焦?fàn)t裝煤冒煙的原因分析及解決辦法

楊華 貴州黔桂天能焦化有限責(zé)任公司

1 引言

通常情況，因?yàn)楦邏喊彼到y(tǒng)在工作過(guò)程中其壓力會(huì)維持在一個(gè)定值，同時(shí)壓力滿足不了工藝的需求等等因素，導(dǎo)致焦?fàn)t裝煤的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)冒煙的情況，這不但會(huì)降低自然環(huán)境的質(zhì)量，同時(shí)也降低了能源的使用效率，從而違背了可持續(xù)發(fā)展觀的內(nèi)容，也不利于社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和進(jìn)步，因此要積極的采取措施處理焦?fàn)t裝煤冒煙的問(wèn)題。

2 案例分析

2.1 案例概況

某公司使用JNDK55-05F型焦?fàn)t，在焦側(cè)布設(shè)上升管。該公司使用“N+2/N 1”式導(dǎo)煙車(chē)協(xié)同高壓氨水引射系統(tǒng)，同時(shí)使用“N+2/N 1”式導(dǎo)煙車(chē)協(xié)同地面除塵站，但是由于不同要素對(duì)其的作用，除塵的結(jié)果并不好。所以，要積極的改造該公司正在使用的系統(tǒng)，確保除塵工作的成果。

2.2 煙氣處理系統(tǒng)存在的問(wèn)題

在焦?fàn)t裝煤的過(guò)程中，爐墻會(huì)產(chǎn)生熱量，而這些熱量會(huì)作用于煤餅，導(dǎo)致煤餅出現(xiàn)煙氣。受高壓氨水引射系統(tǒng)的影響，在上升管的底部位置會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)壓，進(jìn)而使煙氣順利的進(jìn)入集氣管之中。另外，在導(dǎo)煙車(chē)的幫助下，利用U型管導(dǎo)，將煙氣引進(jìn)鄰近位置的炭化室，最后使煙氣進(jìn)入到集氣管系統(tǒng)之中。除塵地面除塵站風(fēng)機(jī)吸進(jìn)煙氣，在焦炭吸附裝置幫助下，對(duì)煙氣進(jìn)行除塵。但是在這個(gè)過(guò)程中，如果干擾到煙氣的引入過(guò)程，則會(huì)產(chǎn)生一定量的煙氣。

3 焦?fàn)t裝煤冒煙的原因分析

3.1 裝煤時(shí)出現(xiàn)跨煤及剝皮

在配合煤水分、爐頭溫度等要素的作用下，煤餅經(jīng)常會(huì)發(fā)生坍塌的情況，或者會(huì)發(fā)生剝皮的情況，而掉落的煤粉和煤墻有著充分的接觸，從而產(chǎn)生煙氣。另外，受掉落下的煤的作用，內(nèi)部氣體中會(huì)形成一定的壓力，會(huì)增加煙氣的產(chǎn)生量。

3.2 煤車(chē)對(duì)位精確性

在煤車(chē)裝煤的過(guò)程中，由于對(duì)位不準(zhǔn)確，導(dǎo)致煤餅和爐墻充分的接觸，同時(shí)在推力的作用下，煤餅的形狀會(huì)出現(xiàn)變化，情況嚴(yán)重的話，煤餅會(huì)發(fā)生坍塌的情況，在裝煤的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣。

3.3 裝煤速度不平穩(wěn)

由于裝煤的速度變化幅度比較大，導(dǎo)致煤餅容易出現(xiàn)坍塌或者變形的情況；以因?yàn)檠b進(jìn)了一定量的煤餅，占用了大面積的爐膛空間，加上裝煤速度快速，煙氣不可以在第一時(shí)間導(dǎo)入到集氣管之中，大量煙氣會(huì)流向爐門(mén)的位置，從而不能夠有效的控制煙氣。

3.4 煙氣通道變窄

針對(duì)5.5m搗固焦?fàn)t煤餅，一般是按照5.35m的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)其高度，在裝煤工作中，托煤板會(huì)和煤一起裝進(jìn)炭化室之中，而托煤板的厚度為0.1m，在裝煤工作中，煙氣通道的大小為0.1m×0.55m，同時(shí)會(huì)有大量的石墨存在在爐膛之中，煤餅表層粗糙不平時(shí)，會(huì)加大局部的阻力。

3.5 高壓氨水引射系統(tǒng)異常

目前，正在使用的高壓氨水引射系統(tǒng)，其工作的主要依據(jù)是流體力學(xué)，所以高壓氨水在煙氣導(dǎo)進(jìn)集氣管的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)異常，則煙氣不能正常的進(jìn)入到集氣管之中。

4 高壓氨水控制系統(tǒng)的優(yōu)化

一般情況，會(huì)將噴嘴布設(shè)在橋管的位置，該噴嘴帶有噴灑片，在裝煤工作沒(méi)有實(shí)施之前，會(huì)通過(guò)噴嘴噴射循環(huán)氨水，從而對(duì)荒煤氣采取降溫的處理措施。在正式進(jìn)行裝煤時(shí)，在三通閥的幫助下，完成切換工作，中斷循環(huán)氨水，這時(shí)會(huì)使用高壓氨水代替循環(huán)氨水，噴嘴噴射的水也會(huì)變成高壓氨水，確保橋管的位置會(huì)出現(xiàn)一定的負(fù)壓，保證除煙工作的成果。

受射流引射的影響，高壓氨水會(huì)在上升管底部位置形成一定的吸力，該吸力是煙氣導(dǎo)入過(guò)程的主要?jiǎng)恿?lái)源。而高壓氨水的壓力，會(huì)直接決定著上升管底部位置的吸力大小，同時(shí)也直接決定著除煙工作的成果。所以，要有效的明確高壓氨水壓力，從而確保除煙的效果，

由于不能準(zhǔn)確的檢測(cè)上升管底部位置吸力的大小，該公司利用橋管清掃口位置的吸力，使其成為評(píng)估的主要根據(jù)。通過(guò)定頻電機(jī)，啟動(dòng)高壓氨水泵，揚(yáng)程的距離為371m，流量的大小為95m3/h，在管道阻礙作用下，在爐的頂部位置，壓力的大小為2.8MPa。通過(guò)測(cè)量和試驗(yàn)工作之后，如果啟動(dòng)三個(gè)高壓氨水閥門(mén)時(shí)，其壓力大小僅為2.5MPa，導(dǎo)致煙氣除塵的成果不明顯。

4.1 高壓氨水壓力

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，如果高壓氨水的壓力為2.8MPa，橋管位置的吸力會(huì)在-900Pa以下，導(dǎo)致橋管位置不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的壓力，煙塵沿著上升管的方位，開(kāi)始進(jìn)行活動(dòng)，同時(shí)也沿著機(jī)側(cè)爐口的方位，開(kāi)始進(jìn)行活動(dòng)，除煙效果不明顯。如果高壓氨水壓力超過(guò)3.2MPa，橋管位置的吸力會(huì)大于-1000Pa，受壓差作用，煙塵會(huì)沿著上升管的方位，開(kāi)始進(jìn)行活動(dòng)。所以，該公司使用變頻控制多級(jí)高壓泵替換高壓氨水系統(tǒng)，揚(yáng)程的距離為56m，流量的大小為100m3/h，假如啟動(dòng)三通切換閥，壓力不會(huì)出現(xiàn)減小的情況，具體如圖1所示。壓力超過(guò)4.0MPa時(shí)，試驗(yàn)了一段時(shí)間之后，發(fā)現(xiàn)氨水中的懸浮物的含量變大，這主要是因?yàn)槲^大，加上受跨煤的影響，從而出現(xiàn)了煤粉。

圖1 高壓氨水壓力與橋管吸力

4.2 高壓氨水進(jìn)度控制系統(tǒng)介紹

在煤餅導(dǎo)入炭化室時(shí)，煙氣量會(huì)變得越來(lái)越大，為了避免集氣管系統(tǒng)中進(jìn)入空氣，該公司合理的利用高壓氨水自動(dòng)控制順序，按照裝煤過(guò)程的實(shí)際情況，在分段降壓模式的幫助下，完成壓力的升降工作，有效的結(jié)合裝煤進(jìn)度和高壓氨水壓力，并且同步進(jìn)行控制。

在前期階段，煙氣含量比較低，將高壓氨水壓力維持在2.8MPa；在后期階段，煙氣含量會(huì)逐步變多，將高壓水壓力維持在3.3MPa，3.3MPa為壓力的最大值；裝煤結(jié)束之后，要使壓力的大小保持為3.0MPa；一旦抽板到位，則要使壓力小于1.8MPa，直到爐門(mén)關(guān)上，使壓力維持原來(lái)的1.6MPa。

通過(guò)試驗(yàn)，變頻高壓氨水泵出口位置的壓力需要大概45s的時(shí)間完成變化，該位置的壓力由1.6MPa變化為3.3MPa，該公司利用手動(dòng)裝煤的方式，完成裝煤的過(guò)程，同時(shí)將其時(shí)間保持在100s～120s范圍之內(nèi)，副操必須要實(shí)時(shí)的監(jiān)督裝煤的情況，一般會(huì)選擇搗鼓平臺(tái)為監(jiān)督場(chǎng)地，一旦發(fā)現(xiàn)煙氣，要及時(shí)的高職裝煤司機(jī)，從而保證合適的裝煤速度。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在裝煤的過(guò)程中，通過(guò)分段調(diào)整高壓氨水壓力，進(jìn)而掌控爐膛內(nèi)負(fù)壓情況，同時(shí)合理的利用熱浮力，或者利用地面除塵站，對(duì)采集溢出的煙氣，從而實(shí)現(xiàn)控制裝煤冒煙程度的目的，以此對(duì)自然環(huán)境形成保護(hù)。