影響6米焦?fàn)t煤氣消耗的因素及降低措施

1

前言分析6米焦?fàn)t煤氣消耗的影響因素,

分析焦餅中心溫度、爐頂空間溫度、空氣過剩系數(shù)、廢氣溫度、入爐煤水分、爐體嚴(yán)密性等對煤氣消耗的影響程度,

提出了降低煤氣消耗、提高焦?fàn)t熱工效率的措施。焦化廠6米焦?fàn)t生產(chǎn)實際情況,

研究煤氣消耗的影響因素,

并提出需要采取的改善措施。2

工藝參數(shù)數(shù)據(jù)2.1

煤氣流量6米焦?fàn)t煤氣流量、周轉(zhuǎn)時間情況。2.2

溫度數(shù)據(jù)6米焦?fàn)t標(biāo)準(zhǔn)溫度、廢氣溫度

(煙道)

數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)溫度，實測溫度,

未加冷卻值，廢氣溫度情況。2.3

煤氣消耗的計算方法煤氣消耗是以生產(chǎn)1噸焦炭

(干基)

所需消耗的熱量。我們也通俗地稱為噸焦煤氣消耗。具體的方法按下式計算:q焦=(∑V高i*Q高i+∑V焦i*Q焦i)/∑Gi式中:q焦—生產(chǎn)1噸焦炭需要消耗的熱量;GJ/t。V高i—某日高爐煤氣的消耗總量;m3。Q高i—某日高爐煤氣的熱值;GJ/m3。V焦i—某日焦?fàn)t煤氣的消耗總量;m3。Q焦i—某日焦?fàn)t煤氣的熱值;GJ/m3。Gi—某日焦炭的干基產(chǎn)量;t?！啤硎救轮?。3

煤氣消耗的影響因素經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研和系統(tǒng)分析,

發(fā)現(xiàn)影響煤氣消耗的因素很多,

主要有以下幾個方面。3.1

焦餅中心最終溫度和標(biāo)準(zhǔn)溫度根據(jù)焦?fàn)t的熱平衡可知,

焦炭帶走的熱量比重較大,

一般占支出熱量的30~40%。若以焦餅最終溫度為1000℃計算,

則焦餅溫度每增加50℃,焦炭帶走的熱量增加5%左右,

噸焦煤氣消耗約增加6%。所以應(yīng)當(dāng)在保證焦炭質(zhì)量和順利推焦的前提情況下,

使焦餅中心溫度維持在最低值。要降低焦餅中心溫度,

就要降低標(biāo)準(zhǔn)溫度,

而降低標(biāo)準(zhǔn)溫度的前提是爐溫必須均勻穩(wěn)定,

否則降低溫度后,

會使部分焦炭成熟不好從而降低焦炭質(zhì)量并容易造成推焦困難。3.2

焦?fàn)t爐頂空間溫度從爐頂排出的荒煤氣帶走的熱量也占有較大的比重。在生產(chǎn)條件相同的前提下,

爐頂空間溫度取決于爐體加熱水平的高低和焦餅高向加熱的均勻程度。在生產(chǎn)中,

改變炭化室的裝滿程度和煉焦煤的收縮度,

也能使?fàn)t頂空間溫度產(chǎn)生一定的變化。保證炭化室裝滿煤,

減少荒煤氣在爐頂空間的停留時間,

降低爐頂空間溫度,

從而減少荒煤氣從炭化室?guī)ё叩臒崃?。?dāng)結(jié)焦時間,

裝入煤料一定時,

荒煤氣出口溫度每降低10℃,

煤氣消耗會降低0.02GJ/t左右,

所以降低爐頂空間溫度對煤氣消耗的降低是非常有利的。6米焦?fàn)t現(xiàn)爐頂空間溫度控制水平為800+-850℃左右,

通過分析,

爐頂空間溫度要控制在800℃以下,

不僅對降低煤氣消耗有利,

而其對焦副產(chǎn)品的回收也有很大的好處。要控制好爐頂空間溫度,

必須要改善焦?fàn)t的高向加熱水平,

盡可能地縮小焦餅上下溫差。3.3

空氣過剩系數(shù)加熱煤氣與空氣合適的比例,

對降低煤氣消耗有較大的意義?？諝膺^剩系數(shù)過小,

燃燒不完全,

部分可燃?xì)怏w損失,

對煉焦耗熱量的影響較大;空氣過剩系數(shù)過大,

廢氣帶走的熱量增多,

導(dǎo)致煤氣消耗增加,

空氣過剩系數(shù)基本維持在1.0左右,

過剩系數(shù)較低,

造成可燃?xì)怏w損失較大。3.4

廢氣溫度在結(jié)焦條件一定的情況下,

廢氣出口溫度降低25℃,

可使焦?fàn)t的熱效率提高1%,

耗熱量降低0.025GJ/t。廢氣溫度的高低與燃燒室火道溫度,蓄熱室格子磚的蓄熱面積、氣體在蓄熱室的分布情況和交換周期有關(guān)。從煙道廢氣溫度的數(shù)值可知，爐煙道廢氣的溫度異常,

焦?fàn)t因高溫事故影響,

導(dǎo)致焦?fàn)t蓄熱室格子磚燒熔變形、堵塞嚴(yán)重,

格子磚堵塞嚴(yán)重,

煤氣通道嚴(yán)重不暢,

煤氣上升通道和廢氣下降通道均受阻,

導(dǎo)致廢氣溫度偏高,

浪費(fèi)大量煤氣。3.5

入爐煤水分在與含標(biāo)準(zhǔn)水分7%的濕煤相比,

配煤水分每變化1%,

煤氣消耗相應(yīng)變化0.029~0.032GJ/t。當(dāng)配入水分較高的煤泥或下大暴雨使配煤水分急劇上升,

煤氣消耗會增加較多。露天煤場,

入爐煤水分控制難度大,

容易受到天氣變化的影響,

而且現(xiàn)在漣鋼進(jìn)場煤實行低庫存管理,

配煤比變動較多。回收脫硫工序產(chǎn)生的脫硫廢液無去向,

需全部通過管道運(yùn)輸噴灑到入爐煤中,

脫硫液產(chǎn)生量約40t/天,

按兩座焦?fàn)t3100t/天的焦炭產(chǎn)量計算,

入爐煤氣水分因加入脫硫液升高1.2~1.3%,

入爐煤水分正常時基本控制在11.5~12.5%之間,遇雨季入爐煤水分控制在13~14%之間,

最高時入爐煤水分達(dá)16%左右。與同行業(yè)其他單位比較,

入爐煤水分較高,

需消耗大量的煤氣加熱蒸發(fā)掉入爐煤中的水分。3.6

周轉(zhuǎn)時間生產(chǎn)實踐表明,

一般大型焦?fàn)t的周轉(zhuǎn)時間,

當(dāng)炭化室寬為450mm的在18~20h,

此時煤氣消耗是最低的。周轉(zhuǎn)時間每改變1h,

煤氣消耗將增加1~1.5%,

短于上述周轉(zhuǎn)時間,

煤氣消耗隨周轉(zhuǎn)時間的縮短而升高,周轉(zhuǎn)時間長于20~22h,

由于標(biāo)準(zhǔn)溫度不能隨周轉(zhuǎn)時間的延長而降低,

造成焦餅提前成熟,

焦?fàn)t的熱工效率降低,

煤氣消耗隨周轉(zhuǎn)時間的延長而升高。焦?fàn)t的生產(chǎn)與高爐息息相關(guān),

當(dāng)鋼鐵市場行情不佳或高爐生產(chǎn)不順時,焦?fàn)t需限產(chǎn)作業(yè),

導(dǎo)致周轉(zhuǎn)時間延長,

焦炭產(chǎn)量降低,

煤氣消耗增加明顯。3.7

爐體、設(shè)備嚴(yán)密程度和爐體絕熱若爐體不嚴(yán),

從蓄熱室封墻漏入空氣,

或蓄熱室單主墻竄漏,

炭化室墻竄漏,

煤氣旋塞或砣不嚴(yán),

都會造成加熱煤氣的損失,

增加煤氣消耗,

所以必須加強(qiáng)對爐體和煤氣設(shè)備的維護(hù)。另外,

爐體表面的絕熱好壞,

不但影響散熱的大小,

還將影響操作壞境。焦?fàn)t因高溫事故影響,

導(dǎo)致煤氣通道受阻,

焦側(cè)蓄熱室封墻和廢氣盤兩叉部位嚴(yán)密性差,

漏入空氣嚴(yán)重,

煤氣泄露也嚴(yán)重,

造成煤氣損失嚴(yán)重。焦?fàn)t因焦?fàn)t放炮事故影響,

導(dǎo)致封墻松動,

部分斜道調(diào)節(jié)磚掉落,

煤氣分配不均勻。3.8

加熱煤氣種類和煤氣倒換用高爐煤氣加熱的煤氣消耗要比用焦?fàn)t煤氣加熱時高10~20%。盡管燒高爐煤氣時的小煙道溫度要比燒焦?fàn)t煤氣時低,

但燒高爐煤氣時產(chǎn)生的廢氣量大,

廢氣從煙囪帶走的熱量多,

同時因爐體和設(shè)備不嚴(yán)密而造成的漏失量也多,

每次交換時上升氣流蓄熱室中的貧煤氣直接流入到小煙道中,

這些都增加了煤氣消耗。從煤氣消耗上看,

用焦?fàn)t煤氣加熱時的煤氣消耗要比用貧煤氣加熱時低。但是焦?fàn)t煤氣是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料,

所以對復(fù)熱式焦?fàn)t來說,

如條件允許,

應(yīng)盡可能的用貧煤氣,

這樣對能源的合理利用、環(huán)境保護(hù)以及社會綜合效益等都有好處。3.9

其他影響因素1加熱煤氣用量計量表不準(zhǔn)或故障。2配煤比變動頻繁,

導(dǎo)致焦炭質(zhì)量控制難度加大,

需提高溫度保證焦炭質(zhì)量。3焦?fàn)t集氣管壓力穩(wěn)定性不夠,

導(dǎo)致煤氣在爐頂空間停留時間過長,

流速變慢,

帶走的熱量增加。4各類設(shè)備、操作事故影響,

導(dǎo)致K2系數(shù)偏低,

爐溫穩(wěn)定性變差。5高爐煤氣主管壓力波動大或壓力偏低,

導(dǎo)致爐溫控制困難,

加熱制度調(diào)節(jié)頻繁。4

降低煤氣消耗的措施根據(jù)煤氣消耗的各項影響因素,

采取如下降低煤氣消耗的措施。4.1

適當(dāng)降低焦餅中心溫度對焦餅中心溫度進(jìn)行測量,

在保證焦炭成熟和焦炭質(zhì)量達(dá)高爐生產(chǎn)要求的熱性能指標(biāo)的情況下,

采用最低的標(biāo)準(zhǔn)溫度,

使焦餅中心溫度維持在最低值。主要手段就是提高焦?fàn)t熱工調(diào)節(jié)水平,

促使?fàn)t溫均勻穩(wěn)定,

縮小焦餅上下溫度,

使焦餅上下同時成熟。否則焦炭不熟,

不僅降低焦炭質(zhì)量,

甚至還會造成難推。主要措施有:一是在工藝參數(shù)K均系數(shù)0.9以上。二是提高設(shè)備的維護(hù)水平和操作工的技能水平,

保證K2系數(shù)、裝煤系數(shù)保持在較高值,

從而減少對爐溫的影響。4.2

降低爐頂空間溫度爐頂空間溫度,

一方面取決于焦餅中心溫度另一方面取決于裝煤量。主要措施:一是在保證焦餅高向加熱均勻的前提條件下,

降低焦餅上下溫度。二是要把煤裝平、裝滿,

避免塌煤、堵煤現(xiàn)象,

使得荒煤氣順利排出?？刂泼繝t裝煤量在誤差范圍內(nèi),

有利于單爐產(chǎn)量的提升和爐溫的穩(wěn)定。三是控制好集氣管壓力,

通過對炭化室底部壓力的測量,

設(shè)定合適的集氣管壓力控制值,

減少荒煤氣在焦?fàn)t內(nèi)的停留時間,

降低荒煤氣帶走的熱量。4.3

降低入爐煤的水分入爐煤水分主要取決于配煤車間的生產(chǎn)與操作，從以下幾個方面采取措施:一是取煤操作一定要做到平鋪直取,

下雨天取煤操作時,

盡量取上層煤。二是控制好脫硫液的噴灑量,

每班必須做到噴灑量相近,

噴灑均勻,

避免入爐煤水分波動大;連續(xù)下雨或下暴雨持續(xù)時間,

盡量減少或停止脫硫液的噴灑。4.4

降低廢氣排出溫度廢氣溫度除了與火道溫度有關(guān)外,

還與換向周期、蓄熱室的蓄熱面積、氣流沿格子磚的分布有關(guān)。所以要降低廢氣溫度,

只要避免格子磚的堵塞,

通過吸力調(diào)節(jié)保持廢氣在蓄熱室內(nèi)分布均勻。只有通過對上面幾層格子磚進(jìn)行更換,

對小煙道、篦子磚積灰進(jìn)行吹掃后,

才能降低蓄熱室阻力,

使煤氣和廢氣通道在蓄熱室和小煙道均勻分布。保證正常的加熱水平。4.5

加大對病號爐的維修病號爐的存在對焦?fàn)t生產(chǎn)造成了較大的影響,

要想盡一切辦法縮短病號爐的周轉(zhuǎn)時間,

使得可以順簽出爐。目前,

采用的方法有補(bǔ)充焦?fàn)t煤氣加熱,

看火孔蓋上立小煙囪,

使得廢氣可以順利排出,

磚煤氣插管等技術(shù),

但都沒有達(dá)到順簽出爐的目標(biāo)。要徹底解決病號爐的問題,

需要更多的積累和實施斜道局部維修技術(shù),

只有解決了斜道堵塞問題,

才能根本性改善病號爐的狀況。4.6

其他一些措施1確保焦炭產(chǎn)量的計量和結(jié)算量與實際相匹配。需定期對槽下計量秤進(jìn)行校正,

對外購焦水分進(jìn)行對比實驗,

盡量減少焦炭計量的損耗。2在加熱煤氣管道上增加煤氣

(包括焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣)

流量表,

保證計量準(zhǔn)確,

并定期對