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老龄（中期）焦炉热工管理

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：赵伟明焦华龙宋佳伦

[导读] 唐山中润煤化工有限公司拥有四座JN60-6型焦炉，其中4#焦炉2006年10月正式投产，已生产14年。随着炉龄的增加，焦炉加热系统日趋老化，目前生产上存在炼焦耗热量大，安定系数、横排系数差，推焦时有冒黑烟和粘焦罐等问题。

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摘要：唐山中润煤化工有限公司拥有四座JN60-6型焦炉，其中4#焦炉2006年10月正式投产，已生产14年。随着炉龄的增加，焦炉加热系统日趋老化，目前生产上存在炼焦耗热量大，安定系数、横排系数差，推焦时有冒黑烟和粘焦罐等问题。分析认为，主要是由于炉体老化、个别火道斜道堵塞、结焦时间调整频繁、立火道温度低造成的。为此，中润公司在生产实践中总结研究出一系列热工管理方法，最终实现4#焦炉温度正常，焦炭成熟均匀，从而延长炉体的使用寿命。现对焦炉中期管理的一些经验、方法及注意事项进行总结。
关键词：焦炉热工；管理；老化
        一、立火道堵塞斜道热态处理。
        1、现状及原因
        斜道区位于炭化室和燃烧室的下部，是连接蓄热室和燃烧室的通道，进入燃烧室的空气、从燃烧室产生的废气均要通过斜道区。经过核实，堵塞问题最严重的13号燃烧室有6条斜道，处于半工作或不工作状态, 共影响10个立火道的温度，占该排立火道的31%。

        斜道堵塞问题致使4#炉相关立火道温度下降100℃左右，均匀系数降低，蓄热室局部高温，废气排放不达标,严重影响生产顺行和焦炭质量。
        2、采取的方法
        根据对现场堵塞斜道状态,结合以往类似项目的施工经验,制定了一下施工方案。
        1)对于斜道轻微堵塞，用一根链环式结构的铁质长杆，前端焊有1.5米长粗链条，把长杆从炉顶看火孔放入，利用链条自身的重量压力，上下往复在斜道口运动，使堵塞物从斜道口掉落下去，使斜道畅通。
        2)用直径40mm的厚壁不锈钢管，前端改造成扁铲形状，从炉顶伸入对准堵塞的斜道口，利用人的力量及不锈钢管本身的重量对斜道口进行振荡清理，并结合使用粗链条使斜道畅通。清理时应注意不能使用重物进行敲打，因为焦炉内斜道区结构复杂，用力过猛很容易打穿斜道，破坏炉体。
        3)从机焦侧机车走台把蓄热室顶部封墙打开，在格子砖顶部放上石棉挡板，防止砖渣、泥块等杂物掉入蓄热室下部，堵塞格子砖，再使用8mm直径的螺纹钢从蓄顶煤气和空气斜道口由下往上捅入斜道内，使斜道畅通。
        3、处理后效果
        通过对13#燃烧室问题斜道的处理，提高了火道温度，改善了横排及K均系数，降低了燃烧系统中的高温区段,有效减小了加热过程中氮氧化物的产生,能有效降低烟气中氮氧化物含量20%以上,大大降低了废气脱硫脱硝的负荷。
        二、适当降低焦饼中心温度。
        1、现状及原因
        焦炭带出的热量很多的，占总支出热量的的40%左右。通常焦饼中心温度在950~1050℃之间就可以保证焦炭质量。而焦饼中心温度是由标准温度决定的，由于4#焦炉立火道部分斜道堵塞，过去在制定加热制度时，为了减小斜道问题对焦炭成熟的影响，执行的标准温度偏高。斜道堵塞问题集得到有效处理后，在保证焦炭质量和顺利推焦的前提下，可以适当降低焦饼中心温度。
        2、调节措施
        1)焦饼中心温度测量我们采用了传统的人工测量方式，即在机侧和焦侧装煤口处分别插入6.7M的测量管，利用管壁上突出的测量点来代表中心线温度值；并结合拦焦车导焦栅两侧上、中、下、前共七个点的红外探头，来掌握整个炭化室长向焦饼成熟情况。
        2)分阶段逐步降低标准温度，每个阶段降低10℃，稳定一段时间，跟踪焦炭质量、推焦烟尘、推焦电流等有无异常变化，测量焦饼中心温度，结合拦焦车上测温探头检查炭化室焦饼温度长向分布变化情况，决定下一阶段是否继续对标准温度进行调整。
        3)标准温度的调整后，及时对焦炉加热煤气主管压力、孔板盒孔板、煤气流量、分烟道吸力、进风门开度等加热制度参数做优化调整。
        3、调节效果
        在20h周转时间下，标准温度降低20℃，焦饼温度保持在1010℃左右，焦炭成熟情况及推焦电流未出现异常。焦炉节能减排效果明显，焦炉加热煤气量大幅降低，同时有利于降低的炉顶空间温度，减小炉墙、上升管等处石墨的生成速度，从长远的角度来看，延长焦炉的使用寿命。

        三、加强炉体维护
        随着4#焦炉炉龄的增长，受到机械应力、温度变化及物理化学反应等作用，炉体状况逐渐恶化。炉体严密性降低，主要体现在炉顶区域跑烟冒火，蓄热室封墙漏人空气，蓄热室单主墙窜漏，砖煤气道串漏等情况。这些炉体问题均会造成加热煤气的损失，导致焦炉耗热量增加。
对炉体进行全面检查，密封各漏气点，具体措施有：
        1)对炉顶区域精整、勾缝、灌浆，更换装煤口坐砖和铁圈，更换看火孔底座，密封上升管根部，翻修小炉头，对炉顶表面砖严重损坏或凹凸不平的区域局部翻新，防止雨水积存，导致炉温剧烈下降和炉体损坏。
        2)密封斜道正面封墙。取下斜道正面立板，先将裂缝周围余料清理干净，塞入石棉绳，用耐高温火泥密封，外面再用耐高温保温材料密封。
        3）蓄热室封墙、废气盘双叉部及底座密封。通过“火苗试漏”查找各处裂缝，使用水玻璃、黏土火泥及耐高温保温材料处理，对于废气盘底部裂缝，先调整废气拉杆滑块，紧固好底座螺丝，减少交换时废气盘晃动，再进行密封。
        4）砖煤气道的串漏，多数出现在炉头第2至3火道温度变化急剧处，常常使边火道煤气供应不足，并导致蓄热室高温。处理方法为用的压缩空气把黏土火泥稀浆压到砖煤气道内，根据泥浆的稠度和串漏处高度选择合适的风压，一般控制在0.05-0.10MPa之间。
        四、最终效果

        通过近半年来的系统调节，4#焦炉的煤气使用量，炼焦耗热量呈逐步下降的趋势，不仅有效解决了焦炉炉体窜漏，安定系数、横排系数差，推焦冒黑烟和粘焦罐等问题，同时能够满足日益严峻的环保要求，为焦炉生产顺行创造良好条件。