干熄焦炉顶水封槽漏水系统分析及改进方案.doc

干熄焦炉顶水封槽漏水系统分析及改进方案 摘 要：某焦化厂160T/H干熄焦投产半年后炉顶水封槽内侧焊缝开裂漏水，在水封槽未维修的情况下持续生产半个多月停炉后进行水封槽的更换，针对事故产生的原因进行分析，采取的应急措施、更换及改进方案。 中国论文网 /1/view-13026543.htm关键词：水封槽；水垢；焊缝；改进 DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.08.012 0 前言 干熄焦是一种利用惰性气体冷却炽热焦炭的一种熄焦方法，它通过在干熄炉中利用惰性气体冷却红焦，吸热后的高温惰性气体经过一次除尘器进入CDQ锅炉，冷却后的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉再次进行循环。干熄焦装置能够回收利用红焦的显热，具有节能降耗，节约成本、减少环境污染、提高焦炭质量等诸多优点，广泛应用于炼焦生产中。 干熄焦炉顶水封槽是干熄焦系统的重要组成部件，用于解决炉顶密封并进行降温，通过它与炉盖或者水封罩配合，防止粉尘外溢和空气吸入。但是在装焦过程中，不可避免会有少量焦炭颗粒和焦粉落入水封槽，同时水封槽用水为地表水，该水水质较差，含有较多的钙镁离子，如果运行工不及时清理会形成很厚的水垢，使水封槽底部无法得到冷却，造成水封槽内圈底部焊缝开裂。某160T/H干熄焦投产半年后水封槽烧裂，本文就某160T/H干熄焦水封槽烧裂后运行更改及优化改造为模板，进行说明。 1 炉顶水封槽的结构及工作原理 原设计安装所用水封槽材质为不锈钢，主要由水封槽本体、冷却水管、压缩空气管组成。水管与压缩空气管道均沿槽体底部布置，水管沿圆周方向设有喷嘴，给水时可带动水流动，压缩空气管向下45开有小孔，通过压缩空气带动底部焦粉悬浮，顺着水流进入溢流槽。水槽底部设有排水孔，上部有溢流槽连接溢流管道。 2 问题及发现 2017年4月9日晚上，干熄焦中控运行人员发现循环气体成分在线分析仪检测的H2浓度一直在3%以上，CO浓度在7-8%之间，增加空气导入量也未能降低可燃物浓度。运行人员现场检查气体分析仪确定无故障，到达干熄炉顶发现干熄焦水封槽溢流槽没有水流出，联系中控后现场手动打开干熄炉盖发现水封槽北侧大约600mm长底部焊缝开裂，大量水顺着炉墙边缘进入干熄炉中，炉口砖水迹明显，如果不立即采取措施，会诱l爆炸事故发生。 3 原因分析 （1）冷却水中含有大量的Na+、Ca+、Mg+等离子，受热后与水反应生产水垢，随着时间的推移水垢越来越厚，冷却效果越来越差。 （2）水封槽中布置的水管与气管在水封槽底部，落入水封槽的大块焦炭颗粒难以被压缩空气吹动，而且由于有两根管道存在，巡检人员难以对底部进行清理干净，随着时间的推移焦粉焦粒越积越多，造成底部焊缝位置高温变形撕裂。 （3）炉盖与水封槽之间的间隙只有十公分左右，巡检人员的清理工具没有根据现场条件专门制作，导致清理效果差，水封槽中每次清理后都会遗留部分焦炭颗粒，并且越来越难以清理。 （4）巡检人员每天对水封槽清理一次，但是由于生产负荷大，装较量增多导致落入水封槽的焦炭颗粒及焦粉量较大，只有一次清理难以满足生产需要。 4 采取措施 运行人员立即关闭冷却水阀以及压缩空气阀门，通知焦炉减少干熄焦装焦数。通过与水封槽制作厂家联系，水封槽的制作与运输周期预计十五天左右，而且业主单位没有在线维修或更换水封槽经验，联系相关专业人员到现场也需要较长时间，根据生产安排及相关准备需要，干熄焦计划到月底进行停炉检修。 针对这种情况，首先通知中控把干熄炉装焦量降低为最低负荷运行，将干熄炉料位控制在低料位。其次水封槽中由于水已烧干，落入其中的焦炭颗粒及焦粉已堆积很厚的一层，利用焦粉层及岩棉对炉盖进行密封（效果很差）。最后要求现场巡检人员在巡检时加强对炉盖以及干熄焦水封槽的检查，观察情况是否恶化，是否采取其它措施。同时对炉盖以及料斗台车需要加油的地方勤加油，保持润滑效果防止因为高温导致损坏。维持这种状态持续运行至4月25日，水封槽底部焊口烧裂部位扩大至底部一半，4月30日整个水封槽内圈全部烧裂，并掉入干熄炉中，5月3日整个干熄焦开始停炉检修， 5月11日，组织人员完成水封槽进行更换，用时五个小时。 5 改进措施 （1）将原水封槽底部和侧壁的直角焊接连接，改为一次锻压成型的两个半环槽体，然后进行立缝焊接成型，消除了水封槽底部水平部分的环形焊缝，底部也由原来的直角连接变为圆弧连接，消除了原水封槽底部焊接应力，更利于水的流动，避免沉积物的死角。 （2）将水封槽圈内的压缩空气管道及冷却水管道去除，沿水封槽外壁四周均匀布置四个冷却水进水口，斜向下45同向，使巡检人员能够将水封槽中杂物的清理干净。 （3）制作假炉盖，并采购备用水封槽，安排检修人员外出学习不停产焊接水封槽漏水或更换水封槽作业。 （4）将原冷却水更换为除盐水循环利用，延缓钙镁离子等形成水垢，造成局部高温变形，焊缝开裂。