化工炼焦技术课件焦炉调温操作

1、济源职业技术学院冶金化工系 济源职业技术学院冶金化工系 任务一 煤气设备 济源职业技术学院冶金化工系 1、上升管和桥管、上升管和桥管 一、荒煤气导出设备一、荒煤气导出设备 荒煤气导出设备包括：上升管、桥管、水封阀、集气管、吸荒煤气导出设备包括：上升管、桥管、水封阀、集气管、吸 气弯管、焦油盒、吸气管及相应的喷洒氨水系统。气弯管、焦油盒、吸气管及相应的喷洒氨水系统。 作用：一是将出炉荒煤气顺利导出，不致因炉门刀边附近煤作用：一是将出炉荒煤气顺利导出，不致因炉门刀边附近煤 气压力过高而引起冒烟冒火，但又要保持和控制炭化室在结焦过气压力过高而引起冒烟冒火，但又要保持和控制炭化室在结焦过 程中为正压；

2、二是将出炉煤气适当冷却，不致因温度过高而引起程中为正压；二是将出炉煤气适当冷却，不致因温度过高而引起 设备变形、阻力升高和鼓风、冷凝的负荷增大，但又要保持焦油设备变形、阻力升高和鼓风、冷凝的负荷增大，但又要保持焦油 和氨水有较好的流动性。和氨水有较好的流动性。 济源职业技术学院冶金化工系 2、集气管、吸气弯管和吸气管、集气管、吸气弯管和吸气管 集气管为钢板焊接或铆接成的圆形或槽形管道，朝氨水流出集气管为钢板焊接或铆接成的圆形或槽形管道，朝氨水流出 方向有方向有6 610 10的倾斜度，集气管与吸气管间的吸气弯管上，设的倾斜度，集气管与吸气管间的吸气弯管上，设 自动和手动调节翻板；沿集气管全长设

3、若干清扫孔，可通过此波自动和手动调节翻板；沿集气管全长设若干清扫孔，可通过此波 动和清扫集气管底沉积的焦油渣。集气管上设有带水封阀的放散动和清扫集气管底沉积的焦油渣。集气管上设有带水封阀的放散 管，当因故粗煤气不能导出或导出不畅时，由此放散以减轻炉门管，当因故粗煤气不能导出或导出不畅时，由此放散以减轻炉门 冒火冒烟，放散管上设有点火装置，防止粗煤气污染大气。集气冒火冒烟，放散管上设有点火装置，防止粗煤气污染大气。集气 管端部设有蒸汽清扫管、工业水管、氨水管和高压氨水清扫管。管端部设有蒸汽清扫管、工业水管、氨水管和高压氨水清扫管。 济源职业技术学院冶金化工系 集气管有单、双两种形式，单集气管一般

4、布置在机侧，其优集气管有单、双两种形式，单集气管一般布置在机侧，其优 点是钢材用量少、投资省，炉顶通风较好，但装煤时炭化室内气点是钢材用量少、投资省，炉顶通风较好，但装煤时炭化室内气 流阻力大，容易冒烟冒火。双集气管煤气从炭化室两侧析出，可流阻力大，容易冒烟冒火。双集气管煤气从炭化室两侧析出，可 降低集气管两侧的压力，使全炉炭化室压力分布较均匀，可减轻降低集气管两侧的压力，使全炉炭化室压力分布较均匀，可减轻 冒烟冒火，易于实现无烟装煤；生产时荒煤气在炉顶空间停留时冒烟冒火，易于实现无烟装煤；生产时荒煤气在炉顶空间停留时 间短，可减轻荒煤气裂解，提高化产品产率和质量；双集气管有间短，可减轻荒煤气

5、裂解，提高化产品产率和质量；双集气管有 利于实现炉顶机械化清扫炉盖等操作。但双集气管消耗钢材多，利于实现炉顶机械化清扫炉盖等操作。但双集气管消耗钢材多， 基建投资大，炉顶通风较差，使操作条件变坏，且氨水、蒸汽消基建投资大，炉顶通风较差，使操作条件变坏，且氨水、蒸汽消 耗量也较多。耗量也较多。 济源职业技术学院冶金化工系 二、加热煤气供入设备二、加热煤气供入设备 加热煤气供入设备的作用是向焦炉输送和调节加压煤气。加热煤气供入设备的作用是向焦炉输送和调节加压煤气。 济源职业技术学院冶金化工系 三、废气导出系统三、废气导出系统 焦炉废气导出系统有交换开闭器，机侧、焦侧分烟道及总烟焦炉废气导出系统有交

6、换开闭器，机侧、焦侧分烟道及总烟 道翻板。道翻板。 1、提杆式双砣盘交换开闭器、提杆式双砣盘交换开闭器 2、杠杆式交换开闭器、杠杆式交换开闭器 两分式火道 济源职业技术学院冶金化工系 任务二任务二 煤气燃烧特性分析煤气燃烧特性分析 济源职业技术学院冶金化工系 一、煤气的基本性质一、煤气的基本性质 焦炉加热用的气体燃料主要是焦炉煤气和高炉煤气。焦炉加热用的气体燃料主要是焦炉煤气和高炉煤气。 1、煤气的组成、煤气的组成 煤气中煤气中H2、CH4、CO和不饱和烃（主要是和不饱和烃（主要是C2H4）为可燃成）为可燃成 分。焦炉煤气可燃成分较高，在分。焦炉煤气可燃成分较高，在90以上，主要为以上，主要为

7、H2和和CH4，高，高 炉煤气可燃成分低，仅炉煤气可燃成分低，仅30左右，主要是左右，主要是CO。煤气组成是决定煤气组成是决定 煤气燃烧特性的基本因素。煤气燃烧特性的基本因素。 济源职业技术学院冶金化工系 2、煤气的发热值、煤气的发热值 气体燃料的发热值是指单位体积的气体完全燃烧时所放出的气体燃料的发热值是指单位体积的气体完全燃烧时所放出的 热量（热量（kg/m3）。）。 煤气煤气(标态标态)中可燃组分的低热值（中可燃组分的低热值（kJ/m3）为：）为：CO，12728； H2，10844；CH4，35840；CmHn，71179，则煤气的低热值为：，则煤气的低热值为： 24 12728 ()

8、10844 ()35840 ()71179 () mn QCOHCHC H 低 焦炉煤气的发热值约为高炉煤气的焦炉煤气的发热值约为高炉煤气的4倍。倍。 焦炉煤气和高炉煤气的低发热值是多少？焦炉煤气和高炉煤气的低发热值是多少？ ？ 济源职业技术学院冶金化工系 3、煤气的密度、煤气的密度 煤气的密度是指每立方米煤气的质量，记为煤气的密度是指每立方米煤气的质量，记为，每立方米煤，每立方米煤 气在标准状态下（气在标准状态下（O Oo oC C，101325Pa101325Pa）下的密度则记为）下的密度则记为0 0，可根据，可根据 组成按加和法计算。组成按加和法计算。 3 0 ,/ 22.4 ii MX

9、 kg m 高炉煤气和焦炉煤气的密度是多少？高炉煤气和焦炉煤气的密度是多少？ ？ 高炉煤气的密度远大于焦炉煤气。高炉煤气的密度远大于焦炉煤气。 济源职业技术学院冶金化工系 4、燃烧特性、燃烧特性 焦炉煤气可燃成分浓度大，发热值高，提供一定热量所需煤焦炉煤气可燃成分浓度大，发热值高，提供一定热量所需煤 气量少，产生废气量少，理论燃烧温度高。气量少，产生废气量少，理论燃烧温度高。 由于由于H2的体积分数在的体积分数在50以上，因此燃烧速度快，火焰短，以上，因此燃烧速度快，火焰短， 煤气和燃烧产生的废气密度小，焦炉加热系统阻力小。煤气和燃烧产生的废气密度小，焦炉加热系统阻力小。 高炉煤气可燃成分少，

10、发热值低，提供一定热量所需煤气多，高炉煤气可燃成分少，发热值低，提供一定热量所需煤气多， 产生废气多。产生废气多。 煤气中可燃成分为煤气中可燃成分为CO，且含量低，故燃烧速度慢，火焰长，且含量低，故燃烧速度慢，火焰长， 高向加热均匀，可适当降低燃烧室的温差。但高炉煤气不预热时高向加热均匀，可适当降低燃烧室的温差。但高炉煤气不预热时 理论燃烧温度低，故使用前必须预热到理论燃烧温度低，故使用前必须预热到1000oC以上，才能满足燃以上，才能满足燃 烧室温度的要求。烧室温度的要求。 济源职业技术学院冶金化工系 济源职业技术学院冶金化工系 二、煤气的燃烧二、煤气的燃烧 煤气的燃烧是指煤气中的可燃成分和

11、空气中的氧在足够的温煤气的燃烧是指煤气中的可燃成分和空气中的氧在足够的温 度下所发生的剧烈氧化反应。燃烧需要三个条件，即可燃组分、度下所发生的剧烈氧化反应。燃烧需要三个条件，即可燃组分、 氧和一定的温度。氧和一定的温度。 1、煤气的燃烧和燃烧极限、煤气的燃烧和燃烧极限 可燃气体与氧气组成的混合气体，只是在其中可燃组分达到可燃气体与氧气组成的混合气体，只是在其中可燃组分达到 一定浓度范围和着火温度下，当燃烧产生的热量高于系统的散热，一定浓度范围和着火温度下，当燃烧产生的热量高于系统的散热， 从而可以保证系统温度不断升高的条件下，才能进行稳定的燃烧，从而可以保证系统温度不断升高的条件下，才能进行稳

12、定的燃烧， 这种极限浓度称燃烧极限。这种极限浓度称燃烧极限。 济源职业技术学院冶金化工系 2、燃烧与爆炸、燃烧与爆炸 着火温度是使可燃混合物开始正常稳定燃烧的最低温度。着火温度是使可燃混合物开始正常稳定燃烧的最低温度。 煤气达到着火温度或点火都可使煤气燃烧。煤气达到着火温度或点火都可使煤气燃烧。 可燃混合气靠火星、灼热物体等火源形成火焰中心，然后经可燃混合气靠火星、灼热物体等火源形成火焰中心，然后经 火焰传播使可燃混合气燃烧，叫点火燃烧。火焰传播使可燃混合气燃烧，叫点火燃烧。 点火燃烧时，火焰具备一定的能量，使可燃混合气在某一局点火燃烧时，火焰具备一定的能量，使可燃混合气在某一局 部首先产生火

13、焰，由燃烧放出的热量使其温度升高，并很快将热部首先产生火焰，由燃烧放出的热量使其温度升高，并很快将热 能传给临近的冷可燃混合气，使其升温达到着火温度而着火。如能传给临近的冷可燃混合气，使其升温达到着火温度而着火。如 此一层层地将热能传下去，使整个可燃混合物燃烧起来。此一层层地将热能传下去，使整个可燃混合物燃烧起来。 济源职业技术学院冶金化工系 爆炸与燃烧本质基本一样，两者均以一定的可燃混合气浓度爆炸与燃烧本质基本一样，两者均以一定的可燃混合气浓度 极限（燃烧极限）为前提，并要有火源或达到燃烧温度。爆炸与极限（燃烧极限）为前提，并要有火源或达到燃烧温度。爆炸与 燃烧的不同点是：燃烧是稳定的连锁反

14、应，在必要的浓度极限条燃烧的不同点是：燃烧是稳定的连锁反应，在必要的浓度极限条 件下，主要依靠温度的升高，使反应加速；而爆炸是不稳定的连件下，主要依靠温度的升高，使反应加速；而爆炸是不稳定的连 锁反应，在必要的浓度极限条件下，主要依靠压力的升高，使活锁反应，在必要的浓度极限条件下，主要依靠压力的升高，使活 性分子浓度急剧提高而加速反应。性分子浓度急剧提高而加速反应。 焦炉煤气、氢气下限较低，故管道、管件、设备不严时，漏焦炉煤气、氢气下限较低，故管道、管件、设备不严时，漏 入空气中，遇到火源，就容易着火爆炸。相反，高炉煤气、氢气入空气中，遇到火源，就容易着火爆炸。相反，高炉煤气、氢气 上限较高，

15、当设备、管道不严并出现负压时，容易吸入空气形成上限较高，当设备、管道不严并出现负压时，容易吸入空气形成 爆炸性可燃混合物。另外，当管道内煤气低压或流量过低时，也爆炸性可燃混合物。另外，当管道内煤气低压或流量过低时，也 会形成回火爆炸。会形成回火爆炸。 济源职业技术学院冶金化工系 3、燃烧方式、燃烧方式 根据上述内容，在一定的条件下，煤气的燃烧过程一般可分根据上述内容，在一定的条件下，煤气的燃烧过程一般可分 为三个阶段：为三个阶段： （1）煤气与空气混合，并达到极限浓度，属纯物理过程；）煤气与空气混合，并达到极限浓度，属纯物理过程； （2）将可燃混合气体加热到着火温度或点火燃烧使其达到）将可燃混

16、合气体加热到着火温度或点火燃烧使其达到 着火温度；着火温度； （3）可燃物与氧气反应而连续稳定的燃烧，属化学动力学）可燃物与氧气反应而连续稳定的燃烧，属化学动力学 过程，主要和反应的浓度和温度有关。过程，主要和反应的浓度和温度有关。 根据上述前两个阶段的次序和混合方式的不同，煤气燃烧可根据上述前两个阶段的次序和混合方式的不同，煤气燃烧可 分为扩散燃烧和动力燃烧。分为扩散燃烧和动力燃烧。 济源职业技术学院冶金化工系 （1）扩散燃烧）扩散燃烧 将煤气和空气分别送入燃烧室后，靠对流扩散和分子扩散作将煤气和空气分别送入燃烧室后，靠对流扩散和分子扩散作 用，边混合边燃烧的过程叫扩散燃烧。用，边混合边燃烧

17、的过程叫扩散燃烧。 扩散燃烧的速度主要取决于可燃物分子和空气分子相互接触扩散燃烧的速度主要取决于可燃物分子和空气分子相互接触 的物理扩散过程。扩散燃烧过程中，由于局部氧的供给不足，而的物理扩散过程。扩散燃烧过程中，由于局部氧的供给不足，而 使碳氢化合物热解产生游离碳，使燃烧带中有固体颗粒存在而产使碳氢化合物热解产生游离碳，使燃烧带中有固体颗粒存在而产 生强烈的光和热辐射，形成光亮的火焰，故也称有焰燃烧。火焰生强烈的光和热辐射，形成光亮的火焰，故也称有焰燃烧。火焰 的长短，表征煤气燃烧过程速度的大小。的长短，表征煤气燃烧过程速度的大小。 为拉长火焰，改善高向的加热均匀性，焦炉火道内应使煤气为拉长

18、火焰，改善高向的加热均匀性，焦炉火道内应使煤气 和空气缓慢接触。煤气与空气的接触快慢取决于气流沿高向的运和空气缓慢接触。煤气与空气的接触快慢取决于气流沿高向的运 动速度、煤气与空气流的夹角、出口轴心间距、扩散系数等因素。动速度、煤气与空气流的夹角、出口轴心间距、扩散系数等因素。 济源职业技术学院冶金化工系 （2）动力燃烧）动力燃烧 煤气与空气先混合再着火燃烧的方式为动力燃烧。煤气与空气先混合再着火燃烧的方式为动力燃烧。 动力燃烧的燃烧速度取决于化学反应速率，即取决于燃烧气动力燃烧的燃烧速度取决于化学反应速率，即取决于燃烧气 的压力和温度。由于动力燃烧化学反应速率极快，可以达到很高的压力和温度。

19、由于动力燃烧化学反应速率极快，可以达到很高 的燃烧强度，并且燃烧完全，燃烧产物中亦没有固体颗粒，因此的燃烧强度，并且燃烧完全，燃烧产物中亦没有固体颗粒，因此 燃烧室中透彻明亮，好像没有火焰存在，故称为无焰燃烧。燃烧室中透彻明亮，好像没有火焰存在，故称为无焰燃烧。 无焰燃烧时，可在很小的空气过剩系数下就能达到完全燃烧，无焰燃烧时，可在很小的空气过剩系数下就能达到完全燃烧， 燃烧强度大，燃烧温度高。无焰燃烧时，煤气和空气是在冷态时燃烧强度大，燃烧温度高。无焰燃烧时，煤气和空气是在冷态时 预先混合的，在进入燃烧室前必须加热至着火温度以上，且气流预先混合的，在进入燃烧室前必须加热至着火温度以上，且气流

20、 速度要稍大于火焰传播速度，否则容易引起回火，甚至爆炸。速度要稍大于火焰传播速度，否则容易引起回火，甚至爆炸。 济源职业技术学院冶金化工系 4、燃烧温度、燃烧温度燃烧热平衡燃烧热平衡 （1）实际燃烧温度）实际燃烧温度 煤气燃烧产生的热量，除掉废气中煤气燃烧产生的热量，除掉废气中CO2和和H2O部分离解所吸部分离解所吸 收的热量和传给周围介质的热量后，其余部分用来使废气温度升收的热量和传给周围介质的热量后，其余部分用来使废气温度升 高，此时的温度称为实际燃烧温度。高，此时的温度称为实际燃烧温度。 t实 实 t废 废 Q低 低 Q煤 煤 Q空 空 Q效 效 Q损 损 Q不 不 Q分 分 V废 废c

21、废废 由上式可知：实际燃烧温度不仅与燃料性质有关，还与燃烧由上式可知：实际燃烧温度不仅与燃料性质有关，还与燃烧 条件、炉体结构、材料、煤料的性质、结焦过程等因素有关。条件、炉体结构、材料、煤料的性质、结焦过程等因素有关。 济源职业技术学院冶金化工系 （2）理论燃烧温度）理论燃烧温度 为了比较燃料在燃烧温度方面的特征，假设：为了比较燃料在燃烧温度方面的特征，假设：煤气能完全煤气能完全 燃烧，即燃烧，即Q不 不 0；废气不向周围介质传热，即废气不向周围介质传热，即Q效 效 0，Q损 损 0， 这种情况下废气所能达到的最高温度叫理论燃烧温度这种情况下废气所能达到的最高温度叫理论燃烧温度t理 理。 。

22、 t理 理 Q低 低 Q煤 煤 Q空 空 Q分 分 V废 废c废废 由上式可知：由上式可知：t理 理与燃料性质和燃烧条件有关。 与燃料性质和燃烧条件有关。 在相同的在相同的Q煤 煤和 和Q空 空的条件下， 的条件下，Q低 低越高， 越高，V废 废越小，则燃烧温 越小，则燃烧温 度越高。高炉煤气因度越高。高炉煤气因Q低 低小， 小，V废 废大，难以达到焦炉所需要的燃烧 大，难以达到焦炉所需要的燃烧 温度，故使用前必须预热。温度，故使用前必须预热。 为提高燃烧温度，还应保证在煤气完全燃烧的条件下，降低为提高燃烧温度，还应保证在煤气完全燃烧的条件下，降低 空气过剩系数以减少废气量，并降低装炉煤水分，

23、缩短炭化室处空气过剩系数以减少废气量，并降低装炉煤水分，缩短炭化室处 理时间和加强炭化室表面隔热，以减少热损失。理时间和加强炭化室表面隔热，以减少热损失。 济源职业技术学院冶金化工系 任务三任务三 热工效率、炼焦耗热量的计算热工效率、炼焦耗热量的计算 济源职业技术学院冶金化工系 进行物料平衡计算时，一般以进行物料平衡计算时，一般以1000kg干煤或湿煤为基准。干煤或湿煤为基准。 入方为干煤和配煤水分，出方为焦炭、无水焦油、粗苯、氨、化入方为干煤和配煤水分，出方为焦炭、无水焦油、粗苯、氨、化 合水、煤气，出方为实际测量值。合水、煤气，出方为实际测量值。 根据物料平衡和温度制度，可计算出各物料带入

24、焦炉和带出根据物料平衡和温度制度，可计算出各物料带入焦炉和带出 焦炉的热量，然后作出焦炉的热平衡计算。焦炉的热量，然后作出焦炉的热平衡计算。 济源职业技术学院冶金化工系 由热平衡可知，供给焦炉的热量有由热平衡可知，供给焦炉的热量有98%来自煤气的燃烧，故来自煤气的燃烧，故 可近似认为煤气的燃烧热为热量的唯一来源，这样便于简化计算可近似认为煤气的燃烧热为热量的唯一来源，这样便于简化计算 过程。过程。 根据热平衡基本原理，根据热平衡基本原理，Q入 入 Q出 出，要降低煤气的燃烧量，需 ，要降低煤气的燃烧量，需 降低出方的热量。出方降低出方的热量。出方14项为传入炭化室的热量，是有效的，项为传入炭化

25、室的热量，是有效的， 称为有效热。称为有效热。 济源职业技术学院冶金化工系 二、焦炉的热效率及热工效率二、焦炉的热效率及热工效率 根据焦炉的热平衡，可进行热工评定。为了评定焦炉的热量根据焦炉的热平衡，可进行热工评定。为了评定焦炉的热量 利用程度，以有效热（利用程度，以有效热（Q效 效）占供入总热量（ ）占供入总热量（Q总 总）的百分比称为 ）的百分比称为 焦炉的热工效率（焦炉的热工效率（热工 热工） ）。 热工 热工 100100 Q效 效 Q总 总 热工 热工 100100 Q总 总 Q废 废 Q散 散 Q总 总 由于计算由于计算Q散 散比较困难，也可用热效率（ 比较困难，也可用热效率（ 热

26、 热）的方式来评定 ）的方式来评定 焦炉的热量计算情况。焦炉的热量计算情况。 热 热 100100 Q总 总 Q废 废 Q总 总 它表示理论上可被利用的热量占供入总热量的百分数。它表示理论上可被利用的热量占供入总热量的百分数。 济源职业技术学院冶金化工系 三、炼焦耗热量三、炼焦耗热量 炼焦耗热量是将炼焦耗热量是将1kg煤在炼焦炉内炼成焦炭所需供给焦炉的煤在炼焦炉内炼成焦炭所需供给焦炉的 热量，是生产上对焦炉进行热工评定的重要指标，也是表示焦炉热量，是生产上对焦炉进行热工评定的重要指标，也是表示焦炉 结构的完善程度、焦炉热工操作及管理水平和炼焦消耗定额的重结构的完善程度、焦炉热工操作及管理水平和

27、炼焦消耗定额的重 要指标，也是确定焦炉加热用煤气量的依据。要指标，也是确定焦炉加热用煤气量的依据。 1、湿煤耗热量、湿煤耗热量 1kg湿煤炼成焦炭应供给焦炉的热量叫湿煤耗热量，用湿煤炼成焦炭应供给焦炉的热量叫湿煤耗热量，用q湿 湿来 来 表示，单位为表示，单位为kJ/kg(湿煤湿煤)。 q湿 湿 V0Q低 低 G湿 湿 济源职业技术学院冶金化工系 2、干煤耗热量、干煤耗热量 1kg干煤炼成焦炭所消耗的热量叫干煤耗热量。干煤耗热量干煤炼成焦炭所消耗的热量叫干煤耗热量。干煤耗热量 中不包括煤中水分的加热和蒸发所消耗的热量，以中不包括煤中水分的加热和蒸发所消耗的热量，以q干 干表示。 表示。 每每1

28、kg水分从炭化室带走的热量为：水分从炭化室带走的热量为： 25002.01 600 5100/() 0.725 kJ kg 水 如配煤水分为如配煤水分为Mt%(湿基湿基)，则：，则： q湿51Mt q干 100 100Mt q湿q干(1Mt%)+ 5100Mt% 济源职业技术学院冶金化工系 3、相当耗热量、相当耗热量 相当耗热量是在湿煤炼焦时，以相当耗热量是在湿煤炼焦时，以1kg干煤为基准时，需供给干煤为基准时，需供给 焦炉的热量（包括水分加热和蒸发所需热量），以焦炉的热量（包括水分加热和蒸发所需热量），以q相 相表示。 表示。 q相 相 q湿 湿 V0Q低 低 G干 干 V0Q低 低 G湿

29、湿(1Mt%) 1Mt% 1 100Mt 100 q干 干 5100 由表可知：采用高炉煤气加热时，相当耗热量高于用焦炉煤由表可知：采用高炉煤气加热时，相当耗热量高于用焦炉煤 气加热。气加热。 济源职业技术学院冶金化工系 四、降低炼焦耗热量、提高热工效率的途径四、降低炼焦耗热量、提高热工效率的途径 因因Q入 入 Q出 出，要降低煤气的燃烧量，需降低出方的热量，即 ，要降低煤气的燃烧量，需降低出方的热量，即 要降低由焦炭、化产品、煤气、水蒸气、废气带走的热量和向焦要降低由焦炭、化产品、煤气、水蒸气、废气带走的热量和向焦 炉周围散失的热量。炉周围散失的热量。 济源职业技术学院冶金化工系 1、降低焦

30、饼中心温度、降低焦饼中心温度 5、降低炉顶空间温度、降低炉顶空间温度 4、降低配合煤水分、降低配合煤水分 6、提高炉体的严密性和改善炉体绝热、提高炉体的严密性和改善炉体绝热 7、选择合适的加热煤气、选择合适的加热煤气 2、选择合理的空气过剩系数、选择合理的空气过剩系数 3、降低废气排出温度、降低废气排出温度 济源职业技术学院冶金化工系 任务四任务四 温度制度和压力制度的确定和测量温度制度和压力制度的确定和测量 济源职业技术学院冶金化工系 （一）直行温度（一）直行温度 焦炉燃烧室火道数量较多，为均匀加热和便于检查、控制，焦炉燃烧室火道数量较多，为均匀加热和便于检查、控制， 每个燃烧室的机、焦侧各

31、选择一个火道作为测温火道，其温度代每个燃烧室的机、焦侧各选择一个火道作为测温火道，其温度代 表机、焦两侧温度，这两个火道称为标准火道，其所测的实际温表机、焦两侧温度，这两个火道称为标准火道，其所测的实际温 度称为直行温度。度称为直行温度。 标准温度是指机、焦侧测温火道平均温度的控制值，是在规标准温度是指机、焦侧测温火道平均温度的控制值，是在规 定时间内保证焦饼成熟的重要温度指标。定时间内保证焦饼成熟的重要温度指标。 确定焦炉标准温度时，一般参考已投产的同类型焦炉的生产确定焦炉标准温度时，一般参考已投产的同类型焦炉的生产 实践资料来确定，然后根据实际测量的焦饼中心温度进行校正。实践资料来确定，然

32、后根据实际测量的焦饼中心温度进行校正。 1、确定、确定 一、温度制度的确定和测量一、温度制度的确定和测量 济源职业技术学院冶金化工系 2、测量、测量 测量直行温度是为了检查焦炉沿纵长方向各燃烧室温度的均测量直行温度是为了检查焦炉沿纵长方向各燃烧室温度的均 匀性和全炉温度的稳定性。匀性和全炉温度的稳定性。 直行温度的测温火道一般在机、焦两侧的中部，同时还应考直行温度的测温火道一般在机、焦两侧的中部，同时还应考 虑单双数火道均能测到，避开装煤车轨道和纵拉条等因素。虑单双数火道均能测到，避开装煤车轨道和纵拉条等因素。 测温位置在下降气流立火道底部喷嘴和鼻梁转之间的三角区。测温位置在下降气流立火道底部

33、喷嘴和鼻梁转之间的三角区。 在换向后在换向后5或或10min开始测量，一般从焦侧交换机端开始测量，开始测量，一般从焦侧交换机端开始测量， 由机侧返回，在两个交换时间内测完全炉直行温度。测温顺序应由机侧返回，在两个交换时间内测完全炉直行温度。测温顺序应 固定不变，测量速度应均匀。固定不变，测量速度应均匀。 济源职业技术学院冶金化工系 直行温度每直行温度每4h按规定时间测量按规定时间测量1次。直行温度的均匀性和稳次。直行温度的均匀性和稳 定性，采用均匀系数和安定系数来考核。将一昼夜所测得的各燃定性，采用均匀系数和安定系数来考核。将一昼夜所测得的各燃 烧室机焦侧的温度分别计算平均值，求出各机焦侧测温

34、火道与昼烧室机焦侧的温度分别计算平均值，求出各机焦侧测温火道与昼 夜平均温度的差值，如果中间某火道该差值大于夜平均温度的差值，如果中间某火道该差值大于20oC即为不合格即为不合格 火道，边炉大于火道，边炉大于30oC的即为不合格。的即为不合格。 /2KMAMAM 均焦机 （）（） 均匀系数均匀系数K均 均表示焦炉沿纵长向方向各燃烧室昼夜平均温度的 表示焦炉沿纵长向方向各燃烧室昼夜平均温度的 均匀性。均匀性。 安定系数安定系数K安 安表示焦炉直行温度的稳定性。 表示焦炉直行温度的稳定性。 2()/2KNBBN 安焦机 济源职业技术学院冶金化工系 （二）横排温度（二）横排温度 同一燃烧室的各火道温

35、度，称为横排温度。同一燃烧室的各火道温度，称为横排温度。 炭化室宽度由机侧往焦侧逐渐变宽，为保证焦饼沿炭化室长炭化室宽度由机侧往焦侧逐渐变宽，为保证焦饼沿炭化室长 向同时成熟，每个燃烧室各火道温度应由机侧向焦侧逐渐增高，向同时成熟，每个燃烧室各火道温度应由机侧向焦侧逐渐增高， 要求从机侧第要求从机侧第2火道至焦侧第火道至焦侧第2火道温度应均匀上升。火道温度应均匀上升。 炭化室锥度不同，机焦侧温度差也不同。炭化室锥度不同，机焦侧温度差也不同。 1、确定、确定 炭化室锥度(mm)机焦侧标准温度差() 201520 302530 403040 504050 605060 705565 济源职业技术学

36、院冶金化工系 2、测量、测量 测量横排温度是为了检查沿燃烧室长向温度分布的合理性。测量横排温度是为了检查沿燃烧室长向温度分布的合理性。 为了避免交换后温度下降对测温的影响，每次按一定顺序进为了避免交换后温度下降对测温的影响，每次按一定顺序进 行测量。单号燃烧室从机侧开始测温，双号燃烧室从焦侧开始测行测量。单号燃烧室从机侧开始测温，双号燃烧室从焦侧开始测 温。所有测量同时在交换后温。所有测量同时在交换后5分钟开始，每次测分钟开始，每次测46排，排，69分分 钟测完。钟测完。 为评定横排温度的好坏，将所测温度绘成横排温度曲线，并为评定横排温度的好坏，将所测温度绘成横排温度曲线，并 以机焦侧标准温度

37、差为斜率在其间引直线，该直线称为标准线。以机焦侧标准温度差为斜率在其间引直线，该直线称为标准线。 偏离标准线偏离标准线20oC以上的火道数为最少，将此线延长到横排温度系以上的火道数为最少，将此线延长到横排温度系 数考核范围，可绘出数考核范围，可绘出10排平均温度曲线或全炉横排平均温度曲线。排平均温度曲线或全炉横排平均温度曲线。 济源职业技术学院冶金化工系 边燃烧室，缓冲燃烧室及半缓冲燃烧室不计入边燃烧室，缓冲燃烧室及半缓冲燃烧室不计入10排或全炉横排或全炉横 排温度考核范围。排温度考核范围。 对单个燃烧室而言，实测火道温度与标准线之差超过对单个燃烧室而言，实测火道温度与标准线之差超过20oC以

38、以 上者为不合格火道。上者为不合格火道。 对对10排平均温度曲线，实测火道温度与标准线之差超过排平均温度曲线，实测火道温度与标准线之差超过10oC 以上者为不合格火道。以上者为不合格火道。 对全炉平均温度曲线，实测火道温度与标准线之差超过对全炉平均温度曲线，实测火道温度与标准线之差超过7oC 以上者为不合格火道。以上者为不合格火道。 燃烧室的横排温度均匀性用横排系数燃烧室的横排温度均匀性用横排系数K横来考核。横来考核。 ()/KMNM 横 每个燃烧室横排温度是调节各燃烧室横排温度的依据。每个燃烧室横排温度是调节各燃烧室横排温度的依据。 济源职业技术学院冶金化工系 （三）边火道温度（三）边火道温

39、度 边火道因散热多，所以温度较低且波动较大，为了防止炉头边火道因散热多，所以温度较低且波动较大，为了防止炉头 焦饼不熟，以及装煤后炉头降温过多使炉头砖变形开裂，因此要焦饼不熟，以及装煤后炉头降温过多使炉头砖变形开裂，因此要 保持合理的边火道温度。一般要求边火道最好不低于标准火道温保持合理的边火道温度。一般要求边火道最好不低于标准火道温 度度100oC，正常结焦情况下最低不低于，正常结焦情况下最低不低于1100oC。 边火道温度在交换边火道温度在交换5min后开始测量，由交换机室端焦侧开始，后开始测量，由交换机室端焦侧开始， 从机侧返回，每次测量顺序保持一致。从机侧返回，每次测量顺序保持一致。

40、测量完毕后，分别计算机焦侧的边火道温度，以每个边火道测量完毕后，分别计算机焦侧的边火道温度，以每个边火道 温度与平均温度差大于温度与平均温度差大于50oC为不合格。为不合格。 ()/KMNM 边 边火道温度至少每半月测量一次。边火道温度至少每半月测量一次。 济源职业技术学院冶金化工系 （四）蓄热室顶部温度（四）蓄热室顶部温度 蓄热室顶部温度的测量是为了检查蓄热室温度是否正常，并蓄热室顶部温度的测量是为了检查蓄热室温度是否正常，并 及时发现蓄热室有无局部高温、漏火、下火等现象。及时发现蓄热室有无局部高温、漏火、下火等现象。 蓄热室顶部温度测点一般选在蓄热室温度最高处。当用焦炉蓄热室顶部温度测点一

41、般选在蓄热室温度最高处。当用焦炉 煤气加热时，测量上升气流蓄热室，交换后立即测量；当用高炉煤气加热时，测量上升气流蓄热室，交换后立即测量；当用高炉 煤气加热时，测量下降气流蓄热室，在交换前煤气加热时，测量下降气流蓄热室，在交换前510分钟开始测量。分钟开始测量。 分别计算机、焦侧的平均温度分别计算机、焦侧的平均温度(端部蓄热室除外端部蓄热室除外)，并找出最高，并找出最高 和最低温度。和最低温度。 一般情况下，蓄热室顶部温度每月测量一次，在标准温度接一般情况下，蓄热室顶部温度每月测量一次，在标准温度接 近极限温度或蓄热室下火、炉体衰老等情况下，应酌情增加测量近极限温度或蓄热室下火、炉体衰老等情况

42、下，应酌情增加测量 次数。对粘土砖蓄热室焦炉，测量次数也应适当增加。次数。对粘土砖蓄热室焦炉，测量次数也应适当增加。 济源职业技术学院冶金化工系 （五）小烟道温度（五）小烟道温度 小烟道温度即废气排出温度，它反映了蓄热室的热交换情况小烟道温度即废气排出温度，它反映了蓄热室的热交换情况 和下降气流废气量的分配。通过测量小烟道温度还可以发现因炉和下降气流废气量的分配。通过测量小烟道温度还可以发现因炉 体不严密而引起的漏火、下火等情况。体不严密而引起的漏火、下火等情况。 小烟道温度的测点在下降气流交换开闭器测温孔处。在用焦小烟道温度的测点在下降气流交换开闭器测温孔处。在用焦 炉煤气加热时，测量前将炉

43、煤气加热时，测量前将500oC水银温度计插入上升气流交换开水银温度计插入上升气流交换开 闭器测温孔（温度计插入深度为小烟道全高的闭器测温孔（温度计插入深度为小烟道全高的35，全炉一致）。，全炉一致）。 在下降气流转为上升气流交换前在下降气流转为上升气流交换前510分钟开始读数。为减少测分钟开始读数。为减少测 量误差，按先读数后拔温度计顺序操作。在用高炉煤气加热时，量误差，按先读数后拔温度计顺序操作。在用高炉煤气加热时， 插拔温度计均应在下降气流时进行。插拔温度计均应在下降气流时进行。 小烟道温度一般每季度测量一次。小烟道温度一般每季度测量一次。 济源职业技术学院冶金化工系 （六）炉顶空间温度（

44、六）炉顶空间温度 炉顶空间温度指炭化室顶部空间的荒煤气温度。炉顶空间温炉顶空间温度指炭化室顶部空间的荒煤气温度。炉顶空间温 度宜控制在度宜控制在800oC30oC，最高不应超过，最高不应超过850oC。炉顶空间温度。炉顶空间温度 与炉体结构、装煤、平煤、调火操作及配煤比等因素有关，它对与炉体结构、装煤、平煤、调火操作及配煤比等因素有关，它对 煤气的化学产品产率和质量以及炉顶沉积炭的生长有直接影响。煤气的化学产品产率和质量以及炉顶沉积炭的生长有直接影响。 在正常结焦时间下，炉顶空间温度用热电偶在结焦周期在正常结焦时间下，炉顶空间温度用热电偶在结焦周期23 时测量。将热电偶插在靠近集气管侧的装煤孔

45、或炉顶预留孔中的时测量。将热电偶插在靠近集气管侧的装煤孔或炉顶预留孔中的 炭化室中心线上，插入深度在炭化室顶与煤线之间。炭化室中心线上，插入深度在炭化室顶与煤线之间。 济源职业技术学院冶金化工系 （七）焦饼中心温度（七）焦饼中心温度 测量焦饼中心温度是为了确定某一结焦时间下合理的标准温测量焦饼中心温度是为了确定某一结焦时间下合理的标准温 度，以及检查焦饼沿炭化室长向和高向成熟的均匀情况。焦饼中度，以及检查焦饼沿炭化室长向和高向成熟的均匀情况。焦饼中 心温度是焦炭成熟的指标，焦饼各点温度应尽量一致。心温度是焦炭成熟的指标，焦饼各点温度应尽量一致。 焦饼中心温度是从机、焦两侧装煤孔沿炭化室中心垂直

46、插入焦饼中心温度是从机、焦两侧装煤孔沿炭化室中心垂直插入 不同长度的钢管用高温计或热电偶进行测量。钢管直径一般为不同长度的钢管用高温计或热电偶进行测量。钢管直径一般为50 60mm，长度有三种：从炉顶面至距炭化室底，长度有三种：从炉顶面至距炭化室底600mm，从炉顶，从炉顶 面至距焦线下面至距焦线下600mm以及这两点的中间。所用钢管要直，表面以及这两点的中间。所用钢管要直，表面 要求光滑，钢管缩口处焊成密实尖端，不能漏气。测量时选择加要求光滑，钢管缩口处焊成密实尖端，不能漏气。测量时选择加 热正常的炉号，打开上升管盖，首先在装煤孔处测量煤线，然后热正常的炉号，打开上升管盖，首先在装煤孔处测量

47、煤线，然后 换上特制带孔的装煤孔盖，将准备好的钢管插入其中，要求所有换上特制带孔的装煤孔盖，将准备好的钢管插入其中，要求所有 的钢管均垂直地位于炭化室中心线上，发现插偏的应重新插管。的钢管均垂直地位于炭化室中心线上，发现插偏的应重新插管。 济源职业技术学院冶金化工系 通常，推焦前通常，推焦前4h开始测量，每小时测量一次，至推焦前开始测量，每小时测量一次，至推焦前2h 每半小时测量一次，推焦前每半小时测量一次，推焦前30min测量最后一次。最后一次测量测量最后一次。最后一次测量 的机焦侧中部两点温度的平均值即为焦饼中心温度，计算出机焦的机焦侧中部两点温度的平均值即为焦饼中心温度，计算出机焦 侧焦

48、饼上下温度差值。在最后一次测量焦饼中心温度的同时测量侧焦饼上下温度差值。在最后一次测量焦饼中心温度的同时测量 与被测炭化室相邻的两燃烧室的横排温度，并记录当时的加热制与被测炭化室相邻的两燃烧室的横排温度，并记录当时的加热制 度。拔出焦饼管后测量焦线。焦炭推出后测炭化室墙面温度。度。拔出焦饼管后测量焦线。焦炭推出后测炭化室墙面温度。 在正常生产条件下，焦饼中心温度每季度测量一次。当更换在正常生产条件下，焦饼中心温度每季度测量一次。当更换 加热煤气，改变结焦时间，配煤比变动较大，需要调整标准火道加热煤气，改变结焦时间，配煤比变动较大，需要调整标准火道 温度及机焦侧温差时，应测量焦饼中心温度。温度及

49、机焦侧温差时，应测量焦饼中心温度。 济源职业技术学院冶金化工系 （八）焦饼中心温度（八）焦饼中心温度 炭化室墙面温度一般与焦饼中心温度同时测量，间接观察燃炭化室墙面温度一般与焦饼中心温度同时测量，间接观察燃 烧室上下温度分布情况。推焦后关好机焦侧炉门，打开上升管盖，烧室上下温度分布情况。推焦后关好机焦侧炉门，打开上升管盖， 用高温计测量与焦饼中心温度测点相同高度的炭化室墙面温度。用高温计测量与焦饼中心温度测点相同高度的炭化室墙面温度。 测量时，除测温的装煤孔盖打开外其它炉盖均应关好。也可以在测量时，除测温的装煤孔盖打开外其它炉盖均应关好。也可以在 推焦杆一定位置的两侧开孔，装上侧温元件进行测量

50、。推焦杆一定位置的两侧开孔，装上侧温元件进行测量。 济源职业技术学院冶金化工系 （九）冷却温度（九）冷却温度 冷却温度的测量是为了将交换后不同时间测定的立火道温度冷却温度的测量是为了将交换后不同时间测定的立火道温度 换算为交换后换算为交换后20S的温度，以便比较全炉温度的均匀性和稳定性的温度，以便比较全炉温度的均匀性和稳定性 及防止超过焦炉的允许温度及防止超过焦炉的允许温度 。 测量冷却温度时，应选择相连的数个具有代表性的燃烧室。测量冷却温度时，应选择相连的数个具有代表性的燃烧室。 测量分机、焦侧进行，换向后测量分机、焦侧进行，换向后20s开始，以后每分钟测量一次，开始，以后每分钟测量一次，

51、直至下次换向为止。按同一测量时间计算机、焦侧温度平均值，直至下次换向为止。按同一测量时间计算机、焦侧温度平均值， 换向后每分钟的平均温度与换向后换向后每分钟的平均温度与换向后20s时平均温度的差值即为该时平均温度的差值即为该 时间的温度下降量。以换向时间和温度下降量为坐标，分别绘出时间的温度下降量。以换向时间和温度下降量为坐标，分别绘出 机、焦侧冷却曲线。按直行温度的测量顺序和速度将全炉划分几机、焦侧冷却曲线。按直行温度的测量顺序和速度将全炉划分几 段，并按各段测温时间由冷却曲线查出对应的冷却温度校正值。段，并按各段测温时间由冷却曲线查出对应的冷却温度校正值。 济源职业技术学院冶金化工系 二、

52、压力制度的确定和测量二、压力制度的确定和测量 （一）炭化室底部压力（一）炭化室底部压力 测定炭化室底部压力，是为了检查和确定集气管压力是否合测定炭化室底部压力，是为了检查和确定集气管压力是否合 理，在任何操作条件下，结焦末期炭化室底部压力应高于同标高理，在任何操作条件下，结焦末期炭化室底部压力应高于同标高 处的大气压力。处的大气压力。 炭化室底部压力的测量在推焦前炭化室底部压力的测量在推焦前30min进行，在机焦侧吸气进行，在机焦侧吸气 管正下方炭化室炉门上的测压孔测量。测压管一般采用长管正下方炭化室炉门上的测压孔测量。测压管一般采用长1m， 直径直径13mm的不锈钢管，插入部分管端距炉门衬砖

53、表面约的不锈钢管，插入部分管端距炉门衬砖表面约20mm。 炭化室底部压力应保持在炭化室底部压力应保持在5Pa以内，过高或过低时，应将集以内，过高或过低时，应将集 气管压力相应提高或降低。气管压力相应提高或降低。 济源职业技术学院冶金化工系 （二）看火孔压力（二）看火孔压力 燃烧系统的压力主要是根据看火孔压力来确定，它是确定蓄燃烧系统的压力主要是根据看火孔压力来确定，它是确定蓄 热室顶部吸力的依据。看火孔压力过高不利于炉顶观察火焰和测热室顶部吸力的依据。看火孔压力过高不利于炉顶观察火焰和测 温操作，且散热量大炉顶温度高，对纵横拉条不利。过低在测温温操作，且散热量大炉顶温度高，对纵横拉条不利。过低在测温 时会吸入冷空气或煤粉，对炉体有害，影响火焰燃烧。正常看火时会吸入冷空气或煤粉，对炉体有害，影响火焰燃烧。正常看火 控压力应控制在控压力应控制在155pa。 看火孔压力于交换后看火孔压力于交换后5分钟在上升气流测温火道测量。测量点分钟在上升气流测温火道测量。测量点 在看火孔盖下在看火孔盖下150200mm处。将测量胶管的一端与斜型微压计处。将测量胶管的一端与斜型微压计 的正端相连，另一端与