论文部分内容阅读
[摘 要]长钢焦化厂现用焦炉为2X65孔双联火道下喷复热式捣固焦炉，其中1#焦炉为2017年2月28日投产，2#焦炉为2016年7月29日投产，在两座焦炉相继投产后，焦炉烟囱与焦炉炉体出现了大量冒烟现象，不仅污染环境，还造成焦炉煤气损耗大，也反映出焦炉加热系统不正常，焦炉炉体串漏严重。同时小炉头及焦炉炉体的冒烟跑火容易损坏焦炉炉体、护炉铁件等。针对此问题，无论从环保角度还是炉体保护角度都需及时的进行治理，确保环保正常，生产稳定。
中图分类号：TQ520.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）22-0331-01
一、现状
长钢焦化厂焦炉烟囱高为140m，为1#、2#两座焦炉共用烟囱，在生产中起着排出燃烧系统废气及为燃烧系统提供动力的作用。在两座焦炉投产后，焦炉烟囱偶尔出现冒白烟（蒸汽）、黄烟、黑烟现象，而在正常状态下，焦炉烟囱排出废气主要成为应为H2O、CO2和少量的NOx、SO2等，且应为无色状态。因此，一旦烟囱出现冒烟现象，就表明焦炉生产存在着一定的问题，不但会造成环境的污染，造成焦炉煤气的浪费，还会影响炉温的稳定，长钢焦化厂投产的6米焦炉炉体冒烟主要集中在小炉头，且冒烟现象严重，不但对环境造成污染，同时破坏了炉顶的操作环境，针对此类问题，采取必要的措施进行及时的治理迫在眉睫，尤其在环保形势严峻，生产任务紧张的情况下，对焦炉造成的负面影响是巨大的。
二、焦炉、烟囱冒烟分析
焦炉烟囱冒烟说明排放废气中含有未完全燃烧的煤气以及在高温下裂解形成的颗粒物，煤气不完全燃烧主要是由于加热制度不合理或加热系统存在问题所致，而颗粒物的含量升高主要是由于焦炉炭化室窜漏，造成荒煤气进入烟道所致，现针对此类问题进行具体的分析说明。
1、加热制度（表1）
1）在当前加热制度下，对立火道的废气进行分析，经过多次取样分析，α值为0.98-1.02，而在使用焦炉煤气加热时，α值应为1.15-1.25，因此针对此情况，对进风口进行了增大调节，同时增加了吸力，为了保证空气量的充足，此时看火孔压力为负压，为了保证高向加热的稳定，同时确保空气量的稳定，对开闭器翻板进行了关小调节，调节幅度为1.5格，此时看火孔压力为微负。对调节后的废气进行取样分析，α值有明显提高，经过多次分析，平均达到1.18，而看火孔压力微负的状态使得炉墙窜漏得到一定缓解。
焦炉炭化室与燃烧室墙串漏。
2）由于新焦炉高度增加为6米，调火人员为保证高向加热的良好，使用的煤气压力为1800Pa，在压力波动时，甚至达到2000Pa，煤气压力的升高造成煤气流速加快，没有得到充分的燃烧，造成了烟囱的冒烟，针对此问题，对加减旋塞的孔板进行了更换，由130mm更换为150mm，更换后煤气管道压力降为1400Pa左右，使煤气得到了充分的燃烧。
对调节后的废气进行取样分析，α值有明显提高，经过多次分析，平均达到1.18，而看火孔压力微负的状态使得炉墙窜漏得到一定缓解。
2、炉墙窜漏
1）由于焦炉投产时间较短，炉墙石墨还未完全形成，因此造成炭化室荒煤气进入燃烧系统，通过焦炉烟囱排出，经过检查发现尤其在焦炉的烘炉孔部位窜漏严重，烘炉孔是烘炉时加热气流的通道，烘炉结束后，在焦炉砖正常加热时将孔用塞子砖粘泥浆后封堵严实，而由于塞子砖尺寸有所差别，在生产过程中造成漏气现象的发生。
2）焦炉炭化室的主要是用硅砖及硅火泥砌筑而成，无论是砌筑过程还是烘炉投产后的膨胀，都会不可避免的造成砖缝的产生，一旦炭化室压力较低，就会造成荒煤气从砖缝进入燃烧室，因此炭化室必须在任何时期保持正压且始终应大于燃烧室压力，而炭化室的压力会受到集气管压力的影响，集气管压力的制定应以吸气管下炭化室底部在结焦末期不应低于5Pa为依据，焦炉投产后，焦化厂集气管压力按160Pa控制，而相对与新焦炉而言，集气管压力应比正常压力大30-50Pa，针对此问题，组织人员对集气管压力进行了重新校对，发现集气管压力在180Pa才能保证炭化室压力在结焦末期为正压，因此对集气管压力进行了重新制定，按180Pa进行了控制。
3）采用高压氨水无烟装煤影响：
长钢焦化厂在装煤除尘时使用的是高压氨水装煤除尘，利用高压氨水开启时产生的负压吸受荒煤气，同时利用导烟车将装煤炭化室产生的荒煤气导入相邻炭化室，但是当导烟套筒与水封槽、套筒轴密封不严时，在导烟过程中，随经导烟套筒进入相邻炭化室的有荒煤气和空气，两种介质在炭化室内与焦炭进行燃烧，相当于每一个结焦周期对炭化室烧一次石墨。因此，炉顶空间、上升管根部因石墨被烧掉无法保证炉体的严密而形成串漏，这也是造成烟囱冒烟的原因之一。针对此问题，焦化厂组织人员对导烟套筒进行了检查密封。
4）由于焦炉投产后，结焦时间频繁变化，焦炉铁件工作没有及时跟上来，因炉体收缩、膨胀等，墙面拉开出现裂缝，这也是造成炉体串漏、烟囱冒烟的原因之一。
3、地下室砖煤气道不严密：
因现用焦炉为下喷式焦炉，砖煤气道位于蓄热室的主墙内，在烘炉时，因膨胀会有少量的移动错位产生裂缝，一般在热态时要对砖煤气道进行灌浆，防止砖煤气道串漏。在生产时如砖煤气道串漏，煤气将串漏到蓄热室内，与下降气流在蓄热室内发生不完全燃烧，焦炉烟囱冒黑烟。针对此问题，作业区组织人员，打開下喷管对砖煤气道窜漏情况进行了检查，根据窜漏情况对立火道进行了灌浆。
4、加热系统设备因素：
加热系统的设备主要由换向机及开闭器、开闭器附属实施组成，现换向周期为20分钟进行交换一次，交换时一旦各项设施出现异常就会导致系统压力的紊乱，进而影响到煤气的燃烧，因此保证加热系统设备的正常运行也是治理烟囱冒烟的重要手段，因此主要从以下几方面进行了检查调整：
（1）对上升气流时的进风门盖板提起高度进行检查，确保提起高度正常统一，保证各蓄热室进入的空气量充足。
（2）对下降气流时的坨杆提起高度进行测量，使得对应的燃烧室火道内的废气排出顺畅，以便使上升气流的空气量进入充足，使煤气燃烧完全。
（3）对两叉部密封情况进行检查密封，一旦量程部漏气都会影响吸力和焦炉加热，从而造成焦炉烟囱冒烟；
三、治理后效果
经过以上方法治理和强化管理，焦炉烟囱冒烟得到治理，而要长期保持焦炉烟囱冒烟，在以后的生产中必须加强对焦炉的管理，尤其对加热制度和压力制度的管理，要按照规范对各项温度、压力进行测量调节，同时要强调焦炉标准化操作，以保护焦炉炉体为原则组织生产，同时要及时有效的对炉体进行维护，对护炉铁件进行测调，确保焦炉炉体的完好，这样才能保证焦炉的冒烟得到解决，延长焦炉使用寿命，为保护环境创造有利的条件，为企业创造更多的价值。
中图分类号：TQ520.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）22-0331-01
一、现状
长钢焦化厂焦炉烟囱高为140m，为1#、2#两座焦炉共用烟囱，在生产中起着排出燃烧系统废气及为燃烧系统提供动力的作用。在两座焦炉投产后，焦炉烟囱偶尔出现冒白烟（蒸汽）、黄烟、黑烟现象，而在正常状态下，焦炉烟囱排出废气主要成为应为H2O、CO2和少量的NOx、SO2等，且应为无色状态。因此，一旦烟囱出现冒烟现象，就表明焦炉生产存在着一定的问题，不但会造成环境的污染，造成焦炉煤气的浪费，还会影响炉温的稳定，长钢焦化厂投产的6米焦炉炉体冒烟主要集中在小炉头，且冒烟现象严重，不但对环境造成污染，同时破坏了炉顶的操作环境，针对此类问题，采取必要的措施进行及时的治理迫在眉睫，尤其在环保形势严峻，生产任务紧张的情况下，对焦炉造成的负面影响是巨大的。
二、焦炉、烟囱冒烟分析
焦炉烟囱冒烟说明排放废气中含有未完全燃烧的煤气以及在高温下裂解形成的颗粒物，煤气不完全燃烧主要是由于加热制度不合理或加热系统存在问题所致，而颗粒物的含量升高主要是由于焦炉炭化室窜漏，造成荒煤气进入烟道所致，现针对此类问题进行具体的分析说明。
1、加热制度（表1）
1）在当前加热制度下，对立火道的废气进行分析，经过多次取样分析，α值为0.98-1.02，而在使用焦炉煤气加热时，α值应为1.15-1.25，因此针对此情况，对进风口进行了增大调节，同时增加了吸力，为了保证空气量的充足，此时看火孔压力为负压，为了保证高向加热的稳定，同时确保空气量的稳定，对开闭器翻板进行了关小调节，调节幅度为1.5格，此时看火孔压力为微负。对调节后的废气进行取样分析，α值有明显提高，经过多次分析，平均达到1.18，而看火孔压力微负的状态使得炉墙窜漏得到一定缓解。
焦炉炭化室与燃烧室墙串漏。
2）由于新焦炉高度增加为6米，调火人员为保证高向加热的良好，使用的煤气压力为1800Pa，在压力波动时，甚至达到2000Pa，煤气压力的升高造成煤气流速加快，没有得到充分的燃烧，造成了烟囱的冒烟，针对此问题，对加减旋塞的孔板进行了更换，由130mm更换为150mm，更换后煤气管道压力降为1400Pa左右，使煤气得到了充分的燃烧。
对调节后的废气进行取样分析，α值有明显提高，经过多次分析，平均达到1.18，而看火孔压力微负的状态使得炉墙窜漏得到一定缓解。
2、炉墙窜漏
1）由于焦炉投产时间较短，炉墙石墨还未完全形成，因此造成炭化室荒煤气进入燃烧系统，通过焦炉烟囱排出，经过检查发现尤其在焦炉的烘炉孔部位窜漏严重，烘炉孔是烘炉时加热气流的通道，烘炉结束后，在焦炉砖正常加热时将孔用塞子砖粘泥浆后封堵严实，而由于塞子砖尺寸有所差别，在生产过程中造成漏气现象的发生。
2）焦炉炭化室的主要是用硅砖及硅火泥砌筑而成，无论是砌筑过程还是烘炉投产后的膨胀，都会不可避免的造成砖缝的产生，一旦炭化室压力较低，就会造成荒煤气从砖缝进入燃烧室，因此炭化室必须在任何时期保持正压且始终应大于燃烧室压力，而炭化室的压力会受到集气管压力的影响，集气管压力的制定应以吸气管下炭化室底部在结焦末期不应低于5Pa为依据，焦炉投产后，焦化厂集气管压力按160Pa控制，而相对与新焦炉而言，集气管压力应比正常压力大30-50Pa，针对此问题，组织人员对集气管压力进行了重新校对，发现集气管压力在180Pa才能保证炭化室压力在结焦末期为正压，因此对集气管压力进行了重新制定，按180Pa进行了控制。
3）采用高压氨水无烟装煤影响：
长钢焦化厂在装煤除尘时使用的是高压氨水装煤除尘，利用高压氨水开启时产生的负压吸受荒煤气，同时利用导烟车将装煤炭化室产生的荒煤气导入相邻炭化室，但是当导烟套筒与水封槽、套筒轴密封不严时，在导烟过程中，随经导烟套筒进入相邻炭化室的有荒煤气和空气，两种介质在炭化室内与焦炭进行燃烧，相当于每一个结焦周期对炭化室烧一次石墨。因此，炉顶空间、上升管根部因石墨被烧掉无法保证炉体的严密而形成串漏，这也是造成烟囱冒烟的原因之一。针对此问题，焦化厂组织人员对导烟套筒进行了检查密封。
4）由于焦炉投产后，结焦时间频繁变化，焦炉铁件工作没有及时跟上来，因炉体收缩、膨胀等，墙面拉开出现裂缝，这也是造成炉体串漏、烟囱冒烟的原因之一。
3、地下室砖煤气道不严密：
因现用焦炉为下喷式焦炉，砖煤气道位于蓄热室的主墙内，在烘炉时，因膨胀会有少量的移动错位产生裂缝，一般在热态时要对砖煤气道进行灌浆，防止砖煤气道串漏。在生产时如砖煤气道串漏，煤气将串漏到蓄热室内，与下降气流在蓄热室内发生不完全燃烧，焦炉烟囱冒黑烟。针对此问题，作业区组织人员，打開下喷管对砖煤气道窜漏情况进行了检查，根据窜漏情况对立火道进行了灌浆。
4、加热系统设备因素：
加热系统的设备主要由换向机及开闭器、开闭器附属实施组成，现换向周期为20分钟进行交换一次，交换时一旦各项设施出现异常就会导致系统压力的紊乱，进而影响到煤气的燃烧，因此保证加热系统设备的正常运行也是治理烟囱冒烟的重要手段，因此主要从以下几方面进行了检查调整：
（1）对上升气流时的进风门盖板提起高度进行检查，确保提起高度正常统一，保证各蓄热室进入的空气量充足。
（2）对下降气流时的坨杆提起高度进行测量，使得对应的燃烧室火道内的废气排出顺畅，以便使上升气流的空气量进入充足，使煤气燃烧完全。
（3）对两叉部密封情况进行检查密封，一旦量程部漏气都会影响吸力和焦炉加热，从而造成焦炉烟囱冒烟；
三、治理后效果
经过以上方法治理和强化管理，焦炉烟囱冒烟得到治理，而要长期保持焦炉烟囱冒烟，在以后的生产中必须加强对焦炉的管理，尤其对加热制度和压力制度的管理，要按照规范对各项温度、压力进行测量调节，同时要强调焦炉标准化操作，以保护焦炉炉体为原则组织生产，同时要及时有效的对炉体进行维护，对护炉铁件进行测调，确保焦炉炉体的完好，这样才能保证焦炉的冒烟得到解决，延长焦炉使用寿命，为保护环境创造有利的条件，为企业创造更多的价值。