第七章干熄焦操作.doc

第七章 干熄焦的操作及其能源与耐材第一节 干熄焦一般操作干熄焦一般操作是指干熄焦在正常生产情况下的操作。包括干熄炉的装焦及排焦、锅炉的给水、蒸汽的产生以及系统内各点温度、压力和流量的调节控制等方面的内容。干熄焦系统除计划的年修及定期检修外，应尽可能连续稳定生产。保证产生压力和温度稳定的蒸汽用于发电，或经减温减压后并网使用。但由于受焦炉生产及干熄焦系统设备故障的影响，干熄焦工况不可避免会发生波动。需要及时对系统工艺参数进行调节，并力求最稳定的工况。一、干熄焦运行计划及操作要求（一）干熄焦运行计划的制定原则干熄焦作为炼焦工艺的一部分，其设备应处于良好状态。除干熄焦单个设备的定修及系统年修外，干熄焦的运行计划应按焦炉的操作情况来决定。但当干熄焦系统有计划的检修以及故障状态时，其运行计划应按干熄焦设备的状况以及干熄焦工艺的要求来决定。根据焦炉的周转时间及焦炉机械的状况编制焦炉的生产计划，按此计划可算出焦炉生产的红焦量。并根据干熄焦系统设备状况及工艺要求决定干熄的焦炭量，由提升机及装入装置按计划将红焦装入干熄炉预存段。与此同时，焦炉炉温要控制适当以保证红焦温度在10001050，即焦炭成熟度适当。红焦温度偏高，冷却红焦所需的循环风量与理论值偏差较大；红焦温度偏低，则焦炭偏生，其残存挥发分偏高，不利于循环气体可燃成分的控制。根据准备装入干熄炉的红焦量设定干熄炉的排焦量，即焦炭处理量。干熄炉红焦装入可以不强求均匀，但排焦量应尽量保持连续稳定，这一点可由干熄炉预存段的容积来进行调节。同时根据排焦量的大小，计算出将排出焦炭冷却到规定温度所需要的循环冷却风量。各干熄炉因工艺的不同，设计吨焦循环冷却风量也不同。武钢7、8号焦炉140t/h干熄焦设计排焦温度200，其吨焦循环冷却风量设计为1129m3/h。理想的惰性循环气体为N2但由于种种原因，会造成循环气体的成分发生变化，产生H2、CO和CH4等可燃成分，必须采取措施进行控制。工业用N2含有少量的O2，而且气体循环系统负压段会漏入少量的空气，这样O2通过红焦层会与焦炭发生如下反应：CO2 CO22CO2 2CO产生的CO2还会继续与红焦发生反应：CO2 C 2CO空气中的水份与红焦发生反应：CH2O COH2焦炭残存的挥发分始终在析出，新产生的H2与红焦发生反应：C2H2 CH4循环气体中可燃成分的浓度应控制在规定的范围，要求以H23%和CO6%为目标进行控制。如果H2和CO浓度超标，一般采用在干熄炉环形烟道处导入一定量空气的方法将其燃烧掉。干熄焦实际生产中空气的导入量要控制在合理的值：过低，则不能将超标的H2和CO有效燃烧，不利于干熄焦的安全运行；过高，将导致锅炉入口温度上升过高，对锅炉炉管造成危害，同时烧损过多的焦炭。锅炉入口温度应控制在设计允许值以下，而且应尽量控制稳定。降低锅炉入口温度的方法之一是：通过循环风机出口旁通流量管，向干熄炉出口侧环形烟道通入一定量的低温循环气体。环形烟道处空气的导入会造成循环气体增多。如果循环气体流量富余，会造成干熄炉预存段压力升高。而预存段压力应控制在0100Pa（表压，下同），因此循环气体在进干熄炉之前应适当放散，该放散量应根据预存段压力来调节。上述的因素综合决定了实际的循环风量。经过循环风机加压的循环风量包括进干熄炉的冷却气体量，旁通风量以及放散量。一定流量及温度的循环气体进入干熄焦锅炉进行热交换，锅炉会吸热后一定量的高压或中压蒸汽，该蒸汽可用于发电或经减温减压后并网使用。（二）干熄焦操作中的基本要求干熄焦工艺自动化程度较高，对中控室操作及现场巡检都有严格的要求，需要操作人员具有高度的责任心和良好的技术素质。 干熄焦正常生产中，应根据干熄炉的装焦计划，选择合适的排焦量。并以一定的排焦量连续操作。干熄炉预存段较大的容量为连续稳定排焦创造了条件。稳定的排焦量是整个干熄焦系统温度、压力等工艺参数稳定的最主要的条件之一。对干熄焦锅炉的供水、产汽以及干熄焦发电系统的稳定运行起着至关重要的作用。一定的排焦量，原则上应匹配一定的循环冷却风量。以便将锅炉入口温度控制在最小的波动范围内，防止该温度骤升骤降使锅炉入口耐火材料受损以及对锅炉炉管造成不良影响。但由于干熄焦系统比较复杂，其受内部及外部的影响因素较多，生产状况不可避免会出现波动。比如焦炭来源不畅，运焦系统故障，都会造成排焦量的改变；还有焦炭的成熟情况发生变化时会造成循环气体中可燃成分浓度发生较大的变化，出于安全方面的考虑必须调节空气导入量等等。这些生产状况的变化都会造成锅炉入口温度的波动。在锅炉入口温度超出控制范围或有可能导致锅炉入口温度超出控制范围的情况发生时，应及时采取必要的措施，对部分操作条件进行更改。正常生产中，任何一次对干熄焦系统操作条件的改变，都要尽可能在现有操作条件稳定的情况下进行。在改变了操作条件后，中控室操作人员不能离开操作台。要密切注意操作条件改变前后各部位的温度、压力、流量、锅筒液位以及循环气体成分等状态的变化情况。观察有无问题发生，是否还需要调节，一直到整个系统稳定运行。在改变操作条件时，要逐步进行，而且要留有余地。也不能只注意所要改变的参数，要一边监视干熄焦的整体状态，一边谨慎地调节。还有一点需要注意的是，在装红焦时以及装红焦前后装入装置打开的状态下，干熄焦气体循环系统部分工艺参数会有所波动，此时尽量不要改变操作条件。干熄焦中控室的计算机操作画面，应随时有一个画面保持为锅炉的操作画面。当进行装焦作业时，应有一个画面保持为提升机及装入装置的操作画面。干熄焦其他操作画面应交替切换，观察有无异常现象并进行相应调节。即使在干熄焦最正常的情况下，干熄焦中控室都应有一名熟练的操作人员对干熄焦系统的运行情况进行全面监控。当干熄焦的设备发生故障时，一定要到现场检查确认，全力找出故障原因并进行处理。故障消除后进行该设备的单机调试，确认没问题后再投入干熄焦的自动运行。干熄焦现场的任何一个动作都必须事先与中控室的操作人员取得联系，确认没有问题时再进行操作。干熄焦工艺及设备本身有各自的设计参数，没有特殊原因不准超过工艺及设备规定的参数界限值运行设备。现场操作设备以及巡检维护应严格遵守干熄焦的各项安全规定。（三）干熄焦系统现场巡检要求干熄焦工艺要求整个系统能连续稳定运行，以保证系统内各温度、压力等参数控制在规定范围内。除了焦炉及运焦系统等外部因素对干熄焦造成的影响外，干熄焦系统本身的设备状况对整个系统能否连续稳定运行起着非常关键的作用。由于干熄焦系统设备繁多，又基本处于连续运转的状态，不可避免会出现一些故障或者故障先兆，如果能及时发现并采取正确的处理措施，有些故障是能避免的。即使不能完全避免，也能减少故障的影响程度及造成的损失。并为及时排除故障创造有利条件，还可以对下一班和近期的操作起到积极的指导作用。在干熄焦的运行过程中，每一班的操作和检修人员都应该对当班的设备状况认真检查。及时发现设备存在的缺陷和故障，采取积极的处理措施并记录在案。干熄焦系统任何一个设备出现故障，任何一个参数出现波动，都有可能对整个干熄焦系统的正常运行带来不利影响。因此，每班对所有设备都应该检查到位，对一些关键设备，甚至应多次检查。1.干熄炉及装焦、排焦系统检查一次除尘器、二次除尘器各格式排灰阀、链式刮板机和斗式提升机是否正常运转。检查空气导入部位、旁通流量导入部位中栓是否正常和观察孔盖是否正常。检查提升机和装入装置的运行是否正常，包括各电机、电动缸、油泵和走行轮等的声音是否正常，各机械传动部位有无松动、开裂等现象。确认移动设备各停止点是否处于最佳位置，观察该位置与设计点是否吻合，并按规定对设备各加油点进行加油。检查排焦系统吹扫风机运转情况，检查振动给料器进出口风压是否在规定值，以及旋转密封阀、振动给料器的运转是否正常。但有一点必须注意，在排焦部位进行巡检时，必须携带CO及O2检测仪，确认没有危险后再进入。检查炉顶放散阀水封、干熄炉炉顶水封、紧急放散阀水封是否处于正常状态。对磨板严重破损的焦罐应停止使用，并及时对破损的磨板进行更换。对提升机钢丝绳的检查尤其要认真，对所发现的问题要认真记录，及时反映，以决定是否对钢丝绳进行更换。当提升机钢丝绳出现以下情况之一时，应停止干熄焦的生产，并组织对钢丝绳进行更换。（1）钢丝绳的钢丝断裂数达到10%以上。（2）钢丝绳因磨损、拉伸，直径比原始直径减少7%以上。（3）钢丝绳有明显变形或明显腐蚀现象。2、气体循环系统检查循环风机润滑油泵、冷却水流量、循环风机轴封N2的压力和风机运转的声音等是否正常，循环风机入口挡板开度与中控室显示是否一致，循环风机进、出口充N2阀门开关状态是否正常。检查气体分析仪是否正常运行。检查炉顶放散阀、紧急放散阀、预存段压力调节阀和旁通流量调节阀等的调节状态及开度是否正常，并与中控室显示对照。观察预存段压力调节放散管出口有无明显蒸汽排出。按规定对锅炉底部和风机底部等排水口打开排放。3、锅炉系统检查强制循环泵的冷却水量是否正常，运转的强制循环泵声音是否正常，电机温度、电流是否正常，并与中控室对照。对备用的强制循环泵，要检查其是否处于正常的热备用状态。检查三冲量调节阀、主蒸汽压力调节阀、主蒸汽切断阀和主蒸汽放散阀等的调节状态及开度是否正常，并与中控室显示对照。检查锅炉锅筒液位、压力是否正常并与中控室显示对照。确认所有部位疏水阀、连排和定排的状态，并按规定排放。检查各部位安全阀是否处于良好状态。检查锅炉系统外围水管和蒸汽管是否有泄漏的现象等等。4、除盐水站对采用离子交换法的除盐水站，除按工艺要求生产除盐水外，还要检查酸、碱和氨等原料的储量。检查各过滤器、除铁器、阳离子交换器、阴离子交换器和混合离子交换器进出口压力及流量是否正常。检查各离子交换器在线监测水质指标是否合格。检查各水泵运转声音和电机电流是否正常。检查各部位进出口水管和开闭器有无漏水的现象。检查除CO2器工作是否正常。观察过滤后水箱、中间水箱和除盐水箱液位是否正常并与中控室显示对照。采用离子交换法的除盐水站，一旦发现水质指标超标，应立即倒换合格的离子交换器。并对失效的离子交换器进行再生操作，直到其水质合格为止。5、除氧泵房对运转的锅炉给水泵、除氧器给水泵、除氧器循环泵、加药泵的油位、电流、运转声音。进出口压力要进行仔细的检查，判断它们是否处于正常状态。对一些停止的备用泵，一定要检查确认其是否处于良好状态，能否起到备用的作用。对除氧器及低压蒸汽管道系统，要检查有无泄漏点。检查除氧器温度和现场液位计与中控室显示是否一致。检查低压蒸汽压力调节阀的开度与中控室显示是否一致。除氧泵房内取样装置以及管道系统等设施也要检查。6、除尘地面站检查除尘风机、脉冲控制仪、离线阀、格式排灰阀、仓壁振动器、链式刮板机和斗式提升机等设备是否正常运转，观察除尘风机出口放散管有无黑烟，以便判断除尘布袋有无破损现象。当除尘风机因故停机时，原则上应停止干熄焦的生产，并迅速检查原因，进行处理。对破损的除尘布袋应及时组织更换。7、发电系统检查汽轮发电机运转是否正常，检查蒸汽管路有无泄漏，检查汽轮机振动是否正常，有无异响。检查油路是否泄漏、冷油器铜管有无泄漏以及操作表盘上各项参数有无异常等。当班操作和巡检中发现的问题，除在本班的操作中采取相应措施避免事故扩大外，还要认真向下一班操作人员交待清楚。下一班操作人员上岗操作之前，除向上一班操作人员了解生产设备的运行情况外，还要认真查阅上一班的各种检查记录及操作记录。并到现场再次确认上一班巡检过程中发现的问题，做到心中有数，采取相应的对策后再上岗操作。二、焦炭物流系统操作方法至除尘地面站在干熄焦生产过程中，红焦由提升机和装入装置从干熄炉炉口装入，在干熄炉冷却段与循环气体进行热交换。冷却的焦炭从干熄炉底部由排焦装置排出，经运焦皮带系统运走。干熄焦的装焦及排焦操作在中控室计算机上都有独立的操作界面，可方便地进行中央自动监视及操作。另外，为方便检修、调试以及某些特殊情况下的操作，几乎所有的移动、运转设备都设计有现场手动操作，部分关键设备还设计有手摇装置或紧急操作方法。干熄焦焦炭物流系统工艺流程图见图71。红焦装入一次除尘器粉焦排出干熄炉焦炭烧损锅炉 二次除尘器给水预热器粉焦排出冷焦排出皮带图71 干熄焦焦炭物流系统工艺流程图循环风机 （一）红焦装入系统操作方法1手动操作在干熄焦开工初期、干熄焦提升机及装入装置检修等情况下，一般应采用手动操作。特别是在计算机自动程序出现故障或某些定位极限有问题的情况下，必须采用手动操作方法组织生产。手动操作提升机及装入装置时，首先应将提升机及装入装置选择开关选择为手动状态，确认提升机手动操作的所有条件满足。当接满红焦的焦罐在提升机井架下对准位置后，手动将APS夹紧，在提升机现场操作室手动操作将焦罐提升到规定高度。提升机手动提升速度有低速和中速两档，一般不设置高速，手动提升的位置检测也有极限控制。然后手动操作提升机的走行旋钮，使提升机向干熄炉顶走行，走行的停止位有极限信号显示，但靠人工对位停止。提升机手动走行有低速和高速之分。在提升机走行的过程中，现场手动操作装入装置，将其打开，装入装置的停止位由极限控制。确认装入装置打开后，手动操作提升机，将焦罐落在装入装置上。焦罐底闸门靠重力作用自行打开，开始往干熄炉内装入红焦。装焦完毕按相反方向操作提升机及装入装置，将空焦罐落在焦罐台车上。手动操作提升机及装入装置时，一定要确认好提升机及装入装置的每一步动作是否到位，否则会造成焦罐与装入装置相撞和焦罐与提升机吊钩相撞，甚至将红焦装漏的事故。2自动操作提升机及装入装置的整个运行过程在中控室的计算机画面上都有显示，而且提升机和装入装置自动操作的初次启动是在中控室计算机画面上完成的。完成自动操作的初次启动后，从提升机及装入装置的第二次自动操作开始，每次自动操作的指令都由电机车发出。自动操作时，提升机、装入装置及APS的选择开关都应选择为自动状态。当电机车开到提升井架下时，首先将空焦罐台车对准停车位，在电机车上发出空焦罐落下的指令；APS自动夹紧，停在待机位的空焦罐自动落在空焦罐台车上，APS自动打开；再次走行电机车，将装有红焦的焦罐台车对准停车位，电机车发出满罐提升的指令，APS自动夹紧，提升机自动将装有红焦的焦罐提起；当红焦罐上升到待机位时，APS自动打开，此时电机车可以牵引焦罐台车去接下一罐红焦。当提升机上升到规定高度后自动往干熄炉顶走行，在走行的过程中装入装置自动打开；当提升机自动走行到规定位置停止后自动落下，完成装焦动作。装完焦后提升机及装入装置自动按相反方向运行，直到空焦罐下落到待机位自动停止，等待电机车下一次发出操作指令。APS的作用有三点。一是防止焦罐台车滑动。当焦罐从焦罐台车上提起或落在焦罐台车上时，APS处于夹紧状态，可保证焦罐台车静止于停车位。二是缩短焦罐台车的精确定位时间。焦罐台车走行停车定位要求不高，可允许100mm的误差，然后由APS强行夹紧至10mm的停车精度，因此可缩短焦罐台车每次定位的时间。三是保证焦罐台车的定位精度。由于APS夹具与焦罐台车之间为刚性接触，因此焦罐台车的最终定位精度取决于APS的安装精度，可达10mm。提升机、装入装置自动操作时，所有的动作全部由计算机程序控制，所有的位置检测全部由极限信号控制。因此，计算机程序的严密性和极限装置的可靠性必须得到充分的保证。当焦罐旋转不到位和焦罐台车对位不准时绝对不允许提升。提升机自动走行到规定位置后，如装入装置没有打开，红焦罐绝对不允许落下。提升机自动提升的速度设有低速、中速和高速，但自动走行只有低速和高速。在干熄焦生产过程中，与装焦有关的料位有两个，即预存段上限料位及上上限料位。当干熄炉预存段焦炭料位达到上限高度时，提醒操作人员提升机还能往干熄炉内装一炉焦炭。当干熄炉预存段焦炭料位达到上上限时，受装焦联锁条件控制，提升机将不能往干熄炉内装入焦炭。此时若提升机处于自动状态，提升机将停留在提升井架上限位置，不再往干熄炉顶方向移动，直到预存段焦炭上上限料位信号消除。这些联锁程序都是事先在计算机控制程序里设计好的，必须得到充分的保证，否则就有可能造成事故。在正常的生产过程中，干熄炉内焦炭的料位应控制在校正料位与上限料位之间，这就要求装焦与排焦配合恰当。但为安全起见，每隔一段时间要对干熄炉内焦炭料位进行强制校正。焦炭料位强制校正一般两小时一次，特殊情况下每班最少校正一次。（二）冷焦排出系统操作方法干熄焦运焦系统包括运焦皮带及皮带电子秤等设施，根据干熄焦连续排焦的特点，一般应设计两系皮带，正常生产时一开一备。排焦系统包括双岔溜槽、旋转密封阀、自动润滑装置、振动给料器、吹扫风机和检修用平板闸门等。干熄焦运焦及排焦系统设计有手动和自动两种操作方式，正常情况下应采用自动操作方式，在检修或其它特殊情况下可采用手动操作方式。1、手动操作运焦系统各皮带都设计有手动、自动转换开关，排焦系统大部分机构也设计有手动、自动转换开关。但干熄炉底部的平板闸门一般只设计手动操作。正常生产状态下，平板闸门总处于开的状态，只是在检修或停炉时才根据实际情况将平板闸门关闭。在手动操作前，应将运焦及排焦各机构的选择开关选择为手动状态。先启动运焦皮带，启动原则是先启动远方的皮带，然后依次启动靠近干熄炉排焦部位的皮带。运焦系统皮带启动后，再依次启动排焦系统各机构。先将双岔溜槽切换到已运行的皮带一侧，再启动旋转密封阀，最后启动振动给料器。根据所需要的排焦量设定振动给料器的振幅进行排焦。运焦系统皮带上设计有皮带电子秤，对皮带电子秤有两点要求。一是皮带电子秤安装部位应靠近排焦部位。因为振动给料器振幅的大小是根据皮带电子秤称量的焦炭重量来进行调节的，安装在离排焦部位较近的电子秤可以缩短所秤排焦重量与振动给料器振幅的反馈时间，提高排焦量的控制精度。二是皮带电子秤要准确。干熄炉焦炭料位变化，除按装焦炉数进行累加，以及干熄炉校正料位计强制进行校正外，主要根据皮带电子秤反映出的焦炭重量来进行递减。若皮带电子秤不准，那么干熄炉焦炭就会显示虚假料位，特别是当焦炭料位低于校正料位时，是很危险的。排焦系统附属设备还包括旋转密封阀的自动润滑装置，其运行的正常与否直接关系到旋转密封阀能否正常运行，以及旋转密封阀的使用寿命。单独设计的吹扫风机专门用作振动给料器线圈的降温，以及对旋转密封阀侧面进行吹扫密封。在干熄焦生产和检修时要注意，吹扫风机启动后，循环风机才能启动；循环风机停止后，吹扫风机还要继续运行6小时以上，以保护振动给料器。当吹扫风机因故障停机时立即自动切换为N2或管道压缩空气，因此负责吹扫风机风源与N2或动力风的三通切换电磁阀必须确保能正常工作。2、自动操作干熄焦运焦及排焦系统的所有设备以及所处的状态，在中控室计算机画面上都有模拟显示。而且运焦及排焦系统所有的自动操作，可直接在计算机画面上进行。采用自动操作前，运焦及排焦系统各机构应选择到自动状态。先启动运焦系统，在计算机上发出运焦系统自动启动指令后，运焦皮带按设计好的先远端后近端的顺序依次启动。运焦系统两系皮带可以同时运转，以便切换溜槽时可以快速进行。启动排焦系统时，先将切换溜槽自动切换到运转的皮带一侧，再发出排焦系统自动启动指令。排焦系统将按照先启动旋转密封阀再启动振动给料器的顺序自动进行，然后根据所需排焦量对振动给料器设定相应的振幅开始排焦。在自动操作状态下，为了防止焦炭堵塞运焦及排焦系统，设计有联锁条件。当离排焦系统远端的皮带停止运转时，近端的皮带立即停止运转。同时排焦系统联锁停机，停止排焦作业。当旋转密封阀因故障停止运转时，振动给料器立即停机。此外，当干熄炉预存段焦炭料位达到下限时，为了防止气体循环系统工艺参数出现非正常波动，排焦系统立即停止排焦。当循环风机因故停机时，为防止焦炭因无法冷却而排出红焦，排焦系统也会立即停止排焦。由于运焦及排焦自动运行完全由计算机设计的程序控制，因此上述联锁条件必须绝对可靠，以防止意外情况发生。（三）排焦温度的监测干熄焦排出焦炭温度的控制要达到两个目的，一是要求排出焦炭温度的平均值达到设计要求，尽可能回收红焦的显热；二是要求排出焦炭的温度分布均匀，尽可能降低循环风机的负荷。排焦温度的平均值主要受排焦量以及循环风量的影响。排焦量增加则排焦温度上升，循环风量降低，则排焦温度上升，反之亦反。但调节排焦量以及循环风量除影响排焦温度外，对锅炉入口温度也会产生较大的影响，因此要综合考虑。日常操作中的排焦温度是用红外测温仪来进行测量的。显示温度为焦炭表面温度，实际上低于采用水当量法测定的焦炭平均温度，但在生产现场不可能采用水当量法对排焦温度连续测量，因此应事先测定好排出焦炭水当量温度值与红外测温仪测量温度值的差值T，作为对红外线测温仪适时测量的修正。即：T=T1-T2式中 T1采用水当量法所测焦炭样品的平均温度；T2采用红外测温仪所测焦炭样品的表面温度。因此，真实的排焦温度应为：T= T+T其中T为红外测温仪适时测量的焦炭表面温度，T为排出焦炭的平均温度。由于皮带运输机的耐热原因，当红外测温仪所测焦炭表面温度达到设定上限值时，双岔溜槽出口附近皮带运输机上方设置的喷水冷却装置会自动启动向皮带上的焦炭喷水。武钢焦化公司7、8号焦炉140t/h干熄焦设定的排焦温度上限值为230。排焦时不可避免会有少量的循环气体泄漏，当H2和CO的浓度达到一定程度，在排焦部位有可能燃烧。此外，当排焦温度过高，焦炭与空气长时间接触后，焦炭有自燃的可能。因此，在排焦装置的周围设置有火灾报警系统，对该部位的运行情况进行监测，如发现异常，应及时采取措施进行处理。排焦温度的均匀性，主要根据干熄炉冷却段上部及下部圆周方向温度的分布情况进行判断，若圆周方向温度分布较为一致，则基本可以判断排焦温度较均匀。若温度分布相差较大，应查明原因进行处理。处理方法主要是在干熄炉下部温度高的方向即焦炭下降速度快的方向设置调节棒进行调节，以使干熄炉内焦炭按圆周方向下降的速度均匀。调节棒的安装点按圆周方向均匀分布，共16个。可根据需要选择调节棒的安装位置，安装时要确保密封。但有两点需要注意：一是常年使用的调节棒，其头部磨损严重，焦炭的下落分布情况也会随着时间的变化而改变，因此必须定期检查；二是在安装调节棒时，有循环气体泄漏的危险，必须充分注意并采取可靠的安全措施。影响干熄炉圆周方向焦炭温度分布不均的因素主要有以下几个方面：1干熄炉内焦炭颗粒大小的分布发生变化，产生变化的主要原因，其一，料钟极端磨损，分散红焦的功能下降；其二，焦炉操作条件的改变会影响焦炭粒径的分布，如配煤比的改变、焦炉热工条件的改变及结焦时间的改变等。2干熄炉内焦炭下降速度的分布发生变化。产生变化的主要原因是：其一，调节棒的调节不够或头部磨损；其二，中央风帽严重变形或磨损。3干熄炉内冷却气体流速的分布发生变化。产生变化的主要原因是焦炭颗粒分布以及焦炭下降速度分布发生变化。排焦温度不均匀，会导致循环风量增大，增加循环风机的负荷。同时对气体循环系统的温度和压力等工艺参数造成影响。因此，必须认真掌握干熄炉冷却段圆周方向的温度分布及其变化趋势，出现异常应及时查明原因并进行处理。（四）干熄炉焦炭料位控制干熄焦正常生产中，所设定的排焦量应与装焦量相适应。原则上应保持排焦量的相对稳定，尽可能降低对后续工序工艺参数如锅炉蒸汽发生量、发电量等的影响。但为了保证干熄炉内焦炭料位的高度处于安全的范围，装焦及排焦装置都应与焦炭的料位发生相应的联锁关系。干熄炉料位管理示意图见图72所示。 图7干熄炉料位管理示意图事实上，干熄焦正常生产时，干熄炉冷却段总是充满焦炭，而焦炭料位的变化仅仅发生在干熄炉预存段内。真正参与热交换的只是干熄炉冷却段内的焦炭。当循环气体与冷却段的焦炭进行热交换后，吸收了红焦显热的高温循环气体直接从环形烟道排出干熄炉，再进入干熄焦锅炉进行热交换，循环气体根本不与干熄炉预存段内的红焦接触。因此，从理论上讲，焦炭只要位于干熄炉预存段的任一高度都不会对干熄焦工艺参数造成影响。如果焦炭高度低于预存段最低部，干熄炉斜道就会露出。此时循环气体压力、温度等参数就会发生较大的波动，而且还容易发生焦炭浮起堵塞斜道等事故。因此当焦炭达到下料位时，必须停止排焦，这个联锁功能由计算机控制程序自动完成。如果焦炭高度达到上上限还继续装焦，那么焦炭就会溢出干熄炉，造成烧坏装入装置和堵塞炉顶水封等事故。因此当焦炭达到上上限料位时，必须停止装焦，这个联锁功能也由计算机控制程序自动完成。任何时候干熄炉内焦炭都应处于预存段高度范围，这个高度就是干熄炉内焦炭料位的安全高度。测 量 部 位测 量 方 法测 量 部 位测 量 方 法L1H-H料位计静电容量式L5一次除尘集尘H料位计(2处)静电容量式L1H-H料位计E-1程序演算值L6一次除尘中间斗H料位计静电容量式L2H料位计E-1程序演算值L7二次除尘斗内焦粉H料位计静电容量式L3L料位计E-1程序演算值L8二次除尘斗内焦粉L料位计静电容量式L4P/C内焦炭量校正用料位计“”射线式料位计L9焦粉斗内焦粉H料位计静电容量式表7 干熄炉料位检测表干熄炉预存段的作用，除了有利于提高焦炭质量外，对干熄焦的生产还有很大的调节作用。当焦炉系统出现故障或需要检修时，可以预先将干熄炉预存段内的焦炭保持较高的料位。通过减少排焦量，降低焦炭在预存段的下降速度，为焦炉的检修尽可能地创造条件。当排焦或运焦系统需要检修时，可以预先将干熄炉预存段焦炭保持较低的料位后停止排焦。此时干熄炉仍可装入一定量的焦炭，可以减少因排焦及运焦系统的检修对焦炉生产造成的影响。当提升机往干熄炉内装入焦炭时，干熄炉预存段中焦炭料位的增加是按理论值进行累加的。由于每炉焦炭的重量并不完全一致，因此这个累加值是有误差的，随着装入炉数的增加，误差可能会逐渐增大。干熄炉预存段焦炭料位的降低是根据运焦皮带电子秤所称量的值，由计算机通过逻辑运算后来递减的。由于皮带电子秤称量的误差，焦炭料位递减的误差也会随着排焦时间的延长而增大。因此，必须每隔一段时间对干熄炉预存段焦炭的真实料位进行强制校正，以消除装焦量及排焦量的误差对焦炭料位造成的不良影响。对预存段焦炭实际料位一般每两小时强制校正一次，特殊情况下每班最少强制校正一次。干熄炉预存段焦炭料位的设置，因各干熄焦设计的不同在形式上有一定的区别，但其料位的基本原理和所具备的功能大同小异。以武钢7、8号焦炉干熄焦为例，干熄炉预存段焦炭设计有五个料位：其中焦炭上上限料位两个，用L1和L1表示；焦炭上限料位一个，用L2表示；焦炭下限料位一个，用L3表示；强制校正用料位一个，用L4表示。各料位的功能如下：1预存段焦炭上上限料位（L1、L1）L1和L1都是预存段上上限料位，表示红焦已到了干熄炉预存段容量的极限。预存段上上限料位出现时，不能再向干熄炉内投红焦了。自动操作状态下，由计算机直接发送指令，提升机停止装焦。L1是静电容式显示料位，作为计算机程序测算料位L1的备用设置。因此有必要将L1和了L1调节到同样的显示值。2预存段上限料位（L2）L2是计算机程序测算料位，该料位的出现是为了警告操作人员，预存段只剩下装一罐焦炭的容量了。3预存段下限料位（L3）L3是计算机程序测算料位。焦炭在此下限料位以下状态进行操作时，当打开装入装置时会从装焦漏斗吸入大量的空气，使锅炉入口气体温度和压力等发生较大变化。还有可能造成干熄炉斜道口焦炭浮起，对干熄焦操作将造成严重影响。预存段下限料位出现时，应停止排焦。自动操作状态下，由计算机直接发出指令，排焦装置停止排焦。4预存段焦炭强制校正用料位（L4）L4是 “”射线式料位，设置在干熄炉预存段中间位置。为了正确掌握计算机程序测算所得预存段内的焦炭量，当干熄炉预存段焦炭实际高度刚刚低于该“”射线式料位时，自动将计算机程序测算所得的料位值强制修正为真正的焦炭料位。三、气体循环系统的操作锅炉入口气体温度：960压力：-1100Pa流量：199000 m3/h干熄焦气体循环系统包括循环风机、循环风机入口挡板、干熄炉入口挡板、循环气体除尘净化装置、环形烟道空气导入阀、预存段压力调节阀、旁通流量调节阀、紧急放散阀和循环气体流量计等设备。气体循环系统各设备运行正常与否，直接关系到干熄焦各工艺参数是否稳定，对干熄炉排焦温度、锅炉入口气体温度和锅炉蒸汽发生量等主要参数有直接的影响。因此气体循环系统是干熄焦非常重要的一个环节。武钢焦化公司7、8号焦炉140t/h干熄焦气体循环系统工艺流程图见图7。至除尘地面站旁通气体流量约20000m3/h 气体放散量约20720m3/h一次除尘器导入空气量约18200m3/h干熄炉锅炉给水预热器二次除尘器锅炉出口气体温度：约170压力：-1900Pa流量：199000 m3/h循环风机入口气体温度：约160压力：4200Pa流量：199000 m3/h干熄炉入口气体温度：约130压力：6100Pa流量：158000 m3/h皮带循环风机循环风机出口气体温度：约180压力：7100Pa流量：199000 m3/h图7 气体循环系统工艺流程图（一）循环风机操作方法循环风机一般都设计有手动和自动两种操作方式，正常生产时采用自动方式，在中控室计算机画面上操作。手动方式只在调试及现场检修等特殊情况下使用。正常生产中循环风机的运转必须满足一定的条件，这是根据干熄焦的工艺特点，出于对循环风机本身及干熄焦锅炉的保护而设计的，通常称为循环风机的联锁条件。当联锁条件中的某一项未满足时，循环风机自动停止运转，以免损坏设备。循环风机的运行联锁条件包括： 锅炉强制循环泵。当强制循环泵停机10min或锅炉循环水量低于下限时，循环风机自动停机。 锅炉给水泵。当锅炉给水泵停机10min时，循环风机自动停机。 锅筒液位下限。当锅筒液位低于下限达10min时，循环风机自动停机。 锅筒液位上限。当锅筒液位高于上限达10min时，循环风机自动停机。 风机轴承温度。当风机轴承温度达到上限时，循环风机自动停机。 电机轴承温度。当电机轴承温度达到上限时，循环风机自动停机。 风机轴承振动上限。当风机轴承振动达到上限时，循环风机自动停机。 主蒸汽温度上限。当主蒸汽温度达到上限时，循环风机自动停机。 除氧器水位下限。当除氧器水位达到下限时，循环风机自动停机。 仪表用压缩空气压力下限。当仪表用压缩空气压力低于下限时，循环风机自动停机。 风机电机线圈温度上上限。当风机电机线圈温度达到上上限时，循环风机自动停机。 中央急停信号出现时，循环风机自动停机。 循环风机变频器工作不正常时，循环风机自动停机。 循环风机冷却和润滑油泵严重故障时，循环风机自动停机。干熄焦循环风机分为调速和不调速两大类。调速型循环风机又分为变频调速型和液力耦合调速型。主要通过改变循环风机转速来调节循环风量，也可以通过循环风机入口挡板来进行调节，但比较粗糙，一般不采用。不调速型循环风机又分为栅板型、翻板型、蝶阀型以及旁通阀型，只能通过调节循环风机入口调节板开度或者旁通阀开度来调节风量。相比较而言调速型循环风机虽然一次性投资较大，但其运行成本低，更为科学。各类调速型循环风机和不调速型循环风机投资及运行成本对比见表71。表7各类循环风机投资及运行成本对比风 机 类 型投 资 成 本运 行 成 本 变频调速型高最低液力耦合调速型较高较低栅板型一般一般翻板型较低高蝶阀型较低高旁通阀型低最高武钢焦化公司7、8号焦炉干熄焦循环风机采用变频调速。启动风机前，除应满足循环风机自身与外在的联锁条件外，循环风机入口挡板应全关。当循环风机启动后，慢慢将入口挡板全开，然后通过调节循环风机的转速来调节循环风量。干熄炉冷却段上部的斜道，是干熄炉内高温循环气体的出口，斜道沿干熄炉圆周方向均匀分布。为了调节干熄炉冷却段上部圆周方向的气流分布，在各斜道出口插入厚度不同的调节板，用来调节各斜道出口的实际面积。在环形烟道出口侧，斜道实际出口面积要小一些，从而达到干熄炉圆周方向的各个斜道口通过的气流大致均等的目的。循环风量设定的大小因各干熄焦设计条件的不同而有较大差别，同时还受排焦温度和锅炉入口温度等因素的影响。任何一次循环风量的调节，都应在生产比较稳定的状态下进行。而且调节完后要观察一段时间，不要急于第二次调节。每次循环风量的调节幅度不要太大，以20003000m3/h为宜。特别是增加风量时更应注意，以防止造成干熄炉斜道口焦炭的浮起现象。循环气体的总流量由设置在二次除尘器和循环风机之间的流量计连续测量。经循环风机升压后的大部分循环气体，进入干熄炉冷却段冷却红焦，另外一部分循环气体经过预存段压力调节放散管和旁通流量管分流。因此起冷却焦炭作用的并不是所有的循环气体。武钢焦化公司7、8号焦炉140t/h干熄焦设计排焦温度200，设计循环冷却气体用量为1129m3/t焦。实际生产中，当排焦量达到设计焦炭处理能力的50%以上时，可按13001350m3/ t焦来设定总的循环气体流量。当循环风机因故停机时，应迅速向循环风机前后循环气体通道以及干熄炉底部吹入N2，以使循环气体系统处于惰性气体环境中。同时要打开炉顶放散阀对干熄炉预存段压力进行调节，防止因循环气体中H2和CO等可燃成分浓度过高而产生爆炸。当循环风机停机时，应停止排焦，以防止因焦炭冷却不够排出红焦而损坏设备。循环风机停机后应积极查明原因，不要盲目急于重新启动。（二）循环气体除尘净化操作方法干熄焦一次除尘器、二次除尘器在气体循环系统中起着除去粉尘的作用。一次除尘器位于干熄炉出口与锅炉入口之间，采用重力沉降的方式除去干熄炉出口循环气体中粗颗粒焦粉，以降低焦粉颗粒对锅炉炉管的冲刷。沉积在一次除尘器底部的焦粉通过水冷套管排出。之所以要设计水冷套管，是因为一次除尘器收集的焦粉温度很高，为防止高温焦粉排出时损坏设备，必须对其进行降温处理。水冷套管内必须保证有常流水，水冷套管下部设计格式排灰阀，可采用手动和自动两种方式排灰。在自动状态下，当水冷套管内焦粉堆积高度达到上限料位时，格式排灰阀自动启动运转一段时间，排出一部分焦粉。如果一次除尘器底部粗颗粒焦粉堆积太多，循环气体会再次将焦粉吹散，带入锅炉对炉管造成冲刷。所以，一次除尘器料位的管理及格式排灰阀的操作十分重要。出干熄炉的循环气体经过一次除尘器除尘后，可以除去循环气体从干熄炉带出的1/3以上的粗颗粒焦粉。进入锅炉的循环气体含尘量可降至1012g/m3，所含粉尘成分为团聚性差、松散粒状的焦粉，其粒度分布见表72。表7进锅炉循环气体中粉尘的粒度分布67mm36mm1.53mm0.51.5mm0.250.5mm0.25mm3.4%13.6%29.7%27.6%23%2.7%二次除尘器位于锅炉出口与循环风机之间，采用多管旋风除尘的方式除去锅炉出口循环气体中的细颗粒焦粉，以降低焦粉对循环风机叶轮的冲刷。二次除尘器灰斗设计有上限及下限料位检测仪，灰斗底部设计格式排灰阀，可采用手动和自动两种方式排灰。手动操作在现场通过与中控室联系进行。在自动状态下，当二次除尘器灰斗内焦粉料位达到上限时，灰斗格式排灰阀打开开始排灰。当灰斗内焦粉排到下限料位时，格式排灰阀关闭停止排灰。二次除尘器靠离心力将出锅炉的循环气体中0.25mm的焦粉除去95%以上，经过循环风机的循环气体含尘量可降至1g/m3以下。一次除尘器、二次除尘器收集和排出的焦粉，经链式刮板机和斗式提升机等设备送往焦粉贮槽，经加湿搅拌后外排运走。（三）气体循环系统各阀门的调节方法干熄焦正常生产中，循环气体系统各阀门的状态见表73。干熄焦一般采用导入空气燃烧的方法控制循环气体中的可燃成分。当循环气体中H2、CO等可燃成分的浓度升高时，通过从环形烟道处导入适量的空气，使可燃成分燃烧，以降低其含量。空气导入量根据循环气体中可燃成分的浓度，在中控室计算机画面上通过调节空气导入阀的开度来调节，导入时预存段压力一般应处于负压状态。但有两点需要注意，一是表7 气体循环系统阀门状态表名 称状 态炉顶放散阀关炉顶放散管调节阀调整开环形烟道空气导入阀调整开紧急放散阀关循环风机入口挡板开预存段压力调节阀旁通阀关预存段压力调节阀调整开旁通流量调节阀调整开导入空气也会使锅炉入口温度上升，而且过量的空气会使焦炭的烧损率上升。因此导入空气量要适当，避免锅炉入口温度超过最大允许值；二是当锅炉入口温度低于600时，导入的空气不能使H2、CO等可燃成分燃烧，此时导入空气对降低循环气体中可燃成分的浓度不起作用，应打开气体循环系统各N2吹入阀进行控制。此时如果循环气体中可燃成分浓度持续升高，为避免发生爆炸，可降低循环风量。调节预存段压力调节阀使预存段压力处于正压，打开炉顶放散阀放散一部分气体。正常生产中，预存段压力应控制为负压，以防止装焦时大量的循环气体和烟尘从干熄炉装焦口冒出。但预存段压力也不宜控制太低，否则当炉盖打开时，大量的空气会吸入干熄炉造成红焦燃烧。一般预存段压力控制在0100Pa较合适。由于循环气体中可燃成分的存在而往环形烟道中导入空气，因此循环气体的量在逐渐增加，会造成预存段压力升高，必须对其进行调节。预存段压力可通过调节预存段压力调节阀的开度放散一部分循环气体来控制。可在中控室的计算机画面上进行操作。预存段压力调节阀还设计有手动旁通阀，一般处于关闭的状态，可在检修或其他特殊情况下使用。当锅炉入口温度上升趋势太快或者锅炉入口温度超过设计的最高允许值时，为避免损坏耐火材料及锅炉，应采取措施对锅炉入口温度进行控制。最基本的方法是减少排焦量和增加循环风量。但在比较紧迫的情况下可以通过调节旁通流量调节阀，直接将循环风机出口的低温循环气体导入干熄炉出口侧的环形烟道，快速降低锅炉入口温度或抑制锅炉入口温度的上升趋势。旁通流量调节阀的开度可在中控室计算机画面上控制。一次除尘器上部的紧急放散阀在干熄焦正常生产中应处于关闭状态。只在某些特殊情况如全面停电、锅炉炉管破损时才打开，以防止循环气体中可燃成分浓度急剧升高而产生爆炸。干熄炉入口挡板的开度，从理论上讲，中央风道与周边环形风道的供气量保持11.5时冷却效果最好。但由于中央风帽供气阻力较大，在干熄焦实际生产时，中央风道和周边环形风道上挡板开度可控制相等，按11的比例进行供气。不过这个开度可根据干熄焦的实际情况而定，其原则是保证干熄炉冷却段内中央和周边的焦炭能够均匀冷却。（四）气体循环系统压力的管理干熄焦正常生产中，气体循环系统压力及温度的变化都有一定的规律，其控制范围必须符合干熄焦工艺的设计要求。对某一个参数的调节，可能会影响其他参数的波动，一般情况下从某一参数出现非正常的变化，可以预测干熄焦系统内部发生的变化。因此加强对干熄焦系统压力及温度的管理非常重要。干熄焦系统因设计能力的不同，气体循环系统各部位的压力设计值也不同。同一套干熄焦，因生产能力的不同，气体循环系统各部位的压力控制值也不同。但压力的变化趋势以及被测量部位两点之间的压力差值的变化，都能反映出气体循环系统存在的问题。用以提醒操作人员及时检查出现的故障并采取相应的处理措施，使干熄焦的操作恢复正常。武钢焦化公司7、8号焦炉干熄焦按设计最大焦炭处理量140t/h运行时，气体循环系统各部位压力参考值见表75。表7 武钢焦化公司7、8号焦炉干熄焦气体循环系统设计压力编 号测 量 部 位压 力 标 准 PaP1预存段0-100P2锅炉出口-1900P3循环风机入口-4200P4循环风机出口7100P5干熄炉入口6100P6锅炉入口-1100 预存段压力（P1）打开干熄炉顶部的炉盖装入红焦时，为了不使装焦漏斗处冒出烟尘，可以用预存段的压力来控制，可将预存段压力控制为负压。但预存段压力不能控制太低，否则打开炉盖时大量的空气会吸入干熄炉使焦炭燃烧，因此预存段压力应保持适当。预存段压力通过风机出口预存段压力调节阀来调节，可自动调节也可手动。预存段压力设有两个压力测量口，一开一备，备用测量口为了不被焦粉堵塞，应连续用N2吹扫。 锅炉入口压力（P6）如果斜道口发生了焦炭浮起现象，受其影响，锅炉入口的压力要比正常操作时的压力更偏于负压，一般偏低约500Pa以上。因此从锅炉入口压力的变化趋势，可以判断干熄炉斜道口焦炭浮起是否严重。 压差管理在干熄炉正常生产中，在排焦量与循环风量相对稳定的状态下，气体循环系统两点之间的压差也应保持相对稳定。因此从气体循环系统两点之间压差的变化情况，可以在某种程度上对各设备的异常做出判断。如果锅炉入口与锅炉出口之间压差增大，则可能是锅炉内部有小块焦炭和焦粉堆积，发生了堵塞现象；如果锅炉出口与风机入口之间压差增大，则可能是二次除尘器及其管道内部焦粉的堆积产生了堵塞现象；如果锅炉出口与风机入口之间压差减小，则可能是二次除尘器的内套筒受到焦粉的冲击，产生孔洞，致使循环气体短路；如果给水预热器入口与出口之间压差增大，则可能是给水预热器内部发生了阻塞现象，有焦粉堆积或给水预热器漏水；如果干熄炉入口与锅炉入口之间压差减小，则可能是冷却段内的焦炭有搭棚现象。（五）气体循环系统温度的管理干熄焦系统各部位温度设计值很大程度上反映出该套干熄焦工艺的先进性