影響6米焦爐煤氣消耗的因素及降低措施

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前言分析6米焦爐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、廢氣溫度、入爐煤水分、爐體嚴密性等對煤氣消耗的影響程度,

提出了降低煤氣消耗、提高焦爐熱工效率的措施。焦化廠6米焦爐生產實際情況,

研究煤氣消耗的影響因素,

并提出需要采取的改善措施。2

工藝參數數據2.1

煤氣流量6米焦爐煤氣流量、周轉時間情況。2.2

溫度數據6米焦爐標準溫度、廢氣溫度

(煙道)

數據，標準溫度，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—某日焦爐煤氣的消耗總量;m3。Q焦i—某日焦爐煤氣的熱值;GJ/m3。Gi—某日焦炭的干基產量;t?！啤硎救轮?。3

煤氣消耗的影響因素經過現場調研和系統分析,

發(fā)現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準溫度根據焦爐的熱平衡可知,

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%。所以應當在保證焦炭質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,

就要降低標準溫度,

而降低標準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量并容易造成推焦困難。3.2

焦爐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。在生產中,

改變炭化室的裝滿程度和煉焦煤的收縮度,

也能使爐頂空間溫度產生一定的變化。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叩臒崃俊．斀Y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米焦爐現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,

必須要改善焦爐的高向加熱水平,

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^剩系數過小,

燃燒不完全,

部分可燃氣體損失,

對煉焦耗熱量的影響較大;空氣過剩系數過大,

廢氣帶走的熱量增多,

導致煤氣消耗增加,

空氣過剩系數基本維持在1.0左右,

過剩系數較低,

造成可燃氣體損失較大。3.4

廢氣溫度在結焦條件一定的情況下,

廢氣出口溫度降低25℃,

可使焦爐的熱效率提高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。從煙道廢氣溫度的數值可知，爐煙道廢氣的溫度異常,

焦爐因高溫事故影響,

導致焦爐蓄熱室格子磚燒熔變形、堵塞嚴重,

格子磚堵塞嚴重,

煤氣通道嚴重不暢,

煤氣上升通道和廢氣下降通道均受阻,

導致廢氣溫度偏高,

浪費大量煤氣。3.5

入爐煤水分在與含標準水分7%的濕煤相比,

配煤水分每變化1%,

煤氣消耗相應變化0.029~0.032GJ/t。當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,

而且現在漣鋼進場煤實行低庫存管理,

配煤比變動較多?；厥彰摿蚬ば虍a生的脫硫廢液無去向,

需全部通過管道運輸噴灑到入爐煤中,

脫硫液產生量約40t/天,

按兩座焦爐3100t/天的焦炭產量計算,

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

周轉時間生產實踐表明,

一般大型焦爐的周轉時間,

當炭化室寬為450mm的在18~20h,

此時煤氣消耗是最低的。周轉時間每改變1h,

煤氣消耗將增加1~1.5%,

短于上述周轉時間,

煤氣消耗隨周轉時間的縮短而升高,周轉時間長于20~22h,

由于標準溫度不能隨周轉時間的延長而降低,

造成焦餅提前成熟,

焦爐的熱工效率降低,

煤氣消耗隨周轉時間的延長而升高。焦爐的生產與高爐息息相關,

當鋼鐵市場行情不佳或高爐生產不順時,焦爐需限產作業(yè),

導致周轉時間延長,

焦炭產量降低,

煤氣消耗增加明顯。3.7

爐體、設備嚴密程度和爐體絕熱若爐體不嚴,

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,

都會造成加熱煤氣的損失,

增加煤氣消耗,

所以必須加強對爐體和煤氣設備的維護。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。焦爐因高溫事故影響,

導致煤氣通道受阻,

焦側蓄熱室封墻和廢氣盤兩叉部位嚴密性差,

漏入空氣嚴重,

煤氣泄露也嚴重,

造成煤氣損失嚴重。焦爐因焦爐放炮事故影響,

導致封墻松動,

部分斜道調節(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爐煤氣加熱時高10~20%。盡管燒高爐煤氣時的小煙道溫度要比燒焦爐煤氣時低,

但燒高爐煤氣時產生的廢氣量大,

廢氣從煙囪帶走的熱量多,

同時因爐體和設備不嚴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,

用焦爐煤氣加熱時的煤氣消耗要比用貧煤氣加熱時低。但是焦爐煤氣是優(yōu)質的氣體燃料,

所以對復熱式焦爐來說,

如條件允許,

應盡可能的用貧煤氣,

這樣對能源的合理利用、環(huán)境保護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或故障。2配煤比變動頻繁,

導致焦炭質量控制難度加大,

需提高溫度保證焦炭質量。3焦爐集氣管壓力穩(wěn)定性不夠,

導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各類設備、操作事故影響,

導致K2系數偏低,

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,

導致爐溫控制困難,

加熱制度調節(jié)頻繁。4

降低煤氣消耗的措施根據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

適當降低焦餅中心溫度對焦餅中心溫度進行測量,

在保證焦炭成熟和焦炭質量達高爐生產要求的熱性能指標的情況下,

采用最低的標準溫度,

使焦餅中心溫度維持在最低值。主要手段就是提高焦爐熱工調節(jié)水平,

促使爐溫均勻穩(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,

不僅降低焦炭質量,

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

保證K2系數、裝煤系數保持在較高值,

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、堵煤現象,

使得荒煤氣順利排出。控制每爐裝煤量在誤差范圍內,

有利于單爐產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,

設定合適的集氣管壓力控制值,

減少荒煤氣在焦爐內的停留時間,

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。所以要降低廢氣溫度,

只要避免格子磚的堵塞,

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

對小煙道、篦子磚積灰進行吹掃后,

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爐生產造成了較大的影響,

要想盡一切辦法縮短病號爐的周轉時間,

使得可以順簽出爐。目前,

采用的方法有補充焦爐煤氣加熱,

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,

但都沒有達到順簽出爐的目標。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,

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確保焦炭產量的計量和結算量與實際相匹配。需定期對槽下計量秤進行校正,

對外購焦水分進行對比實驗,

盡量減少焦炭計量的損耗。2在加熱煤氣管道上增加煤氣

(包括焦爐煤氣和高爐煤氣)

流量表,

保證計量準確,

并定期對