| 标题 | 影响炼焦耗热量的原因分析与改进 |
| 范文 | 张智 摘 要：本文叙述了天铁集团焦化厂1焦炉在炼焦工序中影响炼焦耗热量的原因分析，结合生产实际，采取了降低焦饼中心温度、提高装煤量和加强焦炉热工调节等节能降耗措施，实施后取得了良好的经济效益。 关键词：焦炉;炼焦;耗热量 影响炼焦耗热量的因素和改进方法 一、 前言 天铁集团焦化厂1#焦炉于2012年2月投产，年产干焦60万吨，采用JN60—6型60孔复热式焦炉，结构为双联火道、废气循环、焦炉煤气下喷、单集气管、双吸气管焦炉。 刚投产炼焦耗热量一直偏高，没有达到特级焦炉考核标准。降低炼焦耗热量成为节能降耗和提高效益的重要途径。我通过对焦炉现状的分析采用降低焦饼中心温度、控制装煤水份、控制空气过剩系数、严密炉体等措施从而达到降低炼焦耗热量，提高经济效益的目的。 二、影响炼焦耗热量的因素 炼焦生产中影响炼焦耗热量的因素很多，当客观条件变化时，应做到更好地、主动地调节焦炉供热量采取相应措施降低炼焦耗热量。影响炼焦耗热量的主要因素有：焦饼中心温度和标准温度、炉顶空间温度、空气过剩系数、废气温度、装入煤水份、周转时间、炉体表面散热。 （一）焦饼中心温度和标准温度 根据焦炉的热平衡我们可以看出，焦炭带出的热量很多，占总支出热 量35%左右，若以焦饼最终平均温度1000℃计，则焦饼温每增减50℃，焦炭带走的热量增减5%左右。如焦饼中心温度从1050℃降到1000℃炼焦耗热量可降低46kJ/kg左右。 （二）炉顶空间温度 从炉顶排出的荒煤气带走的热量比较多，当结焦时间，装煤量一 定时荒煤气出口温度每降低10℃耗热量降低15kj/kg左右。因此降低炉顶空间温度对降低耗热量也是有利的。这就要求炭化室装满煤，减少荒煤气在炉顶的停留时间，并在保证焦饼高向加热均匀的前提下，降低焦饼的上部温度。 （三）空气过剩系数 使加热煤气能有正确比例，达到完全燃烧，对降低热量有较大意义。空气过剩系数过大时废气量增多，当空气过剩系数过小，使燃烧不完全，有部分可燃气体损失，对耗热量影响更大。一般来说，空气过剩系数较大时每增加0.1对使用焦炉煤气加热，耗热量增加21—25kj/kg。 （四）废气温度 在结焦一定的情况下，废气出口温度降低25℃，可使焦炉的热效率提高1%，耗热量降低25～37kj/kg.废气温度的高低与火道温度、蓄热室格子砖的蓄热面积、气体在蓄热室内的分布情况以及交换周期有关。 蓄热室格子砖的蓄热面积增加可使废气温度下降。 （五）装入煤水份 煤料在炼焦中，由水蒸气带走的热量也较多。煤水份变化1%湿煤耗热量相应变化29.3～33.5kj/kg，实际中往往大于此值，尤其是煤料中配入水份较高的煤泥或下大雨时，耗热量就增加较多，由于水份的波动，引起炉温不稳定。因此，应使煤料水份降低并保持稳定。 （六）周转时间 根据一些焦化厂的生产实践表明，一般大型焦炉的周转时间，当炭化室为450mm的在18—20小时，耗热量最低。短于上述周轉时间，耗热量随周转时间的缩短而升高。周转时间长于20一22小时，为保持炉头温度不过低，标准温度不随周转时间的延长而降低。 （七）焦炉炉体表面散热 焦炉炉体表面散热，一般占总支出热量的10%以上，在炉体表面散热中炉顶散热、装煤孔、看火孔盖等部位散热较大，因此利用隔热材料，减少以上部位的散热有看重要的意义。目前部分厂在蓄热室封墙利用硅酸隔热纤维取得一定效果。 三、采取措施 （一）在保证焦炭成熟和质量的前提下适当降低焦饼中心温度。焦饼中心温度在结焦末期达到1000℃正负50℃为焦饼成熟温度。根据长期生产操作中的总结，标准温度降低10℃，那么焦饼中心温度将降低25-30℃。为了找到合适的标准温度我厂根据每次结焦变化，分别测量焦饼中心温度，在根据中心温度来调整标准温度。例如，我厂在结焦时间20个小时标准温度定机侧1300℃焦侧1350℃。我们通过测量焦饼中心温度发现出炉前中心温度到达1045℃，于是我们降低了标准温度机侧到1290℃，焦侧1335℃，在测焦饼中心温度降到1010℃。这样我们降低了炼焦耗热量。 （二）降低炉顶空间温度 这就要求装满煤，减少煤气在炉顶空间的停留时间，并在保证焦饼高向加热均匀的前提下降低焦饼上部温度。我们改造了平煤杆，将平煤杆头适当加大，这样更有利于推煤，然后在第二节和第三节平煤杆上装档板让档板和煤有一定角度，这样更有利于压煤。我还优化了平煤操作，先平一趟长杆，然后多次平短杆，等煤车走了在平一次长杆。这样既保持了焦侧装煤不缺角，也提高了平煤效率。然后另一个方面荒煤气在炉顶空间停留时间过长，也会造成炉顶空间温度升高。我们加强荒煤气导出设备的清扫工作，使荒煤气顺利快速排出，从而降低炉顶空间温度。标准的炉顶空间温度是800正负30℃不超过850℃。在采取措施前1#焦炉装湿煤量30吨左右，炉顶空间温度830℃，炉顶温度偏高。通过采取上述方法，单炉装煤量己经达到31.5吨，炉顶空间温度降到805℃。不但降低了炉顶空间温度，还提高了焦炭产量。 （三）空气过剩系数 标准焦炉煤气空气过剩系数是1.20-1.25之间。我们厂刚投产1#炉时空气过剩系数一直在1.5左右，空气量大。我根据实际测量情况及时调整进风门盖板和吸力，及时调节空气和煤气配比，使其符合加热制度的规定和要求，改进后空气过剩系数为1.20，煤气燃烧完全，炼焦耗热量降低了。 （四）废气温度 降低废气排出温度可以提高焦炉的热工效率，降低炼焦耗热量。我厂焦炉废气温度要求控制在250℃—450℃之间。如果过低不能保证烟囱的吸力，太高会使废气中带走大量热量。在实际操作中废气升高的原因主要是砖煤气道下火，使废气升高这就要求我们经常检查下火有问题及时处理保证温度正常。我们厂采用九孔格子码，废气温度由350℃下降到300℃左右，耗热量降低40.9～62.8kj/kg。 （五）装入煤水份 配煤水份每变化1%时，q相将相应增减59-67kj/kg。例如我厂1#焦炉60孔每孔装干煤29吨，周转时间20小时，则每一小时处理煤量60x29x1000/20=87000kg/h。当水份增加1%时耗热量增加约为87000X（59～67）=4602000～5829000kj/h。当焦炉煤气的发热值Q发=17920kg/m3的焦炉煤气290m3/h可见数量很大。降低入炉煤水份的主要措施是在备煤煤场要做好防水措施，要有顶棚，防止突然下雨、下雪弄湿煤料，造成水份波动。 （六）周转时间 周转时间对炼焦耗热量也有影响，生产实践表明，炭化室宽450mm的大型焦炉，周转时间为18-20小时炼焦耗热量最低。若周转时间缩短，则耗热量增加。若周转时间过长，标准温度不能随周转时间的延长而降低，故耗热量也增加。我厂跟据焦炭需求量不断调节周转时间，现在20小时上保持稳定，最大降低炼焦耗热量。 （七）焦炉炉体表面散热 焦炉炉体表面散热主要在两个方面，一是炉顶散热，炉顶上有装煤孔、看火孔在生产操作中需要打开盖。我厂为减少散热，规定装煤口在出炉前不得提前30分钟打开。装完煤立即密封。测量温度时打开看火孔盖不得一次超过6个，都是为了减少散热。另一个方面在生产操作中尽量减少机、焦侧炉门打开时间特殊情况下也不能超过15分钟。雨季来临之前我们还在炉顶对装煤口盖、看火孔盖用防火防水材料做一次密封防止雨水流到炉子里。 四、结束语 通过焦炉热平衡找出了节能有效途径，采取降低炼焦耗热量、余热回收利用等节能生产实践，取得显著节能效果。目前炼焦耗热量己经控制在要求范围内，达到预期效果具体情况看下列表格。 表三 ?近年来焦炉耗热量情况 ? ? ? ?kj/kg 参考文献： [1]杨建华.阚兴东.石熊保 炼焦工艺与设备[M]北京化学工业出版社.2006.3 [2]姚昭章.郑明东. 炼焦学[M]冶金工业出版社.2008 |
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