焦?fàn)t二甲醚烘爐工藝

1、 烘爐工藝一、1、2#焦?fàn)t烘爐方案概述：（一）、我公司有多年的焦?fàn)t冷、熱態(tài)工程施工經(jīng)驗(yàn)及焦?fàn)t煤氣、天然氣烘爐實(shí)踐。本技術(shù)方案是以炭化室高度為5.5米的60孔大容積搗固焦?fàn)t而編制。1、本次烘爐施工的范圍包括1、2#焦?fàn)t耐材升溫及轉(zhuǎn)焦?fàn)t正常加熱、烘爐氣體全部轉(zhuǎn)換為回爐煤氣。進(jìn)入焦?fàn)t區(qū)的烘爐管道的烘爐氣體的供應(yīng)及配置（即燃?xì)庹荆儆诒痉桨傅膬?nèi)容。根據(jù)招標(biāo)文件要求，2#焦?fàn)t先投產(chǎn)，采用二甲醚為烘爐燃料，2#焦?fàn)t投產(chǎn)后，二甲醚的相關(guān)設(shè)備將不在1#焦?fàn)t的烘爐中應(yīng)用，1#焦?fàn)t采用2#焦?fàn)t生產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣作為烘爐燃料。2#焦?fàn)t的烘爐燃料由乙方采購，1#焦?fàn)t的烘爐燃料為甲方供應(yīng)。2、本烘爐施工方案所要求的公用工程

2、條件及要求： 1）焦?fàn)t主體砌筑完畢、焦?fàn)t護(hù)件和加熱系統(tǒng)已安裝調(diào)整并驗(yàn)收合格； 2）分煙道、煙囟內(nèi)襯施工完畢并驗(yàn)收合格，并預(yù)留烘干用孔； 3）分、總煙道的閘門以及廢氣開閉器安裝調(diào)整合格；將聯(lián)動(dòng)裝置與閘門分離； 4）廢氣開閉器安裝完，與焦?fàn)t分煙道聯(lián)接并初步密封； 5）焦?fàn)t加熱系統(tǒng)必須在烘爐點(diǎn)火后的20天內(nèi)完裝完并全部驗(yàn)收合格； 6）烘爐測線架完裝完畢； 7）焦?fàn)t區(qū)部份動(dòng)力、照明通電，保證烘爐的動(dòng)力、照明用電，用電量為100KW； 8）業(yè)主提供二甲醚應(yīng)及時(shí)，以免影響烘爐。 9）分別在1、2#焦?fàn)t的爐頂和檢修平臺(tái)提供兩間房作為烘爐控制室和辦公室用； 10）向我方提供焦?fàn)t開工計(jì)劃、焦?fàn)t烘爐樣磚的檢測后的

3、膨脹數(shù)據(jù)； 11）部份與烘爐相關(guān)的熱態(tài)工程內(nèi)容要與烘爐溫度相適應(yīng)，烘爐開始前，我方列出項(xiàng)目（參見<五、烘爐前應(yīng)完成的內(nèi)容>第9項(xiàng)內(nèi)容>），以及在方案中提及但應(yīng)由安裝、筑爐、土建完成的項(xiàng)目由業(yè)主或總包給予協(xié)調(diào)完成。 3、本次烘爐的主要特點(diǎn)是：烘爐過程的升溫管理實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，同時(shí)預(yù)留人工操作機(jī)制，擁有全自動(dòng)測溫、控溫和自動(dòng)安全保護(hù)系統(tǒng)，只需要在電腦終端輸入焦?fàn)t烘爐升溫曲線，系統(tǒng)就可以自動(dòng)按指定的升溫曲線進(jìn)行升溫；能進(jìn)行各種形式的報(bào)表輸出；具有故障預(yù)、報(bào)警功能；能有效避免人工操作的不穩(wěn)定性，同時(shí)提高烘爐溫控實(shí)時(shí)性、安全性。為提高工作效率和測量響應(yīng)速度，該方案中烘爐溫度數(shù)據(jù)采用電

4、腦自動(dòng)采集與統(tǒng)計(jì)分析。焦整個(gè)烘爐過程采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)測溫系統(tǒng)對(duì)焦?fàn)t各部位溫度進(jìn)行檢測。高精度的電子采集模塊將分布于焦?fàn)t各部位的數(shù)百只熱電偶產(chǎn)生的微電壓信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，5min將所有熱電偶的溫度值自動(dòng)測定一次，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐溫變化的趨勢，由電腦或人工調(diào)節(jié)燃料壓力，從而可避免爐溫過高或過低現(xiàn)象的發(fā)生，保證升溫嚴(yán)格按計(jì)劃進(jìn)行。為便于熱態(tài)工程施工和開工工作，爐溫升至約800時(shí)，拆除烘爐自動(dòng)測溫設(shè)備，使用手持式高溫測溫計(jì)測溫。我公司烘爐自動(dòng)測溫系統(tǒng)的操作界面如下圖所示： 4、2#焦?fàn)t采用帶爐門烘爐，是以二甲醚作為烘爐氣體。商業(yè)燃料用二甲醚雖然是液體狀態(tài)，要經(jīng)過專門的加熱、減壓裝置減壓成氣體，通過一系列的穩(wěn)

5、壓節(jié)流裝置后再送烘爐加熱系統(tǒng)。2#焦?fàn)t烘爐供應(yīng)氣站儲(chǔ)存罐中的二甲醚經(jīng)減壓站減壓后經(jīng)管道輸送至焦?fàn)t，二甲醚燃?xì)鉄熳誀t門下部烘爐孔伸入炭化室內(nèi)燃燒，提供烘爐所需熱量。為了保證烘爐施工的正常進(jìn)行，在距2#焦?fàn)t500米的地方設(shè)置一個(gè)建筑面積1000m2的儲(chǔ)氣和減壓場地，現(xiàn)場設(shè)專門的備用發(fā)電機(jī)（發(fā)電量100Kwh/h）,保證氣站的用電道路荷載不小于40T/m2，并要有完善的消防、防火設(shè)施。烘爐用二甲醚用專用運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸，現(xiàn)場設(shè)專門的運(yùn)輸通道，并設(shè)路標(biāo)。為提高烘爐質(zhì)量、節(jié)約燃料成本以及便于烘爐操作，采用二甲醚進(jìn)行烘爐。為此，建立專門的供氣站，烘爐燃料用的壓縮二甲醚各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)為：二甲醚熱值約為28.8

6、MJ/Kg；輸送到焦?fàn)t前的二甲醚氣總管壓力為010000Pa；二甲醚常溫為氣態(tài)；二甲醚供氣站分為五個(gè)功能區(qū)，分別為：卸料區(qū)，由真空抽料泵、連接管、貯料罐組成；加熱汽化區(qū)，由三個(gè)800Kg的汽化罐以及加熱管道組成；減壓、穩(wěn)壓、節(jié)流區(qū)，由三套減壓、穩(wěn)壓、節(jié)流裝置組成；能源區(qū)：由一臺(tái)備用KW柴油發(fā)電機(jī)和一臺(tái)0.噸蒸汽燃?xì)忮仩t組成；中控室：主要由整個(gè)汽化站的壓力、流量、安全控制系統(tǒng)組成。如下圖所示：5、1#焦?fàn)t也采用帶爐門烘爐，是以2#焦?fàn)t生產(chǎn)的煤氣作為烘爐氣體，從2#焦?fàn)t加熱煤氣總管接一個(gè)支管與1#焦?fàn)t烘爐管道聯(lián)通即可。烘爐管道布置參見烘爐管道布置圖。 6、1#、2#焦?fàn)t烘爐氣體燃料用量的計(jì)算 焦?fàn)t

7、烘爐時(shí)，按我公司多年的施工經(jīng)驗(yàn)以及5.5焦?fàn)t單孔烘爐升溫到850的用熱量（671000000KJ/孔），二甲醚熱值約為28800KJ/Kg，煤氣的熱值為16700KJ/m3,可以計(jì)算出: 1#焦?fàn)t烘爐用煤氣用量=6.71×108×60÷(1.67×104)=234×104m3; 2#焦?fàn)t烘爐用二甲醚量=67100000×60÷28800=1398噸。 實(shí)際用量根據(jù)轉(zhuǎn)加熱的溫度不同有很大變化，但0800的用量可按以上計(jì)算結(jié)果來供應(yīng)。烘爐時(shí)各溫度區(qū)間氣體燃料消耗量按以下比例進(jìn)行計(jì)算：（百分比%）01001001501502502

8、50300300500500850煤氣4.5%5.3%17.4%12.7%27.3%32.8%二甲醚4.5%5.3%17.4%12.7%26.3%33.8%（二）、1、2#焦?fàn)t烘爐工藝流程： 1、焦?fàn)t烘爐采用間接加熱的方式進(jìn)行烘爐，是直接讓燃料在火床內(nèi)燃燒，產(chǎn)生大量熱的廢氣，通過控制廢氣的溫度、流速、濕度從而達(dá)到控制焦?fàn)t各部位溫度的目的。烘爐的加熱氣體流程為：小灶、炭化室、干燥孔、立火道、斜道、蓄熱室、小煙道、水平煙道、總煙道、煙囪。烘爐設(shè)施主要有：內(nèi)部火床、燃料輸送管道、燃燒器等設(shè)施。其它設(shè)施有：管道、燃燒器、節(jié)流裝置、計(jì)量裝置、壓力控制系統(tǒng)（可以是手動(dòng)和自動(dòng))等。1#、2#焦?fàn)t（煤氣或二甲

9、醚）烘爐的加熱原理如下圖所示：2、2#焦?fàn)t烘爐（二甲醚烘爐的現(xiàn)場）分為三個(gè)工藝區(qū)，分別為供應(yīng)氣站、管道輸送區(qū)、烘爐區(qū),如下圖所示。烘爐用二甲醚由供應(yīng)氣站氣化后進(jìn)入管道輸送區(qū)。因?yàn)槭桥R時(shí)烘爐設(shè)施，不用再設(shè)烘爐氣體貯氣罐了，根據(jù)我公司的施工經(jīng)驗(yàn)，將管道輸送區(qū)的管道加長到500米以上，一方面有利于烘爐區(qū)和供氣站能有效隔離，另一方面有利于二甲醚的緩存，能有效保證烘爐氣體總管內(nèi)的壓力的穩(wěn)定。二甲醚烘爐的工藝布置圖如下所示：為了保證2#焦?fàn)t（二甲醚烘爐）的可靠性、安全性、實(shí)時(shí)性，2#焦?fàn)t的烘爐采用PLC步序控制二甲醚燒嘴的所有操控動(dòng)作、根據(jù)烘爐氣體用量自動(dòng)控制烘爐氣體總管壓力。同時(shí)每個(gè)燒嘴采取電磁閥快速打

10、開或切斷燒嘴的供氣，同時(shí)采用火焰探測器探測其燃燒與否，避免了人工操作不及時(shí)的缺點(diǎn)，提高燒嘴火焰操控的實(shí)時(shí)性，有效提高二甲醚燃燒時(shí)的安全性。2#焦?fàn)t烘爐用的二甲醚燒嘴和1#焦?fàn)t烘爐用的煤氣燒嘴的助燃空氣為自然通風(fēng)型式。（3） 1、2#焦?fàn)t烘爐用的燒嘴的切斷閥及火焰探測器在如下圖所示： 燒嘴控制器采用ZSK，具有火焰監(jiān)測和熄火保護(hù)功能。當(dāng)火焰探測器工作以后，即進(jìn)入火焰檢測狀態(tài)，如此時(shí)被測燒嘴有火焰存在，則通過內(nèi)部放大電路將火焰信號(hào)送到信號(hào)放大器放大，驅(qū)動(dòng)火焰探測器內(nèi)部的繼電器，繼電器的節(jié)點(diǎn)則被用作燃?xì)夤?yīng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開、關(guān)動(dòng)作信號(hào)。 以下是燒嘴燃燒控制示意圖： （4） 1#焦?fàn)t烘爐的燒嘴及烘爐區(qū)

11、的烘爐管道布置和2#焦?fàn)t的布置相同。如下圖所示： 1#、2#焦?fàn)t的烘爐工期為65天，具體時(shí)間為：2#焦?fàn)t2010年2月23日點(diǎn)火烘煙囪，2010年3月10日炭化室點(diǎn)火烘爐，2010年5月18日裝煤投產(chǎn)； 1#焦?fàn)t按業(yè)主要求的2010年8月投產(chǎn)的目標(biāo)從2010年5月25日開始進(jìn)行烘準(zhǔn)備。 剛砌完的焦?fàn)t含有大量水分，燥階段是指從烘爐點(diǎn)火開始至砌體水分完全排除的一段時(shí)間，該階段結(jié)束的溫度約為130，這階段燃燒室區(qū)域砌體中的水分完全排出而下部砌體內(nèi)的水份并未完全排出，下部砌體的干燥是在上部升溫的同時(shí)進(jìn)行的。干燥階段的基本原則是在保障灰縫嚴(yán)密性和砌體完整性的前提下有效地排水分，根據(jù)我公司及國內(nèi)多家焦?fàn)t烘

12、爐的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)干燥期（100前）為10天。300之前采用最大日安全膨脹率0.035%計(jì)算，300之后采用最大日安全膨脹率0.04%計(jì)算，升溫期為54天（1001000），之后進(jìn)行焦?fàn)t開工工作。烘爐時(shí)間共計(jì)64天，第65天出焦。焦?fàn)t在烘爐過程中砌體各部應(yīng)按烘爐升溫曲線升溫，在烘爐過程中控制燃料量的遞增和空氣量比例的變化，使之適應(yīng)不同的烘爐溫度段的需要。烘爐分為干燥階段和升溫階段。主要有兩種方法：提高烘爐入口溫度和出口溫度。提高出口溫度主要是防止水分排出時(shí)出現(xiàn)結(jié)露，影響灰縫質(zhì)量，出口溫度可計(jì)算，也可以觀察檢查，并適度調(diào)節(jié)分煙道吸力來控制。升溫階段是從干燥期結(jié)束后將溫度升到正常生產(chǎn)溫度的階段。從烘

13、爐原理上可知，砌體上下溫度不一至，大量經(jīng)驗(yàn)表明：烘爐時(shí)該階段必須使焦?fàn)t砌體從上而下維持一定的溫度比例，防止結(jié)露和產(chǎn)生裂紋：初期蓄熱室溫度要達(dá)到燃燒室溫度的90%以上，末期要達(dá)到燃燒室溫度的8085%，小煙道溫度未期應(yīng)控制在350以下。（七）1#、2#焦?fàn)t爐頂測溫?zé)犭娕嫉牟贾萌缦聢D所示：（八）蓄熱室測溫?zé)犭娕嫉牟贾萌缦聢D所示：二、烘爐升溫計(jì)劃表（一）、烘爐施工計(jì)劃的制定和相應(yīng)的技術(shù)要求。1、升溫曲線制定所需數(shù)據(jù)的檢測原則： 樣磚是分別在焦?fàn)t蓄熱室、斜道、炭化室分部中對(duì)爐體膨脹影響較大、使用數(shù)量最大磚選取3個(gè)磚號(hào)的磚作為檢測樣磚，到專門的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)測出其在各個(gè)溫度下的膨脹量。樣磚的選取應(yīng)由業(yè)主、總包、監(jiān)理、施工單位多方人員參與見證取樣送檢。檢測機(jī)構(gòu)必須具有權(quán)威性。2、 我方所編制的烘爐曲線要根據(jù)業(yè)主或總包提供的已送檢的烘爐樣磚的檢測數(shù)據(jù)編制。方案中所列出的烘爐數(shù)據(jù)為我公司在其它烘爐工程中的數(shù)據(jù)，如我公司一旦中標(biāo)，將根據(jù)業(yè)主或總包提供的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行修改后實(shí)施。3、 硅磚的日膨脹量在0.030.05時(shí)不會(huì)對(duì)硅磚砌體造成破壞，為安全起見，確定日最大膨脹量為0.030.035。根據(jù)焦?fàn)t用硅磚膨脹率檢驗(yàn)報(bào)告，300前晝夜最大膨脹量按0.035，300后按0.05計(jì)算出烘爐天數(shù)升溫計(jì)劃表，編制出焦?fàn)t每日升溫具體安排。烘爐升溫計(jì)劃表烘爐階段溫度/所需