減小焦?fàn)t蓄熱室阻力與爐溫控制

劉傳勛

摘 要：對(duì)邯鋼焦化廠四座4.3米焦?fàn)t蓄熱室阻力增大現(xiàn)象進(jìn)行分析，闡述減少蓄熱室阻力的方法，并對(duì)焦?fàn)t熱維修過(guò)程中爐溫控制進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：蓄熱室；阻力；爐溫

中圖分類(lèi)號(hào)： TQ520.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）29-184-2

0 引言

焦化廠一煉焦車(chē)間現(xiàn)有四座JN43-80型焦?fàn)t，隨著爐齡增加，焦?fàn)t老化加快，焦?fàn)t蓄熱室均出現(xiàn)不同程度的損壞，以至于不能繼續(xù)再按設(shè)計(jì)結(jié)焦時(shí)間生產(chǎn)。其中2、3、4號(hào)焦?fàn)t煤氣蓄熱室格子磚堵塞嚴(yán)重，存在蓄熱室阻力過(guò)大的現(xiàn)象，影響高爐煤氣正常進(jìn)入燃燒室，致使立火道煤氣量供應(yīng)不足，爐溫偏低，焦炭不能在規(guī)定的結(jié)焦時(shí)間內(nèi)成熟。

一方面，為了提高焦炭質(zhì)量需要延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間，迫使焦?fàn)t減產(chǎn)；另一方面，公司焦炭產(chǎn)量缺口將進(jìn)一步增大，需要焦?fàn)t增加產(chǎn)量，形成焦炭質(zhì)量與產(chǎn)量之間的矛盾。煉焦成本方面，由于蓄熱室阻力增大，需要增加高爐煤氣支管壓力以克服蓄熱室阻力，使煉焦使用煤氣量大大增加，噸焦成本增加，這與節(jié)能降耗目標(biāo)任務(wù)形成嚴(yán)重沖突。如何在穩(wěn)定焦炭質(zhì)量的情況下，降低焦炭成本，提高焦炭產(chǎn)量成為一項(xiàng)重要攻關(guān)課題。

以上各種不利因素的存在，直接關(guān)系到公司的經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)系到公司的發(fā)展。如何減小焦?fàn)t蓄熱室阻力，最大限度地節(jié)約煤氣消耗，保證焦炭的產(chǎn)量和質(zhì)量，完成公司下達(dá)的節(jié)能降耗增產(chǎn)目標(biāo)，就成了我們急需解決的一個(gè)重要課題。

1 蓄熱室阻力增大的原因分析及后果

1.1 原因分析

蓄熱室阻力增大甚至堵塞一般是由于高爐煤氣灰塵或荒煤氣竄露帶來(lái)的游離碳積存在格子磚中造成蓄熱室阻力增大。這些灰塵在各個(gè)蓄熱室之間或一個(gè)蓄熱室中的分布是不均勻的，這就影響了氣體的平均分配。

有時(shí)蓄熱室的局部堵塞是由于高溫、露荒煤氣下火等將格子磚燒熔造成的，有時(shí)是由于立火道中掉入磚塊或其他臟物，從斜道落入蓄熱室造成的。

附著在格子磚上的灰塵在高溫環(huán)境中與格子磚中低熔點(diǎn)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成燒結(jié)物在格子磚上呈疏松狀態(tài)沉積，主要沉積在格子磚頂層。少數(shù)情況下，由于局部高溫、露荒煤氣下火等原因?qū)㈨敳扛褡哟u燒熔造成蓄熱室最頂部格子磚損壞嚴(yán)重。這些都是造成蓄熱室阻力大的重要原因。在這些情況下，只更換最頂部?jī)蓪痈褡哟u就可能解決問(wèn)題。

1.2 后果

蓄熱室阻力增大造成的直接后果是上升煤氣或空氣上，下降廢氣不順暢，導(dǎo)致?tīng)t溫不均勻，難以控制和調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)對(duì)蓄熱室阻力的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)焦側(cè)許多煤氣蓄熱室阻力過(guò)大，甚至出現(xiàn)了蓄熱室正壓的情況，如果封墻不嚴(yán)密，可能會(huì)造成高爐煤氣泄漏，嚴(yán)重威脅著崗位工人的健康和人身安全。

2 減小蓄熱室阻力的方式

2.1 壓縮空氣吹掃

高爐煤氣由于凈化不好，含塵量大，在上升過(guò)程中可能附著在格子磚上，可以采用不打開(kāi)蓄熱室封墻而以壓縮空氣吹掃的辦法。吹掃前，先將側(cè)入高爐煤氣加熱置換為焦?fàn)t煤氣加熱，然后把直徑為12mm的單節(jié)長(zhǎng)管或帶活接頭的多節(jié)短管，通過(guò)蓄熱室封墻不同高度的清掃孔伸進(jìn)蓄熱室內(nèi)，管的后端用橡膠管與風(fēng)源相接，前端上部開(kāi)一個(gè)直徑為3-4mm的小孔，壓縮空氣經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入爐內(nèi)吹掃格子磚。在上升氣流時(shí)，從下面清掃孔向上吹；下降氣流時(shí)，從上面清掃孔或測(cè)溫孔向下吹。吹掃時(shí)若風(fēng)壓不足或吹掃不均勻及逆氣流吹，會(huì)造成格子磚吹掃不凈或一部分格子磚的積灰吹到另一部分格子磚上積存下來(lái)。當(dāng)上（或下）面隨風(fēng)管移動(dòng)的相應(yīng)位置有灰塵飛揚(yáng)，說(shuō)明此處格子磚暢通。如果某些部位始終未見(jiàn)到吹起灰塵，說(shuō)明此處格子磚有堵塞可能，需要打開(kāi)封墻，更換格子磚。

2.2 更換頂部?jī)蓪痈褡哟u

當(dāng)采用吹風(fēng)清掃仍不能清除這些臟物時(shí)，我們選擇掏出蓄熱室頂部?jī)蓪悠扑楦褡哟u的處理方法降低蓄熱室阻力。掏格子磚前，焦?fàn)t改用焦?fàn)t煤氣加熱，施工在上升氣流時(shí)進(jìn)行，下降氣流時(shí)封墻口應(yīng)用金屬板堵嚴(yán)。

將鋼板插入第一層格子磚下部，防止破碎的格子磚塊和積灰掉入下部堵塞下層格子磚。將已經(jīng)破碎的格子磚全部扒出，扒出一層后再插入第二層格子磚下部，再將第二層格子磚扒出。將新格子磚沿著鋼板放入蓄熱室，放入后保證格子磚上下對(duì)齊，格子磚放好后輕輕抽出鋼板，密封蓄熱室封墻。

3 更換格子磚過(guò)程中溫度調(diào)節(jié)控制

3.1 煤氣置換

相關(guān)聯(lián)的碳化室停止出爐，帶焦保溫。爐溫維持在1200℃左右，以保證爐頭轉(zhuǎn)的溫度不至降到硅磚的晶型的轉(zhuǎn)化點(diǎn)一下，避免爐頭磚損壞。

例如，檢修3#號(hào)蓄熱室，2#號(hào)碳化室需要降溫燜爐，1#、3#號(hào)碳化室作為緩沖爐號(hào)延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間（9-2串序原則）。根據(jù)“本雙前單”原則，關(guān)閉2、3、4排機(jī)焦側(cè)高爐煤氣考克，打開(kāi)焦?fàn)t煤氣1排單眼，2、3排單雙眼，4排雙眼考克。每4個(gè)小時(shí)對(duì)1～4排燃燒室進(jìn)行橫排溫度測(cè)量，確保燜爐號(hào)火道溫度標(biāo)準(zhǔn)溫度為機(jī)側(cè)1220℃，焦側(cè)1200℃；緩沖爐號(hào)火道標(biāo)準(zhǔn)溫度機(jī)側(cè)1230℃，焦側(cè)1280℃。

3.2 橫排溫度調(diào)節(jié)控制

隨著結(jié)焦時(shí)間的延長(zhǎng)，邊火道溫度不斷降低，從而破壞了橫排溫度的正常分布。當(dāng)結(jié)焦時(shí)間在30h以上時(shí)，邊火道溫度急劇下降，橫排溫度曲線呈中間高兩頭低形狀。為保證橫排溫度均勻， 在調(diào)整橫排溫度時(shí)，我們主要增加邊火道的氣量供應(yīng)以補(bǔ)充爐頭散熱損失。實(shí)際熱維修過(guò)程中，需要保持邊火道溫度不低于1000℃。采取的措施主要有：

①增加邊火道煤氣量：使用焦?fàn)t煤氣加熱，應(yīng)以減小中部噴嘴直徑的辦法增加邊火道煤氣量，最直接有效的方法是中部火道噴嘴塞入鐵絲減少中部火道煤氣量，提高邊火道溫度。②爐頭裂縫噴補(bǔ)：結(jié)焦時(shí)間延長(zhǎng)后，爐頭墻面由于溫度降低及石墨的減少造成荒煤氣漏失增加，使邊火道煤氣燃燒狀態(tài)惡化，要采用噴補(bǔ)得密封爐墻，減少荒煤氣漏失，改善邊火道的燃燒狀態(tài)，提高邊火道溫度。③煤氣壓力的控制：由于結(jié)焦時(shí)間的延長(zhǎng)，加熱煤氣量減少，所以煤氣壓力必然降低，為了維持正常的煤氣壓力，必須更換為小孔徑的節(jié)流孔板?？装宓目讖綉?yīng)視延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間的幅度而定。

4 處理結(jié)果分析

測(cè)量此次處理的各蓄熱室頂部吸力及計(jì)算蓄熱室阻力，在加熱制度不變的前提下，前后數(shù)據(jù)對(duì)照如表1：

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)檢修前后的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，更換蓄熱室頂部?jī)蓪痈褡哟u后，焦?fàn)t蓄熱室上升下降氣流順暢，大大降低了上升下降氣流的阻力，使蓄熱室內(nèi)不再出現(xiàn)正壓的情況，高爐煤氣不會(huì)由封墻裂縫中泄漏出來(lái)，消除了重大的安全隱患，并且減少了高爐煤氣消耗，保證了爐溫穩(wěn)定。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 于振東，鄭文華.現(xiàn)代焦化生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.