煤焦油質(zhì)量波動原因分析及對策

摘 要：文章通過分析煤焦油的影響因素，結(jié)合我廠生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀的特殊性，查找和分析了導致煤焦油質(zhì)量波動的原因，并采取了相應的措施，使煤焦油質(zhì)量得到了有效改善。

關鍵詞：煤焦油；質(zhì)量；煉焦

前言

方大特鋼焦化廠原有兩座JN43-80型頂裝焦爐及其配套的備煤、化產(chǎn)回收系統(tǒng)。2006年擴建了一座60孔JNDG43-03F型搗固焦爐，同時改擴建了備煤及化產(chǎn)系統(tǒng)，供三座焦爐共用。2010年底配套建設了1套干熄焦裝置，同時滿足頂裝、搗固3座焦爐的焦炭干熄。搗固爐投產(chǎn)前，煤焦油質(zhì)量穩(wěn)定且能滿足用戶需求。搗固爐投產(chǎn)后，頂裝焦爐與搗固焦爐生產(chǎn)的焦油混合在一起進行脫渣、脫水，焦油質(zhì)量出現(xiàn)大幅度下降，粘度及甲苯不溶物指標超標嚴重。

1 焦油質(zhì)量影響因素[1]

（1）煉焦煤料質(zhì)量的影響。（2）煉焦工藝及各項工藝制度的影響。（3）壓油操作影響。

2 煤焦油質(zhì)量波動分析

2.1 搗固爐投產(chǎn)前后分析

搗固爐投產(chǎn)前后焦油質(zhì)量粘度及甲苯不溶物檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果見表1。

搗固爐投產(chǎn)后，焦油粘度及甲苯不溶物呈明顯上升，且上升幅度較大，大大超過了用戶要求。

2.2 對頂裝、搗固分開取樣分析

2011年2月對頂裝爐和搗固爐焦油分開取樣檢測粘度與甲苯不溶物，分析數(shù)據(jù)見表2。

從分開取樣結(jié)果來看，搗固焦爐的焦油質(zhì)量明顯差于頂裝焦爐，且超標嚴重。

2.3 搗固爐生產(chǎn)操作及工藝分析

2.3.1 設計安裝存在缺陷

根據(jù)工藝要求，煤餅與焦側(cè)爐門之間間距為80-100毫米，實際卻達220毫米，致使焦爐炭化室內(nèi)留有一個高溫空間，該區(qū)域的煤氣容易裂解與縮聚而產(chǎn)生大量的游離碳、石墨、高分子組分，這些物質(zhì)在煤氣冷卻過程中冷凝進入焦油而使焦油質(zhì)量變差。

2.3.2 雨季煤餅成型不穩(wěn)

因我廠是露天煤場，配合煤水分、細度受雨季影響大，煤餅成型不穩(wěn)，容易掉頭、扒皮，難以裝滿煤，致使爐頂空間溫度高，從而影響焦油質(zhì)量。

2.4 焦爐爐溫波動大

（1）自干熄焦系統(tǒng)投入運行后，焦爐的生產(chǎn)秩序發(fā)生了很大變化。因我廠的特殊性，干熄系統(tǒng)要同時滿足頂裝、搗固三座焦爐干熄，這種布局在同行業(yè)中也屬特例。因頂裝爐和搗固爐的裝煤工藝不同、出焦計劃不同（因結(jié)焦時間不同），頂裝爐、搗固爐、干熄焦、篩焦四個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)難度大，工藝、設備問題層出不窮，致使焦爐爐溫波動大。

（2）焦爐標溫設定過高，焦爐耗熱量較高，致使焦爐的炭化室溫度過高。

3 采取的措施

3.1 縮小煤餅與焦側(cè)爐門間的縫隙

對搗固爐裝煤推焦車煤箱進行改造，減小煤餅與爐門之間的縫隙。改造后，煤餅長度延長了120mm，煤餅與焦側(cè)爐門間的縫隙由220mm縮短到100mm。

3.2針對搗固爐煤餅穩(wěn)定性差的問題，采取以下措施

（1）實施預配煤。在雨水多的季節(jié)，根據(jù)各煤點的水分高低與粉碎難易程度狀況，實施預配煤，控制搗固焦爐入爐煤的水分在9.0-12.5%、細度在85%以上。

（2）統(tǒng)一煤餅搗固方法。觀測煤餅穩(wěn)定成型所需要的煤餅搗固強度，控制底料下料時間至少30秒，煤餅搗固時間在6.0-8.0分鐘，搗固錘使用數(shù)量由15根提高到18根，煤餅搗固功由814.52J/Kg下降到684.2J/Kg。

（3）改進搗固爐煤餅頂部浮煤壓實工作。增設煤餅平煤裝置，壓實工具重量由7公斤提高到15公斤以上，操作工壓實煤餅由站于煤箱外進行壓實改為站于煤箱內(nèi)煤餅上倒退著進行壓實，實施兩次壓實。

3.3自創(chuàng)7+5焦爐出焦模式

自創(chuàng)了7+5焦爐出焦模式，即頂裝爐在搗固爐間歇段出焦7爐后為頂裝爐間歇段，搗固爐在頂裝爐間歇段出焦5爐后為搗固爐間歇段，如此循環(huán)反復出焦。該模式克服了頂裝、搗固、干熄、篩焦四個系統(tǒng)銜接難題，生產(chǎn)穩(wěn)定，為爐溫穩(wěn)定提供了有利保障。

3.4 重新確定焦爐燃燒室標準溫度，控制好爐溫

（1）實施焦爐溫度制度的系統(tǒng)調(diào)控，勤測勤調(diào)爐頂空間溫度、焦餅中心溫度等，在兼顧焦炭均勻成熟與焦油質(zhì)量達標的前提下，將爐溫控制在低線。

（2）通過數(shù)據(jù)分析，明確出了入爐煤水分波動量與焦爐加熱煤氣使用量的對應關系。

3.5 規(guī)范頂裝爐裝煤及高壓氨水操作

頂裝爐裝煤操作要求裝滿、裝平，以爐門上橫鐵為基準線，出焦時的焦線在爐門上橫鐵以上為合格；裝煤車裝煤時間縮短到3分鐘以內(nèi)；高壓氨水使用時間不得超過4分鐘，盡可能地減少高壓氨水使用時間和減少高壓氨水使用頻次。

3.6 調(diào)整壓油操作

機械化氨水澄清槽壓油由接班開始連續(xù)壓油四小時改為接班后三小時開始連續(xù)壓油兩小時。

4 效果分析

通過采取以上措施，煤焦油質(zhì)量得到明顯好轉(zhuǎn)，滿足了用戶需求，拓寬了焦油銷售市場，減輕了銷售壓力，從而消除了焦爐限產(chǎn)甚至停產(chǎn)的風險。采取措施前后，焦油質(zhì)量對比數(shù)據(jù)見表3。

5 結(jié)束語

（1）配合煤水分、細度對搗固爐煤餅成型的穩(wěn)定性有較大影響。

（2）煤焦油中粘度、甲苯不溶物含量的影響因素主要受焦爐爐溫及煤餅穩(wěn)定性影響。

（3）通過對配合煤水分、細度、焦爐加熱制度、高壓氨水使用及壓油操作等的控制，焦油質(zhì)量提高顯著，并能滿足用戶需求，已基本達到國標要求。

參考文獻

[1]范伯云，李哲浩.焦化廠化產(chǎn)生產(chǎn)問答（第二版）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1999.

作者簡介：李鈺梅，女，江西婺源，工程師，從事煤化工生產(chǎn)管理工作。