探析降低干熄焦燒損率的原因與對(duì)策

劉明峰

摘要：通過分析干熄焦的工藝流程，查找干熄焦燒損率影響的影響因素，并采取有效措施控制影響燒損率的因素，從而有效降低了干熄焦的燒損率，提高了焦炭產(chǎn)量，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也延長(zhǎng)了干熄焦裝置的使用壽命和大修間隔時(shí)間。

關(guān)鍵詞：干熄焦;燒損率;原因;對(duì)策

近年來，隨著國家環(huán)保要求越來越高，對(duì)高污染行業(yè)的要求也越來越高，干熄焦技術(shù)有效降低了焦化廠在熄焦過程中引起的水污染和大氣污染，因此越來越多的煤化工企業(yè)選擇干熄焦裝置，干熄焦焦炭已成為冶金焦炭的主要組成部分。但是干熄焦在使用過程中一個(gè)不容忽視的問題是燒損率。產(chǎn)能越高，燒損的焦炭就越多，嚴(yán)重影響了焦炭的產(chǎn)能和造成資源浪費(fèi)，降低干熄焦燒損率刻不容緩。通過分析干熄焦的工藝流程，查找干熄焦燒損率影響的影響因素，并采取有效措施控制影響燒損率的因素，從而有效降低了干熄焦的燒損率，提高了焦炭產(chǎn)量，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也延長(zhǎng)了干熄焦裝置的使用壽命和大修間隔時(shí)間。

1 干熄焦燒損的產(chǎn)生原因及影響因素

1.1 干熄焦燒損的產(chǎn)生原因

根據(jù)干熄焦的工藝流程可知，干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)在循環(huán)過程中會(huì)不斷累積可燃?xì)怏w，為了保證干熄焦操作者的安全，必須降低可燃?xì)怏w含量不超標(biāo)，一般采用導(dǎo)入空氣法，來燃燒掉同時(shí)循環(huán)氣體中的可燃?xì)怏w，然而燃燒的不僅是可燃?xì)怏w還有焦粉及小塊徑的焦炭，因此干熄焦在生產(chǎn)過程中燒損率的存在具有必然性。當(dāng)導(dǎo)入空氣量過大時(shí)，干熄焦的燒損率也就越大，如何控制空氣導(dǎo)入量，讓氧氣只與可燃?xì)怏w反應(yīng)，由此可見，循環(huán)氣體中的可燃?xì)怏w、水蒸氣含量和導(dǎo)入空氣量是影響焦炭燒損率的關(guān)鍵因素。

1.2 一氧化碳含量對(duì)焦炭燒損率的影響

干熄焦生產(chǎn)過程中會(huì)發(fā)生碳的氧化還原反應(yīng)，空氣中的氧氣O2與CO反應(yīng)生成CO2，方程式為2CO+O2=2CO2。在高溫?zé)霟岬沫h(huán)境中又可以與碳C發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)CO。方程式為2C+O2=2CO。因此會(huì)增加焦炭的燒損。循環(huán)氣體中要求CO含量應(yīng)小于6%，根據(jù)反應(yīng)方程的可逆性，在不超過上限的前提下，盡可能提高CO的含量。

1.3 二氧化碳含量對(duì)焦炭燒損的影響

導(dǎo)入空氣量增加會(huì)不斷提高CO及CO2在氣體循環(huán)中的含量。在熾熱環(huán)境中，CO2就會(huì)與焦炭反應(yīng)，增加焦炭的燒損。

1.4 水汽對(duì)焦炭燒損的影響

水汽在熾熱的環(huán)境中也可以與焦炭發(fā)生水煤氣反應(yīng)，方程式為C+H2O=CO+H2。如果干熄焦?fàn)t內(nèi)漏入水汽，也會(huì)增加焦炭的燒損。

2 降低干熄焦燒損的對(duì)策

2.1 嚴(yán)格控制空氣導(dǎo)入量

根據(jù)以上分析可知影響焦炭燒損率的關(guān)鍵因素是導(dǎo)入的空氣量，通過對(duì)循環(huán)氣體中可燃?xì)怏w含量的在線測(cè)定，在不超過上限的情況，實(shí)時(shí)調(diào)整空氣的導(dǎo)入量，嚴(yán)格控制導(dǎo)入的空氣過量，將可燃?xì)怏w含量與導(dǎo)入空氣量控制在一個(gè)最佳范圍，適當(dāng)提高氫氣和一氧化碳的含量，可以起到降低燒損率的作用。實(shí)踐表明把一氧化碳含量控制在4-6%之間，可有效降低焦炭燒損率。

2.2 控制的預(yù)存段壓力

干熄焦?fàn)t預(yù)存段設(shè)計(jì)壓力為0Pa，如果壓力大于0Pa時(shí)，裝焦時(shí)爐內(nèi)會(huì)引起放爆，而壓力小于0Pa時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大量空氣漏入干熄爐內(nèi)，因此保持循環(huán)系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性十分重要。但保持0Pa的實(shí)際操作又十分困難。一般情況下將干熄焦?fàn)t預(yù)存段的壓力控制為0-5Pa，這樣可以提高鍋爐入口循環(huán)氣體溫度，降低干熄焦系統(tǒng)的熱損失，又可以提高可燃成分在循環(huán)氣體中的含量，有效降低焦炭燒損。

2.3 保持循環(huán)氣體系統(tǒng)的氣密性

為了降低循環(huán)氣體中氧含量，有效控制導(dǎo)入空氣量，必須增加循環(huán)氣體系統(tǒng)的氣密性，特別是負(fù)壓段易發(fā)生空氣的漏入，會(huì)增加斜道區(qū)和冷卻區(qū)的焦炭燒損量。因此必須對(duì)一次除塵的4個(gè)錐斗和循環(huán)氣體系統(tǒng)的負(fù)壓段進(jìn)行密閉處理;一次除塵水冷套管有熱脹冷縮會(huì)導(dǎo)致法蘭連接處松動(dòng)，易導(dǎo)致大量空氣漏入，也會(huì)增加焦炭燒損。此外還需要用高溫密封材料對(duì)叉型溜槽進(jìn)行密閉處理。加強(qiáng)日常預(yù)檢預(yù)修力度，發(fā)現(xiàn)泄露及時(shí)處理也使必要措施。

2.4 嚴(yán)格控制焦炭的成熟度

生焦裝入干熄焦?fàn)t后會(huì)增加干熄焦?fàn)t內(nèi)CO和H2的含量，也會(huì)加大導(dǎo)入空氣量，必須保證焦炭的成熟度，加強(qiáng)焦?fàn)t的熱工管理，有效控制焦?fàn)t的直行溫度和橫排溫度，嚴(yán)禁出現(xiàn)生焦或過火焦。

2.5 嚴(yán)格控制循環(huán)氣體中CO2含量

CO2含量增加，會(huì)導(dǎo)致焦炭發(fā)生炭融反應(yīng)，增加焦炭燒損率，嚴(yán)重侵蝕焦炭表面，控制CO在一定濃度可有效降低CO2含量。一般生產(chǎn)過程中，將CO2含量控制在9%左右，可有效降低燒損率。

3 結(jié)語

本文通過分析焦炭燒損產(chǎn)生的原因及影響因素，針對(duì)每個(gè)制約因素又提出了切實(shí)可行的有效措施，在實(shí)際生產(chǎn)中可將焦炭燒損率降低，有效地提高了焦炭產(chǎn)量，增加鍋爐的產(chǎn)汽量，增加了煤化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，希望能為我國的干熄焦穩(wěn)定生產(chǎn)提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂銳，李慶奎.焦炭燒損率測(cè)定及降低燒損率措施[J].燃料與化工，2018（49）.

[2]劉智江，史茂偉.降低干熄爐焦炭燒損率的措施[J].新疆鋼鐵，2017（4）.