焦化廠JN43型焦?fàn)t和化產(chǎn)車間停工實(shí)踐

王 軍

（河鋼集團(tuán)邯鋼公司）

關(guān)鍵字 焦?fàn)t 停爐 化產(chǎn) 干熄焦 脫硫脫硝

0 前言

邯鋼焦化廠1#焦?fàn)t為JN43-80型焦?fàn)t，1#焦?fàn)t于2002年4月投產(chǎn)，年設(shè)計(jì)產(chǎn)能為28萬噸。為了響應(yīng)河北省焦化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)小組《關(guān)于促進(jìn)焦化行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整高質(zhì)量發(fā)展的若干政策措施》，2020年底前全省所有炭化室高度4.3 m的焦?fàn)t全部關(guān)停，按計(jì)劃對焦化廠1#焦?fàn)t（JN43-80型）進(jìn)行整體停爐，并將與之配套的其他系統(tǒng)徹底停工。

1 焦?fàn)t停爐

1.1 停焦?fàn)t方案的選擇

目前，焦?fàn)t停爐方法主要有兩種：一是加壓冷卻，二是正常壓力下的自然冷卻[1]。加壓冷卻法是指除了正常的彈簧負(fù)荷以外，另在作業(yè)臺上部給爐體以250 kN左右的壓力。在焦炭全部推空后，經(jīng)過較長時間的保溫，將火道溫度降到930 ℃左右，然后再采用自然冷卻降溫的辦法。焦?fàn)t冷卻后，爐磚基本無新裂縫，磚縫嚴(yán)密。但由于邯鋼焦化廠面臨搬遷的問題，不需要對焦?fàn)t采取保護(hù)性停爐，因此采用自然冷卻法[2]。由于降溫采用自然冷卻的辦法，其降溫速度不易主觀控制，這種方法操作較為簡單，費(fèi)用較低。

1.2 停焦?fàn)t前準(zhǔn)備工作

（1）現(xiàn)場確認(rèn)1#焦?fàn)t、2#焦?fàn)t吸氣管回收尾氣管道需堵盲板處已準(zhǔn)備好盲板。

（2）2#焦?fàn)t停止加熱，2#焦?fàn)t高爐煤氣閥門、機(jī)焦側(cè)摻燒閥門、高爐煤氣排液閥門堵盲板。

（3）1#爐焦側(cè)高爐煤氣管道、2#爐焦側(cè)脫硫脫硝用高爐煤氣、1#煙囪回爐煤氣、脫硫脫硝外送蒸汽、脫硫脫硝用焦?fàn)t煤氣、1號焦?fàn)tπ型管需堵盲板處準(zhǔn)備好盲板。

（4）回收車間堵2#初冷器（備用）煤氣進(jìn)口盲板，備用塔器煤氣進(jìn)出口的閥門全部關(guān)閉并用蒸汽清掃完畢，并用氮?dú)獗骸?/p>

1.3 停焦?fàn)t施工方案及安排[3]

停爐的前一天，安排備煤車間煤塔不再上煤，根據(jù)料位情況只安排補(bǔ)料。夜班、白班、中班正常出爐裝煤。完成1#、2#焦?fàn)t煤氣堵盲板工作；完成2#爐高爐煤氣主管堵盲板工作（2#已保溫的爐可提前停煤氣、堵盲板）。第三天零點(diǎn)煙囪在線操作離線，地面除塵站在線可適當(dāng)延后。夜班正常出爐裝煤，8點(diǎn)開始對熟爐號推焦不裝煤，推完焦號和熟爐號，閥體翻板關(guān)閉，用鐵絲固定。

8點(diǎn)把脫硫脫硝系統(tǒng)全部停，提起1#煙囪下部的南、北閘板，焦?fàn)t煙氣通過煙道由煙囪排出；關(guān)閉脫硫脫硝高爐煤氣眼睛閥門、管道閥門、焦?fàn)t煤氣閥門、余熱鍋爐蒸汽外送閥門，關(guān)注除氧器液位不得低于500 mm，讓鍋爐自然冷卻。

8點(diǎn)開始回收車間根據(jù)煤氣量的變化逐步減小風(fēng)機(jī)吸力至1 000 Pa，（停出爐約6 h后）荒煤氣發(fā)生量少，無法保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的電流（45 A），關(guān)閉循環(huán)管閥門，停風(fēng)機(jī)，關(guān)閉風(fēng)機(jī)所有進(jìn)出口閥門和風(fēng)機(jī)循環(huán)管閥門。集氣管點(diǎn)火放散，集氣管壓力應(yīng)維持正壓100～150 Pa，待荒煤氣自壓進(jìn)入1#初冷器和其后的煤氣主管，風(fēng)機(jī)前吸力成正壓后，關(guān)閉1#初冷器進(jìn)口閥門。

關(guān)注焦?fàn)t煤氣量，爐頂點(diǎn)火放散較小時，打開1#初冷器進(jìn)口閥門前的蒸汽閥門，維持正壓40～150 Pa。16點(diǎn)焦?fàn)t停止加熱，機(jī)焦側(cè)煙道吸力保持在80 Pa左右。關(guān)閉1#爐高爐煤氣總閥門。

開始停爐后的第三天8點(diǎn)開始高爐煤氣主管堵盲板。關(guān)閉脫硫脫硝高爐煤氣閥門，并用氮?dú)馇鍜呙簹夤艿?，清掃完成后堵盲板?#爐高爐煤氣閥門和脫硫脫硝高爐煤氣總閥門。調(diào)整放散閥門，保持集氣管壓力在40 Pa左右，完成1號焦?fàn)tπ型管堵盲板。在外送蒸汽閥門處堵盲板，并在脫硫脫硝焦?fàn)t煤氣主閥門處堵盲板。

2 脫硫脫硝停工

關(guān)閉脫硝系統(tǒng)噴氨，停止熱風(fēng)爐加熱，將煤氣切斷閥打開，切斷煤氣，關(guān)閉高爐煤氣閥門、焦?fàn)t煤氣閥門，打開熱風(fēng)爐鼓風(fēng)機(jī)閥門。降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)到30 Hz，迅速到現(xiàn)場提升打開2個煙道閘板。閘板到位后停止風(fēng)機(jī)（包括小風(fēng)機(jī)）。關(guān)閉外送蒸汽閥門，關(guān)注除氧器液位（不低于500 mm），使預(yù)熱鍋爐自然冷卻。然后停止脫硫系統(tǒng)所有設(shè)備。

3 回收車間停運(yùn)方案及安排

3.1 風(fēng)機(jī)系統(tǒng)停工堵盲板

提前兩天停運(yùn)一冷凝、一粗苯的VOCs裝置。根據(jù)煤氣量，提前停一初冷3#初冷器，只運(yùn)行1#初冷器，關(guān)閉3#初冷器進(jìn)出口的煤氣閥門，堵3#初冷器進(jìn)口閥門盲板，立即用蒸汽清掃初冷器本體，吹掃完畢后用氮?dú)獗骸?/p>

焦?fàn)t停止裝煤，三分之一爐推出后，根據(jù)風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流，逐步減小風(fēng)機(jī)吸力至1 000 Pa，關(guān)閉循環(huán)管閥門，按調(diào)度指令停風(fēng)機(jī)，關(guān)閉風(fēng)機(jī)所有進(jìn)出口閥門和風(fēng)機(jī)循環(huán)管閥門。

停風(fēng)機(jī)后，焦?fàn)t荒煤氣自壓進(jìn)入1#初冷器和器后煤氣主管，待機(jī)前吸力成正壓后，關(guān)閉1#初冷器進(jìn)口閥門，打開1#初冷器氮?dú)忾y門，打開頂部放散管和初冷器出口閥門，氮?dú)馇鍜咧翙C(jī)前放散管。

在1#初冷器頂部放散管和機(jī)前放散管處取樣，進(jìn)行爆破試驗(yàn)。取樣合格后，停氮?dú)?，?#初冷器煤氣進(jìn)口盲板。堵兩個循環(huán)管盲板，停初冷混合液泵，氨水泵繼續(xù)運(yùn)行至焦?fàn)t焦炭全部出完。

3.2 機(jī)前初冷器、煤氣管道和機(jī)后系統(tǒng)的保壓及清掃

1#～3#初冷器、風(fēng)機(jī)循環(huán)管完成堵盲板工作后，打開1#～3#初冷器氮?dú)忾y門，稍開頂部放散管和機(jī)前放散管，對1#～3#初冷器和機(jī)前煤氣管道進(jìn)行氮?dú)獗骸?/p>

回收車間一系統(tǒng)停產(chǎn)后，在初冷器前的煤氣管道上堵盲板,使之與焦?fàn)t輸送過來的煤氣斷開，同時在洗苯塔后的煤氣管道上堵盲板, 使之與后序的脫硫系統(tǒng)隔絕，風(fēng)機(jī)本體用蒸汽保壓，從機(jī)后1#、2#橫管本體通入氮?dú)?，按煤氣流程對煤氣管道，電捕、洗氨、洗苯各塔器進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，氮?dú)饧袕?#洗苯塔頂放散，取樣合格后，各單元和煤氣管道具備完全拆除條件。

4 1#干熄焦降溫停爐

干熄焦降溫以預(yù)存段溫度（T5）為主要管理溫度，T5從1 000 ℃降至約50 ℃過程中，分為三個階段并采取不同的方法進(jìn)行操作。

4.1 降溫階段（T5溫度從1 000 ℃降至450 ℃）

降溫速度為46 ℃/h，約需12 h。降溫至T6（鍋爐入口處的溫度）低于650 ℃后，應(yīng)將干熄爐系統(tǒng)的空氣導(dǎo)入閥及所有斜道觀察孔中栓全部關(guān)閉，打開爐頂放散閥，將循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)出口和干熄爐底部沖氮打開，干熄爐系統(tǒng)內(nèi)充入大量氮?dú)?，調(diào)整預(yù)存室壓力調(diào)節(jié)閥，控制預(yù)存段壓力為50 Pa左右。停止裝焦，通過調(diào)整循環(huán)風(fēng)量和排焦量以及氮?dú)鉀_入量來控制T5降溫速度。

4.2 排焦和置換階段（T5溫度從450 ℃降至300 ℃）

降溫速度為37.5 ℃/h，約需4 h。T5溫度降至450 ℃時，通過打開爐蓋檢查確認(rèn)焦炭熄滅后，停止向干熄爐內(nèi)充氮?dú)?，采用打開緊急放散閥導(dǎo)入空氣進(jìn)一步冷卻焦炭，導(dǎo)入的空氣量以保持預(yù)存室壓力為微正壓為準(zhǔn)（約0～50 Pa）。確認(rèn)導(dǎo)入空氣冷卻焦炭無復(fù)燃現(xiàn)象后，繼續(xù)排焦，直至焦炭完全排空；裝入爐蓋全開；預(yù)存段壓力調(diào)節(jié)閥全關(guān)；爐頂放散閥全開；緊急放散閥全開；繼續(xù)采用大風(fēng)量進(jìn)行冷卻；鍋爐繼續(xù)套水作業(yè)，增加定期排污次數(shù)；視降溫速度情況決定是否打開1DC（一次除塵）兩側(cè)人孔；關(guān)閉氮?dú)夤艿揽傞y門并堵盲板。

溫度降至300 ℃時，檢測取自一次除塵器頂部取樣孔的循環(huán)氣體，取樣氣體達(dá)到表1的指標(biāo)為合格。

表1 一次除塵器頂部氣體成分

4.3 自然降溫階段（T5溫度從200 ℃降至50 ℃）

干熄焦系統(tǒng)自然冷卻降溫，裝入爐蓋全開，一次除塵器上部的緊急放散閥全開，鍋爐底部的人孔門打開，二次除塵器人孔門、檢查孔、防爆口關(guān)閉，爐頂放散閥全開，預(yù)存段壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。

溫度T5及各部人孔附近的溫度達(dá)到50 ℃，停止鍋爐套水作業(yè)，并逐步排空鍋爐爐水，排空除氧器水，排空除鹽水箱水。

5 停爐和回收停工期間的環(huán)保措施

焦?fàn)t停爐過程中，煤氣發(fā)生量越來越少，可能會超出焦?fàn)t的調(diào)節(jié)能力，會對焦?fàn)t人員造成危險，特別是對π型管處堵盲板時，同時會造成相應(yīng)的環(huán)保影響。采取措施主要是：1#爐集氣管兩端放散管集中放散點(diǎn)燃，盡量縮短放散時間。所有電氣焊作業(yè)必須使用焊煙收集器并保持收集效果良好。

6 結(jié)語

我廠的焦?fàn)t停爐、干熄爐停爐，采用自然冷卻降溫的方法，在停爐過程中未采取保護(hù)性措施，與其他保護(hù)性停爐[4]有較大區(qū)別，在停爐過程中主要以安全第一，環(huán)保第二為基本方針。

只要焦?fàn)t停爐、脫硫脫硝停工、回收停運(yùn)、1#干熄焦降溫停爐方案科學(xué)合理、人員與材料組織得當(dāng)、各項(xiàng)措施實(shí)施有力，可以實(shí)現(xiàn)安全停爐與炭化室全部推空的目標(biāo)，并且達(dá)到回收車間徹底安全停運(yùn)的目的，干熄焦鍋爐安全平穩(wěn)停爐，脫硫脫硝徹底停工。