焦化廠干熄焦裝入裝置的設(shè)計(jì)與改造

李 亮

石橫特鋼集團(tuán)有限公司 山東 泰安 271600

引言

自改革開放以來,我國的工業(yè)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度不斷加快,鋼鐵產(chǎn)能逐漸提升,這也帶動(dòng)了我國的焦化產(chǎn)業(yè)發(fā)展、進(jìn)步。然而近幾年以來,我國出臺(tái)并實(shí)施了一系列的去產(chǎn)能政策,這也為焦化企業(yè)帶來了巨大的生存壓力,眾多焦化企業(yè)為了降低成本,提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,逐漸采用各種高科技環(huán)保技術(shù),以此來增強(qiáng)現(xiàn)代焦化企業(yè)的市場核心競爭力,確保焦炭質(zhì)量得到提升。干熄焦技術(shù)主要指的是干法熄焦技術(shù),這種技術(shù)和濕法熄焦工藝存在明顯的區(qū)別,其主要利用惰性氣體來熄滅高溫紅炭,不需要利用水源熄滅紅炭,避免廢氣產(chǎn)生,能夠充分回收利用紅焦顯熱,有效處理熄焦廢水,確保焦炭質(zhì)量,具有良好的環(huán)保效益。因此,在現(xiàn)代焦化廠生產(chǎn)過程中,加強(qiáng)開發(fā)利用干熄焦技術(shù)至關(guān)重要。

1 干熄焦系統(tǒng)

(1)干熄焦的內(nèi)涵。干熄焦,顧名思義,與它相對應(yīng)的就是濕熄焦。干熄焦的實(shí)質(zhì)就是通過利用惰性氣體對紅焦進(jìn)行降溫以及冷卻的一種方法。干熄焦系統(tǒng)主要是由排焦運(yùn)焦系統(tǒng)、干熄爐、裝入裝置、提升機(jī)、一次除塵器、二次除塵器、干熄焦鍋爐系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、除塵地面站、水處理系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)等部分組成的。(2)干熄焦工藝流程。干熄焦工藝的本質(zhì)是通過利用比較冷的惰性氣體,主要是氮?dú)?通過在干熄爐冷卻室內(nèi)與紅焦進(jìn)行換熱,來達(dá)到降溫以及冷卻焦炭的目的。焦炭降溫與冷卻的主要原理是,通過吸收了紅焦熱量的惰性氣體,然后經(jīng)過一次除塵后將熱量傳遞給鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,蒸汽再被送至汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電,冷卻后的循環(huán)氣體經(jīng)一次除塵和二次除塵后再由循環(huán)風(fēng)機(jī)加壓,吹入干熄爐內(nèi)循環(huán)使用。(3)硬件系統(tǒng)配置。干熄焦自動(dòng)化配置系統(tǒng)采用的事德國西門子PCS7冗余S7400PLC,在冗余控制系統(tǒng)中,兩套PLC系統(tǒng)互為備用分為主從PLC,即：在冗余PLC系統(tǒng),主從PLC控制系統(tǒng)每時(shí)每刻都在進(jìn)行通訊,保持一致,隨時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)行切換,一旦主PLC發(fā)生故障后會(huì)立即切換到從PLC,保證生產(chǎn)能過連續(xù)正常運(yùn)行。(4)軟件系統(tǒng)配置。通過西門子PCS7系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,根據(jù)工藝的具體需要,采用CFC塊構(gòu)成的邏輯控制,PCS7上位監(jiān)控系統(tǒng)由三臺(tái)操作員站用于對干熄焦系統(tǒng)的操作以及數(shù)據(jù)采集、處理、記錄及報(bào)警,并且將監(jiān)控畫面的指令通過工業(yè)以太網(wǎng)傳送給下位PLC。

2 新型干熄焦裝入裝置設(shè)計(jì)實(shí)施

2.1 新型干熄焦裝入裝置設(shè)計(jì)方案 針對傳統(tǒng)裝入裝置技術(shù)存在的不足,設(shè)計(jì)了分體式裝入裝置和固定除塵管道技術(shù),以有效減輕驅(qū)動(dòng)負(fù)荷、簡化設(shè)備結(jié)構(gòu),減少粉塵外溢。本裝置所采取的技術(shù)方案是：其包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、爐蓋臺(tái)車、布料斗臺(tái)車和除塵裝置；布料斗臺(tái)車與爐蓋臺(tái)車連接并由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),布料斗臺(tái)車上設(shè)有布料斗；在干熄爐裝料口的正上方架設(shè)有受料斗,除塵裝置固定在受料斗上；在布料斗的上部設(shè)有半圈的布料斗除塵擋板,受料斗的下方設(shè)有半圈的受料斗除塵擋板；布料斗移動(dòng)到干熄爐裝料口的正上方時(shí),布料斗除塵擋板和受料斗除塵擋板契合成圓周形的除塵擋板。除塵裝置是在受料斗內(nèi)設(shè)有除塵翻板；除塵翻板和除塵擋板之間的受料斗上連通有除塵總管,或通過若各干除塵支管與除塵總管相連。爐蓋臺(tái)車和布料斗臺(tái)車均通過水封配合與干熄爐進(jìn)行密封。布料斗內(nèi)設(shè)置有料鐘。

2.2 新型干熄焦裝入裝置實(shí)施過程 干熄焦裝入裝置包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、爐蓋臺(tái)車、布料斗臺(tái)車和除塵裝置；在干熄爐的爐頂平臺(tái)上設(shè)置有軌道架,爐蓋臺(tái)車和布料斗臺(tái)車架設(shè)在軌道架上；所述爐蓋臺(tái)車上設(shè)置有爐蓋,布料斗臺(tái)車上設(shè)置有布料斗；爐蓋臺(tái)車和布料斗臺(tái)車均架設(shè)在干熄爐的上方,在干熄爐的裝料口上設(shè)有水封槽,爐蓋的下部設(shè)有與水封槽相配合的爐蓋水封,布料斗的下部設(shè)有與水封槽相配合的布料斗水封。所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有驅(qū)動(dòng)電機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接在連桿的中部,連桿的下部轉(zhuǎn)動(dòng)連接固定臺(tái)上,連桿的上部吊接爐蓋；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出連桿為螺桿,靠螺紋進(jìn)行伸縮驅(qū)動(dòng),從而帶動(dòng)連桿；所述爐蓋臺(tái)車相對于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的另一側(cè)與布料斗臺(tái)車連接；這樣,驅(qū)動(dòng)電機(jī)拉動(dòng)連桿的中部,連桿以其下部轉(zhuǎn)動(dòng)連接為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),從而將爐蓋提起并向驅(qū)動(dòng)電機(jī)方向拉動(dòng),爐蓋水封從水封槽中升起,同時(shí)爐蓋臺(tái)車與布料臺(tái)車一起向驅(qū)動(dòng)電機(jī)一側(cè)運(yùn)動(dòng)。干熄焦裝入裝置在干熄爐裝料口的正上方固定架設(shè)有受料斗,受料斗的下開口與布料斗的上開口相配合,除塵裝置固定在受料斗上；所述除塵裝置是在受料斗內(nèi)設(shè)有除塵翻板,除塵翻板和受料斗除塵擋板之間的受料斗上連通有除塵總管,或通過若各干除塵支管與除塵總管相連；在受料斗的下方設(shè)有半圈的受料斗除塵擋板,在布料斗的上部設(shè)有半圈的布料斗除塵擋板,當(dāng)布料斗移動(dòng)到干熄爐裝料口的正上方時(shí),布料斗和受料斗對齊連通,布料斗除塵擋板和受料斗除塵擋板契合成圓周形的除塵擋板。在受料斗上設(shè)有焦罐支座,用以支撐裝載有紅焦的焦罐。干熄焦裝入裝置的焦罐是焦罐提升機(jī)通過鋼絲繩進(jìn)行吊裝作業(yè),鋼絲繩通過焦罐提升架進(jìn)行焦罐提升作業(yè),焦罐提升架與底閘門連接,焦罐底閘門在提升過程中為關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)焦罐落在受料斗上,鋼絲繩與焦罐提升架繼續(xù)下降,焦罐底閘門靠自重開啟。

結(jié)語

經(jīng)優(yōu)化改造設(shè)計(jì),裝入裝置由傳統(tǒng)的 “一體式”改為 “分體式”主要是解決了兩個(gè)關(guān)鍵問題：一是降低了電動(dòng)缸的運(yùn)行負(fù)荷,因目前單孔焦炭產(chǎn)量提高,裝焦料斗體積增大因此造成裝置的噸位升高；改為分體式后,裝焦料斗不再隨爐蓋的開關(guān)移動(dòng),所以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸的負(fù)載下降約60%；二是裝焦除塵干管布置由單側(cè)改為雙側(cè)布置,徹底解決了裝焦過程中的粉塵溢散現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了“無煙”裝煤。

為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。