结焦时间的延长对焦炉加热系统影响分析的问题和策略

时间：2015-12-20 23:23:23 所属分类：天然气工业 浏览量: 145

新兴铸管股份新疆焦化公司为适应公司生产计划的调整，两座5.5 m捣固焦炉也不得不在进入六月份后不断延长结焦时间，将结焦时间由原来的25 h 逐渐延长为60 h。 焦炉为HXDK55-09F型复热式捣固焦炉，加热特点为双联式火道，焦炉煤气下喷、废气循环、复热式焦炉，

　新兴铸管股份新疆焦化公司为适应公司生产计划的调整，两座5.5 m捣固焦炉也不得不在进入六月份后不断延长结焦时间，将结焦时间由原来的25 h 逐渐延长为60 h。
　　焦炉为HXDK55-09F型复热式捣固焦炉，加热特点为双联式火道，焦炉煤气下喷、废气循环、复热式焦炉，锥度为50mm。在结焦时间改变前，加热制度合理，各项指标均保持优良，结焦时间由25h改为60h后，将标准温度由机侧1300 ℃、焦侧1330 ℃改为机侧1220 ℃、焦侧1240 ℃，相应地将主管煤气流量由7000 m3/h 减少至4000 m3/h，机焦侧分烟道吸力分别由原先的200 Pa、220 Pa 调整为150 Pa、170 Pa。在进行调整后初期，均匀系数、安定系数、横排系统等各项工艺指标均出现不同程度的降低，更是出现炉头生焦现象。我们对各项参数进行不断的分析、调节优化，以便制定合理的加热制度，最大限度的降低在延长结焦过程中对炉体的损坏程度。
　　一、结焦时间改变对K均、K安、横排系数的影响分析
　　周转时间改变后，在进行常规测量中发现，均匀系数、安定系数、横排系数等均较改变前有降低，具体见表1。
　　对焦炉立火道燃烧情况进行检查后发现，各燃烧室中部火道煤气燃烧正常，从火焰颜色、高度看，煤气、空气配合良好，火孔为微正压；机侧5# 火道以前及焦侧20# 火道以后各火道的煤气燃烧火焰小且白亮刺眼，看火孔负压，是煤气、空气配合不合适，空气量大、煤气量小的典型特征。在分析横排温度时发现，各火道9# 至20# 燃烧室温度较调整前升高，6# 、7# 、21# 、部分22#火道温度基本不变，部分22# 火道和1# ～ 5# 火道、23# ～ 28#火道（以下简称边部火道）温度较调整前有较大幅度降低。
　　由以上情况可初步判断：由于结焦时间的延长，将主管的焦炉煤气流量下调，相应的主管压力下降，使横管的煤气压力不足以维持边部火道温度要求的煤气量，使边火道温度降低，中部温度升高，横排温度变成上凸线，造成横排系数下降。因为结焦时间的延长，造成部分标准火道的供热不足，加之炭化室墙蓄积热量的逐渐减少，焦炉总供热强度相对的降低，使得直行温度波动较大，以致均匀系数和安定系数受到影响；为保持炉温均匀，我们对煤气支管和下喷管孔板直径进行了更换和部分孔板插入调节棒的方法进行调节，收到了明显的效果。
　　二、结焦时间改变对炉头温度影响分析
　　结焦时间延长，标准温度的降低，对炉头温度影响较明显，推焦时，观察，炉头焦炭冒烟增加，出现大块生焦。对结焦时间改变前后炉头温度进行了测量对比，数据见下表2。
　　从表1、表2 可以看出，结焦时间调整后，加热制度已不适合，尤其随着结焦时间的不断延长，机焦两侧炉头平均温度下降越明显。这是因为结焦时间延长后，在看火孔压力一定时，燃烧室和斜道的阻力必然减少，上升气流蓄热室顶部吸力必然增加，这样，通过封墙漏入的空气量增加。另外，结焦时间延长时，焦炉总供热量将减少，而炉体表面散热降低不大，在这种条件下，炉头部位的散失热量相对增大，这些都会使炉头温度降低。
　　因为870℃是硅砖的一个晶型转化点，低于这个转化点温度时，势必对炉头砌体造成损坏，为确保炉头温度不低于950℃，我们在标准温度下适当增加配入少量焦炉煤气的同时，增大风门开度，减小蓄顶吸力5～10Pa，此措施对解决炉头温度低起到很好的效果。
　　三、结焦时间改变对焦炉空间温度和焦饼中心温度的影响分析
　　同时，在调整结焦时间后进行的炉顶空间、焦饼中心温度等测量中，也发现一些问题：焦饼温度上下温差加大，炉顶空间温度升高，具体见表3、表4。
　　由表3、表4 可看出，结焦时间延长后，虽经过各制度的调节，焦饼中心温度有所下降，且焦饼中心上下温差增加。其中机侧（1号炉口）温差由调整前的59 ℃增加为79 ℃，焦侧（3号炉口）温差由79 ℃增加到110 ℃，对焦饼的成熟影响很大。这是因为煤气主管压力的降低后，边火道的煤气量小，虽然将分烟道吸力下调，但相对于边部火道空气量仍偏高，使煤气过分燃烧，造成高向加热不足，焦饼中心温度上下温差大，直接影响焦炭质量。由表4可知，虽然标准温度降低，然而炉顶空间温度随着炭化时间的延长焦炉仍有所升高，尽管在工艺要求范围内，但为防止炉顶空间温度过高而烧掉砖缝中的石墨，造成焦炉窜漏，我们根据空间温度大小，把看火孔压力由原来的0～5℃调节为-5～0℃，由表4数据可见，炉顶空间温度有所降低。
　　另外，延长结焦时间后，煤气发生量相比正常生产情况较少，为防止炭化室负压操作，我们把集气管压力比正常生产时提高20～30Pa。同时，适当降低循环氨水压力，避免荒煤气温度过低，造成焦油黏度变大，堵塞管道。
　　四、结焦时间延长对炉体维修影响分析
　　结焦时间的延长造成炉温及炭化室的压力波动大，以致容易引起炉砖收缩开裂，造成炉体窜漏，我们一方面加强对蓄热室封墙，测压孔，废气盘，上升管根部等连接处及炉面、炉头部位进行灌浆，喷补密封处理。其次，加强铁件管理，对横拉条弹簧吨位进行了调节，由原来的13吨增加到14吨。另外，对包括配煤、煤饼成型、推焦、高压氨水使用等工艺操作进行了标准化规范，使得炉体尽可能受到保护。
　　五、结论
　　这样，在结焦时间改变后，经过对焦炉温度制度和压力制度进行调节后，重新建立了合理的加热制度，消除了炉头生焦和焦饼温度上下温差大的现象，保证了焦炭的质量。另外，为保证焦炉的正常生产，一方面必须加强日常操作和生产管理水平，其次要加强炉体严密性，做好炉体的检查和维护工作，使炉温均匀稳定，从而生产出优质焦炭并延长炉体的使用寿命。
　　参考文献
　　[1] 严文福，郑明东.焦炉加热调节与节能[M].合肥：合肥工业大学出版社.
　　[2] 姚昭章.炼焦学[M].冶金工业出版社.

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