捣固炼焦配套干熄焦管理技术.doc

捣固炼焦配套干熄焦管理技术2010-02-23 10:56一、湖北中特新化能科技有限公司干熄焦简述 湖北中特新化能科技有限公司干熄焦工程为中特新化能厂275孔4.3m捣固焦炉配套建设的1125t/h干法熄焦系统，为国内第一家捣固焦配套干熄焦系统。工程由中冶焦耐院总包建设，于2007年9月动工兴建，干熄炉本体及锅炉系统于2008年10月21日建成投产，汽轮发电机组于2008年12月28日顺利发电。本工程干法熄焦设计处理能力为125t/h，最大为140t/h。炉产汽能力为：压力P=4.14/3.82Mpa、温度t=450、产汽量Q=64t/h。汽轮发电机组，额定功率为15KW，正常抽汽量为1525t/h，抽汽压力为0.981Mpa，抽汽温度为311。二、干熄焦系统运行中存在问题1条件的局限1.1 干熄炉与湿熄焦塔建在同侧原焦炉熄焦塔建于焦炉西侧，东侧建有化产生化污水处理，而干熄焦系统的预留地在焦炉的西侧和南侧，所以将干熄炉与湿熄焦塔建在了同一侧。由于地理的局限，每次干熄焦出现故障时均不能及时倒用湿熄焦系统。因为干熄焦罐倒湿熄焦罐需时约1小时，而湿熄焦罐倒回干熄焦罐又需约1小时，所以除了长时间停炉检修一般不倒用熄焦系统。一般情况下，焦炉每日生产的150炉焦炭必须全部干熄，遇到焦炉提产、排焦系统、运焦系统出现故障，干熄焦的操作难度就更大了。1.2 干熄焦只有一套运焦系统由于新化能厂干熄焦系统只有一套排焦系统，在正常情况下，如：交接班做卫生、倒换单双层筛、皮带检修等，需要启停皮带十余次/日，影响排焦时间2小时/日。而当皮带出现故障或筛焦楼出现故障时，将会严重影响排焦。同时对干熄焦整个系统也带来的极大的影响，如：料位堆积、恢复排焦后需采用大排焦，气体成分难以控制、T6难以控制、汽包降温降压、汽轮机供气不足难以维持发电等，给干熄焦的稳定运行带来的极大的影响。2 运行中存在的问题2.1实际运行风量过大 本干熄焦选用的是双吸式离心风机，正常风量为162000m3/h，最大风量为177500m3/h，设计气料比小于1300m3/tc。但实际运行中循环风机风量一直偏高，开工初期厂部没有对风量进行规定，为了保证排焦温度及锅炉入口温度，风量一度涨至190000m3/h。正常运行后，对各方面进行精细控制，风量仍然较大，正常风量一般控制在170000m3/h至180000m3/h之间。2.2排焦温度过高 本系统设计要求干熄排焦温度小于200。开工初期由于对循环风量没有进行控制，排焦温度还比较稳定，一般控制在120左右。正常运行后，厂部对风量进行严格要求，要求按设计值进行控制，结果导致排焦温度异常偏高，一般都在150以上，有时达到230。远远超过了设计要求。2.3 气体成分偏高 一般来说要保证干熄焦系统安全运行，气体成分必须控制在安全范围内，即O2：01%、H2：03%、CO：36% 。而我厂各项气体成分均比较偏高，如O2含量一般在0.60.9%之间，H2含量一般在24%，CO含量一般在57%。且导入空气阀位开度较大，一般在50%左右，最大甚至开到80%，但气体程度还是难以控制。2.4 干熄炉入口温度偏高干熄焦入口温度设计值为130，我厂干熄焦系统干熄炉入口温度一直在150以上，大大超过了设计值，给排焦温度及整个系统的降温带了的较大的影响。2.5 风机漏风干熄焦投产不到一个月，就发现循环风机磨损了一个洞，初步分析是二次除尘长期高料位导致，后对料位进行了严格控制；3月份检修发现循环风机西南部和人孔门处有漏点；4月份发现循环风机底部有漏点，导致停产检修；5月份发现循环风机底部西面出现漏点，进行在线焊补；6月份又发现风机有漏点，在线对风机外壳进行拆除、检查及处理。每次风机出现漏点，均会导致系统氧气成分偏高，同时致使T3、T4难以控制，给整个系统带了的严重的影响。2.6 焦罐衬板烧裂干熄焦投产一个月，巡检人员就发现衬板有烧裂现象，后对干熄焦罐衬板进行大面积更换。并对焦炉制定了严格的考核制定，严禁将焦侧的煤粉、焦油及垮焦铲入焦罐。目前每周仍能发现烧裂、螺栓松动、快要脱落的衬板，需不定期对破损衬板进行更换。干熄焦投产至今曾发生两起因破损衬板调入干熄炉导致旋转密封阀被卡事故，每次故障处理时间均高达6小时。三、原因分析1捣固炼焦自身带来的问题1.1捣固焦气料比较高相同质量捣固焦及顶装焦焦炭粒级分布见表1。由表1可以看出大粒级焦炭（60mm以上），捣固焦比顶装焦高出28.8%。在相同冷却时间下，捣固焦的需要的冷却风量自然要高1.2捣固焦气体成分较高在焦炭质量要求相同时，采用捣固炼焦，能配入较多高挥发性煤、弱粘结性煤，从而扩大炼焦煤源，提高焦炭质量，降低成本，减少能耗。但是配入较多高挥发性煤，必然会带来焦炭挥发份较高，虽然经过干熄后焦炭的挥发份会得到降低，但其中的差额均在干熄炉内转化为H2、CO等，影响干熄炉的气体成分控制。 一般顶装焦配套干熄炉内CO与CO2组分和为1617%，而捣固焦配套干熄炉内CO与CO2组分和为2021%由于气体成分较高，为保炉体安全，必将导入大量的空气进行燃烧。我厂在生产中，一般空气导入阀开度为40%左右，各项气体成分控制在安全范围的最大值。结果还是导致T6偏高，为保证T6在960以下，循环气体回流量一般达到20000m3/h，从而需要较大的循环风量来确保熄焦效果，若按设计值来控制循环风量，必将造成排焦温度超标。1.3 捣固焦硬度较大一般情况下干熄焦炭与湿熄焦炭相比，M40能提高35%，M10能提高0.30.8%，CSR能提高34%。我厂循环风机频繁出现磨损、漏点，除尘管道也出现了两次磨破。年修期间检查冷却段耐火砖，磨损情况也较一般干熄焦严重。这些现象在其他顶装焦配套干熄焦系统是极少出现的。1.4 捣固焦炉热工制度难以准确制定由于捣固焦煤饼中心温度难以测定，所以捣固焦炉的热工制度一直难以准确制定。一旦配煤比或是结焦时间等发生变化，相应温度控制不合理，就会出现焦饼成熟不均的情况。而且与顶装焦相比，捣固焦易出现塌头塌尾，机焦侧出现生焦的情况也较频繁。2 设计方面的不足经过干熄焦系统的实际运作，显示出风量的选择以及热管换热器换热面积的选择均不能满足实际要求。由于捣固焦气料比偏高、气体成分高导致风机实际风量较大。而干熄焦入口温度长期偏高，从未低于150，显示出热管换热器设计换热面积不够。捣固焦硬度较大，循环系统各部分的磨损情况较顶装焦严重。这些都应列入设计考虑范围。我厂衬板的更换频率也较其他一般干熄焦勤，究竟是衬板材质问题还是捣固焦带来的问题，有待进一步观察研究，但就现象而言也需列入设计考虑范围之内。3 操作管理方面的不足干熄焦投产运行不久，相关人员对干熄焦的工艺、设备、管理特点都缺乏了解，相关管理制度，工艺操作参数，特殊操作规程还不完善。对焦炉生产对干熄焦的影响没有引起重视，从而出现了为保焦炉生产，盲目提高产量，导致干熄焦负荷累积，出现恶心循环，最终导致停炉。三 、主要运行管理经验1 合理安排排焦量 我厂早班出焦炉数较中、夜班少，所以依靠预存室自身的调节能力，要求夜班交班料位25m，早班交班料位23m，中班交班24m，确保均匀排焦。一方面可以延缓检修时间停皮带对T6的影响；另一方面可以均衡一日的负荷，从而保证干熄炉的稳定工况。此外还可以避免因大排焦引起的气体成份超标、排焦温度超标、T6难以控制，风量不够等一系列问题。2 严格控制导入空气量 运行中T6温度偏高，导致回流量较大，而风机风量有限，为了稳定生产，采取减少空气导入量，将气体成分控制在安全范围的最高值。由于排焦量波动不大，在焦炭成熟情况良好的情况下，气体成分能控制在较稳定的水平。目前干熄炉内H2含量在2%以下，O2含量在0.20.3%，CO含量在56%，CO与CO2组分和为19%左右。而且还在一定程度上减少了焦炭烧损率。3排焦系统的控制 由于我厂干熄焦系统只有一套排焦系统，所以检修时间（2小时）对干熄焦的影响极大。为了稳定干熄焦生产，将早班的2小时检修时间调整为早、中班各1小时，并且严格控制检修期间的皮带停止时间和交接班时间，将每日停皮带时间控制在1.5小时。4 针对不同部位出现的设备故障，制定出相应的操作方案干熄焦投产后设备故障比较频繁，如旋转密封阀被卡、提升机不能动作、装入装置不能动作、地面除尘站设备故障、水封槽漏水等。都影响到干熄焦的正常装焦及排焦，对此我厂针对检修部位的不同，制定出相应的保温保压操作方案及降温降压操作方案。装焦系统出现故障，非计划性抢修需要首先缓慢降低循环风量，确保抢修时间能连续排焦，且结束时，干熄焦料位应控制在下料位，同时汽轮发电站配合将发电量降到最低负荷；计划性检修，可事先提高T3、T4温度，料位提至高料位，将锅炉压力及温度提至最大值。排焦系统出现故障缓慢降低循环风量；逐渐关闭气体回流量；对系统进行有效的保温保压；控制锅炉入口温度降幅50/h；如系统温度下降较快，可手动控制预存室压力为微正压；根据系统气体成分调整导入空气量的大小。若检修时间长，可通知电站解列，缓慢打开主蒸汽压力放散阀，缓慢关闭主蒸汽切断阀，利用主蒸汽压力调节阀手动控制汽包压力。5 严格控制好升、降温操作每次月修期间，制定和严格执行干熄炉的升温升压、降温降压操作制度。对工人的操作进行规范，严格控制T6升降幅度在60/h左右，汽包压力升降幅度在0.5Mpa/h。要求方法得当，升降温平稳、缓慢，避免干熄炉因温度急剧变化产生应力而对炉体造成损伤。6 加强巡检重点设备情况 勤查勤检，特别是对风机负压区、炉盖水封槽等进行检查，确保干熄焦气体循环系统的密封性，以保持系统内的气体成分正常；实时监督焦罐衬板、料钟衬板的磨损、烧损情况，防止金属物掉入炉中，避免旋转密封阀被卡。7 加强对冷却室上、下点温度（T3、T4）的监视要求T3最高点不得超过350，T