7m焦炉加热制度的优化与调整--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

7m焦炉加热制度的优化与调整

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：郝建国

[导读] 摘要：在焦炉生产稳定后，技术人员试验降低标准温度，当机、焦侧标准温度各降低10℃时，在推焦过程中就有轻微冒黑烟现象；当标准温度各降低20℃时，焦饼成熟度不均匀，在推焦过程中偶有“花焦”并伴有较重的冒黑烟现象，所以要继续降低标准温度必须先保证焦炉横排温度的均匀性，保证焦炭均匀成熟。

        呼和浩特旭阳中燃能源有限公司
        摘要：在焦炉生产稳定后，技术人员试验降低标准温度，当机、焦侧标准温度各降低10℃时，在推焦过程中就有轻微冒黑烟现象；当标准温度各降低20℃时，焦饼成熟度不均匀，在推焦过程中偶有“花焦”并伴有较重的冒黑烟现象，所以要继续降低标准温度必须先保证焦炉横排温度的均匀性，保证焦炭均匀成熟。本文基于7m焦炉加热制度的优化与调整展开论述。
        关键词：7m焦炉；加热制度；优化与调整
        引言
        火炉是高温炉内内在适用率最高的炉型，内在使用量占火炉重量的80%以上。新型内在的开发和喷涂密封技术的发展，对高炉节能减排具有重要的支撑作用。火炉用耐火材料主要包括硅材料、粘土砖、科迪青石、锡石、安达锡、硅线石等。其中硅材料占内在量的60%以上，既适用于炉顶、炉底、坡道、再生室、加热壁等重要部位，其性能直接影响火炉的寿命和运行质量。
        1安定系数及均匀系数
        火炉的热工系数主要指稳定系数、均匀系数、横向系数、炉头系数，是反映高炉加热温度均匀性的重要技术指标。焦炉温度主要受焦炭操作、装煤、煤水分、气体组成等影响，这些因素的变化会引起炉温的波动，降低热工系数，影响焦战的均匀成熟度和生产的稳定性。为了提高焦炭质量，必须及时测量和调节焦炉各控制点的温度、压力，提高热工系数，使整个炉体各炭化室焦炭蛋糕在规定时间内均匀成熟。稳定系数是焦炉标准化度温度与标准温度比较的通过率，反映了焦炉整体化炉的稳定性。均匀系数是火炉的标准化炉温度和直行平均温度的比较通过率，反映了火炉整体炉温的均匀性。提高稳定性系数和均匀系数措施有以下几个方面:①为了保证温度测量的准确性，标准火炉要顺畅，温度要正常，出现异常时要及时检查和处理，才能最好地代表这种热量排放情况。(威廉莎士比亚、温度、温度、温度、温度、温度、温度)②职工要根据煤炭混合水分、气体热值、生产情况及时调整气体流量、吸力，使炉温稳定。③关注天气情况，根据气温、雨雪、风力适当调整气体流量、吸力，提高温度调节的可预测性。④每次测量温度时，都会检查气体燃烧情况及火洞压力，出现异常时及时找到原因并处理。
        2焦炉自动加热控制
        对于焦炉加热自动控制系统，主要以焦炉炉温为控制对象，在焦炉再生室设置热电偶，然后根据焦炉系统的状态传递温度数据。系统根据自动系统的工作条件确定相应的垂直化度温度，提高焦炉加热自动控制系统的工作稳定性。加热自动控制系统运行前，我们使用再生器顶部温度来控制焦炉自动化温度，在入化度上设置热电偶，通过焦炉入化度温度和储存顶部温度的多种测量来确定两者之间的线性关系。数学模型等于(1)。公式(1)中的T是储存顶部温度，T是垂直化度温度，A是关联系数，B是常数。在整个过程中，A、B加热不同，焦炉上升时发生变化。T=At+B(1)焦炉自动加热控制系统的工作特性如下。首先，在焦炉温度的连续自动控制中，可以避免以前系统运行的间接控制问题，工作人员会及时发现蓄顶温度的变化状态，掌握焦炉温度的变化。其次，自动加热控制系统的工作方法比较简单，施工人员可以根据焦炉设备的参数，利用计算机屏幕设置焦炉工艺参数，保持焦炉自动加热控制系统的工作稳定性。第三，在以前焦炉自动加热控制系统的运行中，操作员根据以前的经验调整参数，整个过程中出现不准确的调节问题，影响焦炉加热系统的运行状态。通过建立自动供热控制系统，可以根据炉内的稳定变化调节温度状态，提高系统的自动运行效率，保证火炉温度调节的科学性。
        3新型耐火材料的开发及炭化室喷补密封技术
        近年来，随着技术的发展，中国开发了多种适合大型焦炉的新型硅材料: ①高密度硅砖:使用分散的纳米矿化剂，气孔分布较均匀，强度和热导率分别为普通硅砖的1.5倍和1.2倍，有效减少焦炉燃料消耗，减少NOx等污染物排放，节能减排效果显著。②表面复合陶瓷材料的硅砖:能有效克服渗碳作用对硅砖表面的损伤。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

③陶瓷复合材料预制构件:包括预制炉门砖、预制立管、桥梁管，可有效减少石雕材料间隙，提高腐蚀性，延长寿命；釉面积碳和焦油易于清理，密封性好，热量损失小，减少了环境污染。。热修用新型耐材包括:①同质同相硅质火泥:其以硅质烧结料为主要原料，在烧结过程中部分鳞石英化，高温热膨胀率与硅砖十分接近，可有效克服传统火泥高温结合强度低的问题；②热修复用融合硅砖:400℃可以修理，不需要中断炉子。能承受急剧的温度变化，堆积过程中不需要预留膨胀缝。修理时间短，维修石雕性能稳定，与旧火炉紧密结合。此外，应用新型热修材料的擦拭技术、焊接维修技术、半干法喷涂技术等，有效地维持高炉的中后期，可以有效地减少炉门、炉顶的冒烟、串烧现象，实现源头减缩和节能。
        4优化效果指标
        焦炉煤气和空气在高温燃烧条件下产生NO，焦炉烟气中NOx主要以NO的形式存在，原来排放的NOx中NO约占95%，NO2约占5%。但是NO容易与大气中的氧气发生反应，慢慢转换成NOx。研究结果表明，使用焦炉煤气加热时，燃烧过程中产生的NO的形成机制主要与焦炉立化度燃烧温度、空气过剩系数有关，焦炉立化度温度达到1300℃时可产生大量NO，立化度温度越高，空气过剩系数越高，NO生成浓度越高。旋转时24h降低标准温度，从原来的1255/1305℃降低到1240/1290℃。排气板风门开闭度控制为机器侧46毫米，焦点侧46毫米，分烟道吸力控制在机侧185Pa，焦点侧195Pa，空气过剩系数控制在1.15~1.2，烟气含氧量控制在7%左右。交换时间由原来的30min调整到20min，集气压力由160Pa调整到140Pa。而且，稳定了焦炉交换过程，防止了交换不畅的现象。调整后，焦炭成熟均匀，加热系统稳定，烟气NOx排放浓度下降，实现了减少焦炉烟气NOx的最大优化，建立了新的7m焦炉加热系统。优化后，有效地从源头控制焦炉烟气的NOx浓度，从以前的744mg/m3降至522mg/m3。实现了后续脱硝净化的烟气NOx浓度在100mg/m3以下的目标。为同行业实现7米火炉烟气NOx污染物排放浓度控制提供参考意义。
        5调整效果
        炉顶空间温度是指炭化室顶部空间在结焦时间2/3时的荒煤气温度，炉顶空间温度宜控制在(800±30)℃之内，炉顶空间温度的高低对化学产品的产率、质量和炉顶结石墨的速度有直接的关系，当结焦时间、装入煤料一定时，荒煤气出口温度每降低10℃，耗热量降低20kJ/kg左右。(1)通过对7m焦炉篦子砖的重新排列，将横排温度系数从调整前的0.72提高至0.85，达到继续降低标准温度的条件。(2)7m焦炉加热水平设计采用1405mm和1150mm各有优缺点，焦炉炉顶空间温度相差近30℃，建议新建焦化项目可根据当地煤资源分配情况选择合适的加热水平。通过3#、4#焦炉炉顶空间温度的控制，可将荒煤气出口温度降低60℃。(3)将7m焦炉吨焦耗热量从调整前的3.57GJ降低至3.49GJ，在稳定焦炭产量和质量不变的前提下，焦炉标准温度降低20℃，达到降低炼焦耗热量的目的。
        结束语
        通过7m焦炉加热制度的优化与调整，将焦炉机、焦侧标准温度整体降低20℃，吨焦耗热量由调整前的3.57GJ/t降低至3.49GJ/t，炼焦耗热量降低0.08GJ/t，有效降低了企业生产成本。
        参考文献
        [1]刘陆,张平存,翟利,崔井良,董少英,杜景文.焦炉烟气脱硫脱硝工艺优化[J].河北冶金,2019(07):71-73.
        [2]刘陆,蒋国清,王井东,吴东丰,翟利.7m焦炉烟道气脱硝技术的应用[J].燃料与化工,2019,50(04):61-62.
        [3]孔平平.焦炉加热燃烧过程在线优化控制方法研究[D].辽宁石油化工大学,2019.
        [4]陈为载,陈锡通.6m焦炉用高炉煤气加热对焦炭质量的影响[J].燃料与化工,2019,50(03):22-24.
        [5]徐昶辉,李海波,曹银平,杜镇钢.焦炉烟气超标排放的风险及管控[J].燃料与化工,2019,50(03):58-60.