焦炉耗热量影响因素的分析

焦炉耗热量影响因素的分析 王长来，甘信宏 （滕州市丰达焦化有限责任公司，山东 滕州 277500） 摘要：分析了焦饼中心温度、空气过剩系数、炉头散热和炉体状况对66-IV型焦炉耗热量的影响。并采取了相应的改进措施，使焦炉的相当耗热量由3.273MJ/kg降为3.087MJ/kg，降幅达5.7%，节能效果显著。关键词：焦炉；耗热量；焦饼中心温度；空气过剩系数中图分类号：TQ522.15 文献标识码：B 文章编号：1004-4620(2002)05-0031-02 Analysis of Influence Factors on Heat Consumption of Coke Oven WANG Chang-lai, GAN Xin-hong (Tengzhou Fengda Coking Co.Ltd,Tengzhou 277500,China) Abstract：Analyzes the effects of the central temperature of coke button,air excess coefficient,heat radiating of jamb and state of oven body on the heat consumption of 66-IV type coke oven.Through adopting corresponding measures, the heat consumption of coke oven is decreased from 3.273MJ/kg to 3.087MJ/kg. The decrease margin is 5.7%,and the effect of energy saving is remarkable.Key words：coke oven;heat consumption;central temperature of coke button;air excess coefficient 焦炉耗热量是焦炉热工效率的评价指标之一，它不但对节约焦炉煤气，降低能耗有意义，还是考核焦炉结构完善、炉体严密程度、焦炉热工操作及管理水平的主要参考指标。滕州市丰达焦化有限责任公司(简称丰达公司)现有3座66-IV型焦炉，分析其耗热量及影响因素，寻求降低能耗的有效途径，进而降低生产成本意义重大。1 焦炉耗热量现状3座焦炉回炉煤气流量约占总流量的60%，计算得知，1焦炉相当耗热量为3.273MJ/kg，2焦炉为2.926MJ/kg，3焦炉为2.967MJ/kg。与红旗焦炉耗热量指标(一级焦炉指标为2.715MJ/kg，二级为2.925MJ/kg，三级为3.135MJ/kg)进行对比，可以清楚地看出，丰达公司3座焦炉耗热量明显偏高。2 影响因素分析2.1 焦饼中心温度 1#焦炉焦饼中心温度分布如表1所示。表1 1焦炉焦饼中心温度 结焦时间/h1314151617机侧上部95096098010001000下部960990101010501050焦侧上部950960100010101050下部9701000104010601060 焦饼中心温度是焦饼成熟的指标，生产中达到9501050时焦饼便已成熟。从表1看出，在结焦时间为13h时，焦饼便已成熟，焖炉时间达4h之多。留一段焖炉时间，可以改善焦炭的质量，但焦炭质量的好坏主要取决于配煤质量和焦炉温度的均匀稳定，焖炉时间过长，焦饼中心温度过高，则焦炭带走的热量越高。当焦饼温度在1000以上时再提高50，每kg 煤约增耗热量0.15MJ。2.2 空气过剩系数1焦炉小烟道废气成分及空气过剩系数()如表2所示。为使焦炉立火道内的煤气充分燃烧，要供给过量空气，过量空气与理论需求量之比为空气过剩系数，此值可按废气含量进行计算：表2 1#焦炉小烟道废气成分与空气过剩系数取样点废气成分/CO2O2CO机侧下降3#烟道5.08.60.21.704#烟道5.28.401.69焦侧下降3#烟道4.48.01.01.604#烟道4.08.01.21.61 适宜的值是1.201.25。 由表2可以看出，值较高。空气过剩系数大，表明过剩空气量多。多余的空气转入废气带走的热量增多，使炉温降低。要维持高的炉温，就需要增加供热量，使耗热量增加。 另外，废气中CO含量偏高。有数据表明，废气中含有1%的CO时，相当于3%4%的焦炉煤气未经燃烧，耗热量增加5%6%。2.3 炉头散热 1焦炉炉头温度如表3所示。 表3 1#焦炉炉头温度 火道号12345678910111213机侧1020104010601030106010601070108010601050105010501060焦侧1040106010701040107010801090109010701070107010601070火道号14151617181920212223242526机侧1080107010501040107010701070108010901070107010601070焦侧1080108010601060107010801090108011001090109010801090 从表3可看出，两侧炉头温度普遍低于规定值1100。炉头火道处于最不利的部位，由于两侧炉头散热使两侧端部火道温度急剧下降。当炉头温度过低时,会导致炉头焦炭不熟及装煤后炭化室头部降温过多，出现炉砖损坏的情况。从实际情况看，影响炉头温度的因素有：(1)出焦时炉门打开时间过长。(2)蓄顶吸力过大及蓄热室封墙不严。(3)炉头和护炉铁件的散热程度较大，使耗热量增加。2.4 炉体状态炉体状态好坏对炼焦耗热量有直接影响，丰达公司1#、2#焦炉炉龄分别为12年和10年。由于长期使用，炉体承受高温、机械力等，墙面剥蚀，炉墙或顶砖裂缝，导致蓄热室及炭化室窜漏等，而蓄热室和炭化室的窜漏，会造成煤气损失，增加耗热量。3 改进措施通过对耗热量影响因素的分析，找出了问题所在。为此，采取了相应的措施来降低耗热量。(1)加强炉温控制，在保证焦炭质量的前提下，将原定的标准温度由1160(焦侧)和1140分别降至1150和1130，降低了10。 (2)通过多次实验对分烟道吸力和进风口开度进行调整，使空气过剩系数维持在1.4左右，最高不超过1.5。 (3)改进工艺操作，一是尽量缩短推焦时炉门的打开时间，以减少热量的散失；二是增加装煤量，将每孔3.850t湿煤的装煤量提高到3.980t。 (4)根据炉况制定维护和修理的措施，定期对炉体特别是炉门衬