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摘 要：干熄焦生产过程是一项非常专业的技术内容，作为焦炭生产的重要环节，干熄焦生产运行小存在严重的污染和能耗问题。对此文章结合干熄焦生产现状，提出相应的改善措施。
关键词：干熄焦;生产问题;焦炭生产;生产工艺
引言
干熄焦工艺是焦炭生产过程中的新技术，干熄焦工艺中，利用惰性气体对红炽状态的焦炭进行冷却，这种方式冷却的焦炭质量较好，且可以显著的节约能源，减少焦炭生产过程中污染物的排放，因此受到了很多焦炭生产企业的欢迎。对干熄焦工艺进行研究，对于提升我国焦炭生产的水平以及响应国家的节能减排政策具有重大意义。
1干熄焦生产分析
干熄焦相对湿法熄焦而言，是指采用惰性气体（我公司采用N2）将红焦降温冷却的一种熄焦方法。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机进入干熄炉冷却段红焦层，吸收红焦热量，冷却后的焦炭从干熄炉底部经旋转密封阀排出，吸收了红焦热量的惰性气体进入干熄焦锅炉进行热交换，热量用于发电，惰性气体除尘后可循环使用。干熄焦排焦装置主要由平板闸门、电磁震动给料器、旋转密封阀以及皮带组成。排焦系统是干熄焦系统中的一个重要组成部分，排焦是继装焦、干熄焦等步骤后的又一个重要工序。炽热的焦炭在干熄炉内经氮气循环冷却后，由干熄炉下部排焦系统装置排出。能否将冷却后的焦炭自动、连续、均匀地排到运输皮带上关系到整个干熄焦系统的协作效率，故而实现排焦系统的合理连锁控制以及获取信号取点位置显得尤为重要[1]。
2干熄焦生产中存在的主要问题
干熄焦余热发电并网发电后，最初焦化厂因为要适应从湿法熄焦到干法熄焦的生产方式转换，只有部分红焦采用干熄，再加上焦化厂化产抽取一部分蒸汽使用，发电负荷基本维持在7～8MW运行，总降10kV母线电压在10.3kV左右运行，与未并网发电前总降母线电压10.2kV左右相比，电压水平略有提高。随着焦化厂对干熄焦运行操作水平的提高以及并网发电后带来的可观经济效益，干熄焦的产量开始不断提高，余热发电负荷也不断提高，焦化厂电气运行人员也开始注意到：总降10kV母线的运行电压越来越高，对应380V低压母线电压也越来越高，当发电负荷达到17MW左右时，总降10kV母线电压达到了10.6kV，380V低压母线电压达到410V以上，电压偏差超出标准规定的7%，已经对用电设备安全构成威胁。电气运行人员为了用电设备安全，要求发电站降低发电负荷，以降低焦化厂电压水平，而此时干熄焦产生的富裕蒸汽无法消化，化产用蒸汽量有限，只能压缩干熄焦产量。干熄焦产能还没有达到额定产能，只有分析出电压偏高的原因，找到切实可行的应对措施，将运行电压降低到安全范围，才能继续提高干熄焦产量，进而提高发电负荷，将这一节能环保项目充分发挥其效益。
3干熄焦生产问题的解决措施
3.1采用高效、长寿的径向换热管式给水预热装置
径向换热管式给水预热装置换热元件由多根径向换热管组成。由于径向换热管的换热和传热是通过换热管内的工质完成的，其热介质和冷介质不在换热元件的同一部位进行换热，热介质在径向换热管的蒸发段放热，冷介质在径向换热管的冷凝段吸热，其特点如下。第一，安全使用性：干熄焦循环气体中含有硫分，露点温度在80～120℃。径向换热管具有等温性，热介质和冷介质不在换热元件的同一部位进行换热，设计预热器出口温度大于循环气体腐蚀温度即可避免低温腐蚀。第二，运行稳定性：径向换热管采用光管，运行中不易积尘。对循环气体参数波动适应强，可使余热回收达到最佳效果。第三，操作便捷性：径向换热管式给水预热装置设计只考虑除盐水进出口2个阀门，无需考虑设备与设备之间除盐水转换所需的较多阀门，大大简便了操作[2]。
3.2开展技术改造工作
旋转密封阀是现代干熄焦工艺流程中的一个重要工艺设备，其作用是保证干熄炉内循环气体不向外泄漏的情况下，将经干熄炉冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，作为干熄炉内焦炭的唯一出口，其稳定运行是干熄焦连续稳定排焦的关键。在干熄焦系统运行一段时间以来，我们发现当旋转密封阀突然断电停止时，本应该自动停止的电磁震动给料器却没有停止，这会造成电磁震动给料器一直运行，焦炭一直会下落在停止的旋转密封阀中，导致旋转密封阀被焦炭堵死。另一个问题是当联轴器发生故障，旋转密封阀停止，而带动旋转密封阀的电机减速机仍运行时，中控显示旋转密封阀依然运行，这种现象不容易被岗位人员发现，同样导致旋转密封阀堵死。唯一的解决办法是打开旋转密封阀上部人孔，人工取出焦炭，造成排焦系统长时间停机。我们发现其原因在于中控系统中旋转密封阀运转信号的取点有问题，其在旋转密封阀电机的主接触器上，不能直观反映出旋转密封阀的运行状态。为解决该问题我们决定在旋转密封阀轴端加一个运行检测限位开关，并把该检测信号替换成原来主接触器上的检测信号。
3.3装入装置检测装置的优越性
首先，装入装置检测装置设计了内置限位和外置限位相结合的方式，一旦出现限位故障，可第一时间进行内外置限位切换，极大地减少了故障时间。其次，外置限位设计安装在台车轨道外侧边沿，定位精准，简单明了，而且易于更换，减少检修维护时间和难度。另外，外置限位采用U形接近开关，适应性较强，故障率较低，不会出现磨损的情况，而且易于调整，不会影响生产的正常进行。采用这种检测装置时，合上外置限位开关，转换开关选择外置限位，当装入装置处于关闭状态时，关限位及预关限位均到位。接受到打开信号后，装入装置离开关限位低速运行，当完全通过预关限位后，装入装置高速运行，当到达预开限位后，装入装置低速运行，到达开限位后，装入装置停止运行，此时预开限位和开限位均到位。返回时同理，接受到关闭信号后，低速运行，完全通过预开限位后，装入装置高速运行，到达预关限位后，低速运行，到达关限位后停止。一旦限位发生故障，可立即断开外置限位电源开关，切换转换开关，合上内置限位开关，即可恢复装入装置正常运行。在比较重要的关限位处加装两个U形限位开关，具有双重保障作用，发送位置信号的挡铁与挡板由炉盖台车和料斗台车控制，动作清晰，没有干扰。整个装入装置外部检测装置与内置限位机构并列控制，互为备用，不会给控制系统带来任何异常信号，因而有效地保障了设备长期稳定的运行[3]。
3.4将发电机进相运行
电力系统中，由于无功过剩而电压偏高，通过发电机进相运行可吸收电力系统过剩的无功功率，从而降低电力系统電压。该措施虽然焦化厂发电机有进相运行能力，但发电机进相运行下，励磁电流太小，发电机失磁保护容易动作，同时发电机从电力系统吸收过多的无功功率会将焦化厂的整体功率因数拉低，可能会受到电业局的罚款，况且发电机组也不可能长期一直进相运行，该措施虽然可以降低焦化厂电压，但不可行。
结语
综上所述，通过设计安装，实现性能、功能和维护条件上的优化提升，最终消除影响设备维护检修的不足，提高干熄焦生产运行水平，为企业的设备安全稳定奠定有力基础，实现焦炭生产的可持续发展。
参考文献
[1]陈勇，张伟.筒仓建设期间配煤结构优化及干湿熄焦焦炭性质变化对比研究[J].煤炭加工与综合利用，2018（10）：67-70+9.
[2]牛聪.浅谈干熄焦技术的发展及应用[J].化工管理，2017（21）：115.
[3]晁伟，马超，孙健，徐荣广，刘洋.干熄焦与湿熄焦性能差别研究[J].煤化工，2015，43（02）：20-23.
关键词：干熄焦;生产问题;焦炭生产;生产工艺
引言
干熄焦工艺是焦炭生产过程中的新技术，干熄焦工艺中，利用惰性气体对红炽状态的焦炭进行冷却，这种方式冷却的焦炭质量较好，且可以显著的节约能源，减少焦炭生产过程中污染物的排放，因此受到了很多焦炭生产企业的欢迎。对干熄焦工艺进行研究，对于提升我国焦炭生产的水平以及响应国家的节能减排政策具有重大意义。
1干熄焦生产分析
干熄焦相对湿法熄焦而言，是指采用惰性气体（我公司采用N2）将红焦降温冷却的一种熄焦方法。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机进入干熄炉冷却段红焦层，吸收红焦热量，冷却后的焦炭从干熄炉底部经旋转密封阀排出，吸收了红焦热量的惰性气体进入干熄焦锅炉进行热交换，热量用于发电，惰性气体除尘后可循环使用。干熄焦排焦装置主要由平板闸门、电磁震动给料器、旋转密封阀以及皮带组成。排焦系统是干熄焦系统中的一个重要组成部分，排焦是继装焦、干熄焦等步骤后的又一个重要工序。炽热的焦炭在干熄炉内经氮气循环冷却后，由干熄炉下部排焦系统装置排出。能否将冷却后的焦炭自动、连续、均匀地排到运输皮带上关系到整个干熄焦系统的协作效率，故而实现排焦系统的合理连锁控制以及获取信号取点位置显得尤为重要[1]。
2干熄焦生产中存在的主要问题
干熄焦余热发电并网发电后，最初焦化厂因为要适应从湿法熄焦到干法熄焦的生产方式转换，只有部分红焦采用干熄，再加上焦化厂化产抽取一部分蒸汽使用，发电负荷基本维持在7～8MW运行，总降10kV母线电压在10.3kV左右运行，与未并网发电前总降母线电压10.2kV左右相比，电压水平略有提高。随着焦化厂对干熄焦运行操作水平的提高以及并网发电后带来的可观经济效益，干熄焦的产量开始不断提高，余热发电负荷也不断提高，焦化厂电气运行人员也开始注意到：总降10kV母线的运行电压越来越高，对应380V低压母线电压也越来越高，当发电负荷达到17MW左右时，总降10kV母线电压达到了10.6kV，380V低压母线电压达到410V以上，电压偏差超出标准规定的7%，已经对用电设备安全构成威胁。电气运行人员为了用电设备安全，要求发电站降低发电负荷，以降低焦化厂电压水平，而此时干熄焦产生的富裕蒸汽无法消化，化产用蒸汽量有限，只能压缩干熄焦产量。干熄焦产能还没有达到额定产能，只有分析出电压偏高的原因，找到切实可行的应对措施，将运行电压降低到安全范围，才能继续提高干熄焦产量，进而提高发电负荷，将这一节能环保项目充分发挥其效益。
3干熄焦生产问题的解决措施
3.1采用高效、长寿的径向换热管式给水预热装置
径向换热管式给水预热装置换热元件由多根径向换热管组成。由于径向换热管的换热和传热是通过换热管内的工质完成的，其热介质和冷介质不在换热元件的同一部位进行换热，热介质在径向换热管的蒸发段放热，冷介质在径向换热管的冷凝段吸热，其特点如下。第一，安全使用性：干熄焦循环气体中含有硫分，露点温度在80～120℃。径向换热管具有等温性，热介质和冷介质不在换热元件的同一部位进行换热，设计预热器出口温度大于循环气体腐蚀温度即可避免低温腐蚀。第二，运行稳定性：径向换热管采用光管，运行中不易积尘。对循环气体参数波动适应强，可使余热回收达到最佳效果。第三，操作便捷性：径向换热管式给水预热装置设计只考虑除盐水进出口2个阀门，无需考虑设备与设备之间除盐水转换所需的较多阀门，大大简便了操作[2]。
3.2开展技术改造工作
旋转密封阀是现代干熄焦工艺流程中的一个重要工艺设备，其作用是保证干熄炉内循环气体不向外泄漏的情况下，将经干熄炉冷却后的焦炭从干熄炉底部排出，作为干熄炉内焦炭的唯一出口，其稳定运行是干熄焦连续稳定排焦的关键。在干熄焦系统运行一段时间以来，我们发现当旋转密封阀突然断电停止时，本应该自动停止的电磁震动给料器却没有停止，这会造成电磁震动给料器一直运行，焦炭一直会下落在停止的旋转密封阀中，导致旋转密封阀被焦炭堵死。另一个问题是当联轴器发生故障，旋转密封阀停止，而带动旋转密封阀的电机减速机仍运行时，中控显示旋转密封阀依然运行，这种现象不容易被岗位人员发现，同样导致旋转密封阀堵死。唯一的解决办法是打开旋转密封阀上部人孔，人工取出焦炭，造成排焦系统长时间停机。我们发现其原因在于中控系统中旋转密封阀运转信号的取点有问题，其在旋转密封阀电机的主接触器上，不能直观反映出旋转密封阀的运行状态。为解决该问题我们决定在旋转密封阀轴端加一个运行检测限位开关，并把该检测信号替换成原来主接触器上的检测信号。
3.3装入装置检测装置的优越性
首先，装入装置检测装置设计了内置限位和外置限位相结合的方式，一旦出现限位故障，可第一时间进行内外置限位切换，极大地减少了故障时间。其次，外置限位设计安装在台车轨道外侧边沿，定位精准，简单明了，而且易于更换，减少检修维护时间和难度。另外，外置限位采用U形接近开关，适应性较强，故障率较低，不会出现磨损的情况，而且易于调整，不会影响生产的正常进行。采用这种检测装置时，合上外置限位开关，转换开关选择外置限位，当装入装置处于关闭状态时，关限位及预关限位均到位。接受到打开信号后，装入装置离开关限位低速运行，当完全通过预关限位后，装入装置高速运行，当到达预开限位后，装入装置低速运行，到达开限位后，装入装置停止运行，此时预开限位和开限位均到位。返回时同理，接受到关闭信号后，低速运行，完全通过预开限位后，装入装置高速运行，到达预关限位后，低速运行，到达关限位后停止。一旦限位发生故障，可立即断开外置限位电源开关，切换转换开关，合上内置限位开关，即可恢复装入装置正常运行。在比较重要的关限位处加装两个U形限位开关，具有双重保障作用，发送位置信号的挡铁与挡板由炉盖台车和料斗台车控制，动作清晰，没有干扰。整个装入装置外部检测装置与内置限位机构并列控制，互为备用，不会给控制系统带来任何异常信号，因而有效地保障了设备长期稳定的运行[3]。
3.4将发电机进相运行
电力系统中，由于无功过剩而电压偏高，通过发电机进相运行可吸收电力系统过剩的无功功率，从而降低电力系统電压。该措施虽然焦化厂发电机有进相运行能力，但发电机进相运行下，励磁电流太小，发电机失磁保护容易动作，同时发电机从电力系统吸收过多的无功功率会将焦化厂的整体功率因数拉低，可能会受到电业局的罚款，况且发电机组也不可能长期一直进相运行，该措施虽然可以降低焦化厂电压，但不可行。
结语
综上所述，通过设计安装，实现性能、功能和维护条件上的优化提升，最终消除影响设备维护检修的不足，提高干熄焦生产运行水平，为企业的设备安全稳定奠定有力基础，实现焦炭生产的可持续发展。
参考文献
[1]陈勇，张伟.筒仓建设期间配煤结构优化及干湿熄焦焦炭性质变化对比研究[J].煤炭加工与综合利用，2018（10）：67-70+9.
[2]牛聪.浅谈干熄焦技术的发展及应用[J].化工管理，2017（21）：115.
[3]晁伟，马超，孙健，徐荣广，刘洋.干熄焦与湿熄焦性能差别研究[J].煤化工，2015，43（02）：20-23.