焦?fàn)t延長結(jié)焦時間后壓力控制

焦?fàn)t延長結(jié)焦時間后壓力控制

安鋼焦化廠1#焦?fàn)t為jn43-80型。在2007年10月修復(fù)后，它恢復(fù)正常了生產(chǎn)，并在焦?fàn)t中加熱了煤炭。2008年9月根據(jù)生產(chǎn)需要將周轉(zhuǎn)時間先后由18h調(diào)整為36h,遇到了很多制約焦?fàn)t正常加熱的難題,各項技術(shù)指標(biāo)都嚴(yán)重降低,已達(dá)不到工藝技術(shù)要求。對此,通過從壓力和溫度兩個主要方面查找原因,找出了解決措施。1穩(wěn)定焦?fàn)t系統(tǒng)的壓力1.1焦?fàn)t炭化室的問題結(jié)焦時間延長后,由于煤氣供應(yīng)量減少,焦?fàn)t燃燒室和斜道阻力減小,從而造成各項壓力值不均衡,波動幅度大。壓力的不穩(wěn)定容易引發(fā)下列問題:1)主管壓力值≤500Pa,接近壓力值的最低極限,容易引發(fā)爆炸事故。2)隨著結(jié)焦末期荒煤氣發(fā)生量的減少,集氣管容易產(chǎn)生低壓或負(fù)壓操作,導(dǎo)致炭化室底部壓力變小,外界的空氣容易進入炭化室燃燒,致使竄漏嚴(yán)重,特別是兩段爐頭和炭化室爐墻頂部,嚴(yán)重影響焦?fàn)t的使用壽命。3)蓄熱室頂部壓力和看火孔壓力的改變,將直接影響進入燃燒室內(nèi)的氣體流量,干擾加熱的正常調(diào)節(jié)。1.2調(diào)整結(jié)焦時間,降低火炬的壓力為了解決壓力波動帶來的一系列問題,特采用了以下措施:1)更換大流量孔板。根據(jù)熱量平衡,焦?fàn)t煤氣加熱提供給煉焦煤的熱量一定,當(dāng)加熱時間延長后,單位時間提供給煉焦用的熱量減小。為了適應(yīng)減小加熱用焦?fàn)t煤氣流量需要,把大流量孔板由原來的φ45mm減小為φ31mm,以提高主管的壓力。2)隨著結(jié)焦時間的延長,集氣管的壓力非常不穩(wěn)定,需要密切注意集氣管壓力表顯示值,及時進行調(diào)節(jié);同時,采取箋號管理法,對結(jié)焦后期(約2/3時)的炭化室,關(guān)閉其相對應(yīng)的上升管調(diào)節(jié)翻版,確保結(jié)焦末期炭化室底部壓力≮4.9Pa。3)看火孔壓力一般為±5Pa,延長結(jié)焦時間后,進入每個立火道的煤氣流量減少,看火孔很容易形成負(fù)壓,致使空氣進入燃燒炭化室爐墻的石墨,竄漏現(xiàn)象比較嚴(yán)重。為了減小結(jié)焦初期壓力差過大,把看火孔壓力適當(dāng)調(diào)大,保持在10～15Pa。1.3集氣流壓力穩(wěn)定性1)主管壓力穩(wěn)定在600～800Pa,竄漏現(xiàn)象得到明顯改善。2)集氣管壓力在整個結(jié)焦過程中始終保持并穩(wěn)定在80～100Pa。3)看火孔壓力調(diào)節(jié)為10～15Pa,立火道高向加熱均勻性良好,立火道竄漏現(xiàn)象得到明顯改善。2合理控制焦?fàn)t的主要溫度2.1立火道溫度延長結(jié)焦時間后,主管的壓力減小,分布在地下室的加熱用焦?fàn)t煤氣各小橫管內(nèi)煤氣壓力也相應(yīng)變小,溫度情況橫排見圖1、直行見表1。由圖1、表1可以看出,分布到各個立火道煤氣流量的情況是中間多、兩邊小,即交換考克附近的幾個立火道分布的流量比較多,兩端比較小,而且直行的溫度波動幅度大,全爐溫度均勻性差。1)原因分析。(1)從公式P蓄=P看-ρgh-∑ΔP可以看出,當(dāng)看火孔壓力(P看)一定時,其中氣體的浮力(ρgh)一定,結(jié)焦時間越長,供給焦?fàn)t氣體量越少,斜道阻力(∑ΔP)減小,頂部吸力(P蓄)變大,使靠近交換考克附近部分的立火道進氣量增加、溫度升高;爐頭立火道由于溫度降低、石墨減少,造成竄漏以及封墻吸入空氣,從而導(dǎo)致橫排溫度曲線呈現(xiàn)典型的“饅頭”形狀。(2)隨著煤氣流量的減少、炭化室內(nèi)傳熱強度降低、硅磚積蓄的熱量明顯減少以及結(jié)焦后期長時間處在燜爐狀態(tài),而這些都會使直行溫度波動幅度加劇,均勻系數(shù)、安定系數(shù)等各項技術(shù)指標(biāo)降低。2)解決措施。(1)增大機焦側(cè)邊部通向立火道的小流量孔板直徑,一般增大3～5mm,同時減小交換考克部附近火道的小流量孔板(2～3mm),增加邊火道煤氣流量,以提高兩側(cè)邊部火道的溫度。(2)減少機焦側(cè)進風(fēng)口開度,在保持蓄熱室頂部壓力差不變的情況下,減小上升氣流的吸力,使中部立火道的空氣量減少,同時增加邊部兩端的立火道空氣量,從而達(dá)到合適的煤氣空氣混合比(1.2～1.25),保證焦?fàn)t煤氣的完全燃燒,提高焦?fàn)t的熱工效率。3)實施效果。采取以上措施后橫排和直行溫度見圖2、表2。由圖2、表2可以看出,采取調(diào)整措施后,全爐橫排及直行溫度情況都得到明顯改善,曲線趨于平滑,且直行溫度均勻系數(shù)保持在0.90以上。2.2導(dǎo)致推焦性犯罪1)原因分析。由于主管壓力變小,橫管兩端壓力變小。供給爐頭煤氣量相應(yīng)減少,導(dǎo)致部分爐頭溫度<1000℃。爐頭溫度過低可能引發(fā)以下問題:爐頭夾生焦,導(dǎo)致推焦產(chǎn)生大量黑煙,惡化環(huán)境;致使推焦電流過大,易燒壞設(shè)備;爐頭磚溫度變化過大,易發(fā)生晶型轉(zhuǎn)換,損壞焦?fàn)t。2)提高爐頭溫度的措施。嚴(yán)密蓄熱室主墻,防止煤氣竄漏;密封蓄熱室封墻,減少冷空氣漏入量;調(diào)節(jié)爐頭兩端的小孔板,增加機焦側(cè)爐頭立火道的煤氣流量;適當(dāng)增大看火孔壓力,減小上升氣流吸力,增加爐頭空氣量。3)實施效果。采取調(diào)節(jié)措施前后爐頭的各項數(shù)據(jù)見表3。由表3可以看出,爐頭均勻系數(shù)得到明顯提高,且爐頭生焦和冒煙現(xiàn)象得到明顯改善。3調(diào)整周轉(zhuǎn)期根據(jù)焦餅中心溫度的測量以及合理的調(diào)節(jié),確定了新的加熱制度(見表4)。新加熱制度實施過程中應(yīng)注意以下問題:1)溫度的突然升高或下降都會給焦?fàn)t爐體帶來不良影響,很容易造成硅磚的破裂或竄漏嚴(yán)重。因此,在確定新加熱制度的過程中,為防止焦?fàn)t溫度的突然變化,并沒有直接把周轉(zhuǎn)時間從18h改為36h,而是逐步變更(見表5)。由于周轉(zhuǎn)時間變更經(jīng)驗較少,前段更改比較頻繁,過渡時間較長。通過實施過渡,使焦?fàn)t溫度緩慢降低,有效地防止了硅磚的晶型轉(zhuǎn)換。2)對單個立火道的溫度調(diào)節(jié)也應(yīng)防止大幅度波動,奇偶數(shù)眼應(yīng)分開調(diào)節(jié),中間最好間隔6h以上。3)由于周轉(zhuǎn)時間變長,1個小循環(huán)的檢修時間由原來的4h延長為22h。為了更好地適應(yīng)出爐需要以及全爐加熱的均勻性,對推焦計劃進行了修改:出爐時間由原來每爐10min延長為15min,這樣檢修時間15h分成7段,前6次檢修時間均為2h,最后1次為3h。4焦炭質(zhì)量得到進一步提高采用新的加熱制度后,焦?fàn)t的單排橫排系數(shù)由調(diào)節(jié)前0.46提升至0.8