guī)程規(guī)定，爐頂空間溫度為(800 ± 30) C ,而7. 63m 焦爐普遍高達900 C o由此帶來兩個嚴重后果：一是爐頂及上 開管荒煤氣裂解積碳，桂結石墨；二是荒煤氣中寶貴的苯類化合物分解，回收率低。7. 63

5、m焦爐對配合煤揮發(fā)分要求在 (24 ±1)%,而我國7. 63m焦爐廠家實際配合煤揮發(fā)分普遍 在26%以上，由此更增加了爐頂桂結石墨的機會。2. 2熱工指標系數(shù)偏低大型焦爐是爐體結構最為復雜的熱工爐窯，7. 63m焦爐還采用了多段燃燒工藝，蓄熱室分格、單側小煙道，蓄熱室 頂部吸力不能測量，只能改變小煙道頂部的金屬噴射板孔尺 寸來調節(jié)燃燒室立火道溫度。這種粗調的方式及2-1推焦串序，使得7. 63m焦爐的直行溫度均勻系數(shù) Kb及燃燒室橫 墻溫度均勻系數(shù) K橫墻較低。(1)Kb系數(shù)焦爐的21推焦串 序，使得焦炭已經(jīng)成熟的炭化室與剛裝煤的炭化室間隔距離 變小。對于1座70孔的7. 63m焦

6、爐來說，前半部分爐室可 能剛剛裝煤，燃燒室需要大量供熱，立火道溫度相對偏低；而后半部分爐室內焦餅處于半焦或接近成熟，立火道溫度相 對偏高一些，直行溫度Kb產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象無法難免。(2)K橫墻系數(shù)7. 63m焦爐蓄熱室頂部無測溫孔，蓄頂溫度及吸 力均無法測量，影響了立火道溫度的微調，制約著燃燒室橫墻溫度由機側向焦側的有序遞增。橫墻曲線產(chǎn)生“鋸齒型”、“多峰型”，K橫墻V0. 85。2. 3自控系統(tǒng)缺陷多大型焦爐的四大機車采用爐號自動識別、對位聯(lián)鎖技 術，各個動作之間關聯(lián)性極強，一個微小偏差也會導致四大 車全部“停擺”，無線通訊系統(tǒng)受作業(yè)環(huán)境、建筑物、管道 的影響時而掉線。炭化室負壓無煙裝煤的PR

7、Oven系統(tǒng)，因動作復雜、壓力調節(jié)靈敏，導致維護檢修難度較高。2. 4化產(chǎn)品收率較低從運行的7. 63m焦爐可以看由，由于爐頂空間溫度高 導致化產(chǎn)品質量不穩(wěn)定，煤氣成分也呈現(xiàn)一定幅度波動，粗 苯和焦油產(chǎn)率明顯較低。 生產(chǎn)實踐表明，焦油產(chǎn)率低于3.5% 粗苯產(chǎn)率低于 0. 8%而且焦油質量差，具粉塵及甲苯不溶 物含量明顯增加。3、大型焦爐技術管理的改進近年來我國科研院校在大型焦爐的爐體構造、傳熱機 理、熱工理論方面進行了大量深入研究，各焦化企業(yè)在穩(wěn)定 爐況、精調熱工指標及提高智能控制系統(tǒng)穩(wěn)定性等進行了改 進與優(yōu)化，積累了大型焦爐穩(wěn)產(chǎn)、長壽的實踐經(jīng)驗。3. 1爐況管控操作的穩(wěn)定現(xiàn)代大型焦爐的爐況，

8、對配合煤指標波動、熱工制度變 動、結焦時間變更以及大氣環(huán)境變化等因素造成的影響反應 十分敏感，必須確保這些外部因素條件的穩(wěn)定性。馬鋼焦化 公司應用統(tǒng)計技術對 7. 63m焦爐實施流程管控，過程中的 各個階段均實施評估和監(jiān)控。對焦爐主要運行技術參數(shù)進行 檢查評分，準確判斷焦爐運行狀況，有效地對焦爐工況進行 多層次、全方面監(jiān)控；同時強化標準化作業(yè)，控制配合煤細 度在(73. 5±0. 5)%,保證焦爐的順產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和焦炭質量穩(wěn)定。 首鋼京唐焦化公司開展單因子結焦時間方差分析，以最佳結 焦時間來改善焦炭的冷熱性能。三年來焦炭的抗碎強度保持 在90%Z上，耐磨強度在 5. 8減下，焦炭熱強度也處

9、于較 好狀態(tài)沙鋼焦化公司嚴格按照結焦曲線進行操作，確保穩(wěn)定 的結焦時間，合理編排由爐計劃、減少非正常檢修時間，規(guī) 范熱工管理。針對煉焦煤中水分偏高的難題，該公司投巨資 修建64個貯煤筒倉，完善電子秤自動化配煤工藝，配煤準 確率明顯提高，焦炭質量得以改善，近三年來焦炭抗碎強度 由88. 0%提高到89. 2%平煤神馬集團首山焦化公司借鑒 6. 25m搗固焦爐的運行實踐， 攻破煤餅密度和裝煤煙塵治理 兩大瓶頸：研發(fā)由高效彈性輪和摩擦板，采用固定小間距的 搗固錘及低噪音、抗磨損導向技術，對煤餅穩(wěn)定性做了深入 研究，將餅密度提高到 1. 1t/m3,煤餅的高寬比達13. 5, 煤餅的技術參數(shù)見表 2。

10、裝煤車上設置可靠密封框，并借助 相鄰炭化室上升管 Prove系統(tǒng)產(chǎn)生的負壓，把煙氣導入相鄰 炭化室，成功將7. 63m頂裝焦爐改造為搗固焦爐， 并于2013 年10月投產(chǎn)，該焦爐也成為世界上第一座特大型搗固煉焦 爐，其成焦率達75%單孔產(chǎn)焦在50t以上，實現(xiàn)了煤源的 多元化，降低了煉焦成本。3. 2熱工指標的優(yōu)化調節(jié)焦爐熱工管理包括壓力和溫度調節(jié)，焦爐壓力制度和溫 度制度是熱工管理的重要內容，壓力制度和溫度制度兩者之 間具有緊密的關系，對壓力和溫度各項參數(shù)指標必須勤測細 調，并且做到實時監(jiān)控、隨時分析、及時調節(jié)，以壓力制度 的穩(wěn)定性來保障溫度制度的均勻性。以7. 63m焦爐為例，由于其加熱水平

11、低、三段空氣加熱及單個炭化室壓力調節(jié)系 統(tǒng)，導致爐頂空間溫度 850C,焦炭過火，直立磚煤氣道 竄漏。為解決此類問題，焦化企業(yè)均不同程度地進行了有益 探索。首鋼京唐公司把 7. 63m焦爐加熱水平調為 1440mm 沙鋼公司調為 1500mmi首山公司調為 1416mmi馬鋼公司堅 持裝滿煤，將煤線控制在 500mm以內；適當降低標準溫度， 通過增大孔板直徑降低加熱煤氣壓力，減小煤氣的噴射力、 增大風門來加大空氣過剩系數(shù)a ,爐頂空間溫度降低到860c以下。由此，三年來煤焦油平均收率達2. 847%,粗苯收率達0. 960%該指標是國內同類型焦爐最好水平。武鋼 公司焦化在熱工調節(jié)中，關閉了部分

12、二三段空氣口，穩(wěn)定配 合煤的水分、揮發(fā)分，適當擴大噴射板尺寸。對 20多個竄漏磚煤氣道進行灌漿密封，用半干法噴補技術做噴補處理通過采用這些技術措施，焦爐的直行溫度均勻系數(shù)Kb達到0. 88。3. 3控制系統(tǒng)的可靠“智能”大型焦爐各移動機車之間聯(lián)鎖性強，熱工程序關聯(lián)因素 多，單臺設備操作時間即使推遲幾秒鐘，也會導致下一工序 設備被鎖定，機車作業(yè)和焦爐加熱“智能化”系統(tǒng)的可靠性 為焦爐的正常生產(chǎn)提供了可靠保障。武鋼公司為提高大型焦 爐無線通訊質量，對天線的安裝和調試都做了改進。將原來 的天線高度降低，將雙天線之間的距離加大，全向天線改為 定向天線，開發(fā)由光電地址譯碼器。該脈沖編碼器用于檢測 機車在

13、兩個碼牌之間的絕對地址，實現(xiàn)自動走行定位。首鋼 京唐公司焦爐在橫向加熱溫度調節(jié)上，輔以“火落”智能化 專家控制系統(tǒng)，自動判定焦爐火落溫度，提高了焦爐日常生 產(chǎn)及管理效率，相應的煉焦能耗降低2. 91%河南中鴻煤化公司6m搗固焦爐的自動化加熱控制系統(tǒng) （圖1）,建立多模式 模糊控制模型。將“火落時間”作為焦爐加熱的主要控制指 標，立火道溫度實現(xiàn)自動檢測，其煙道吸力關系模型 Y=aX+b（Y為煙道吸力，X為煤氣壓力，a為系數(shù)0. 04, b為 可調常數(shù)，單位 Pa）,穩(wěn)定調節(jié)煤氣壓力、煙道吸力、立火 道溫度等，壓力溫度控制穩(wěn)定，提高了大型焦爐的自動化水 平。PROven系統(tǒng)的關鍵介質是循環(huán)氨水，必須保持其潔凈， 為此，生產(chǎn)中除了加強管道清掃外，首鋼京唐公司、太鋼焦化公司還為循環(huán)氨水安裝了過濾器，確保炭化室底部在結焦 過程中保持微正壓狀態(tài)。對大型焦爐來說，安全技術措施至 關重要。太鋼公司對焦爐加熱設備的煤氣短缺進行自動充 氮、煤氣超壓自動放散、地下室光柵檢測、COE線檢測，以及焦爐四大車網(wǎng)絡信號確認、速度自動調節(jié)。對這些本質化 安全技術措施進行再優(yōu)化，其可靠性在生產(chǎn)實踐中得到充分 檢驗，三年來冶金焦率由 89. 80砒高到90. 40%4、結語(1)大型焦爐在煤源利用、焦炭質量、節(jié)能減排等方面具有不可替代的優(yōu)勢，焦爐大型化也是必由之