2010第四届焦化年会论文集 (24)

2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 145 捣固式焦炉大幅度延长 周转 时间 状态下 的 温度管理 李大鹏 李新美 王 飞 白少永 苗莺宾 李振波 （唐山建龙实业有限公司焦化厂 ， 064200） 【 摘 要 】 本文介绍了 炭化室高 固式焦炉大幅度延长 周转 时间 期间 的 热工 管理实践 ，总结了在此状况下，保持炉温相对稳定均衡， 避免因温 度 降低过多 造成 炉体损坏 的经验 。 【 关键词 】 捣固式焦炉 延长 周转 时间 加热制度 控制 炉体维护 唐山建龙焦化厂 焦炉为生产 能力为 80 万吨干全焦年 、 2 、 宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、 煤 气 下喷、复热式捣固焦炉 ， 湿法熄焦工艺。 2008 年 8 月份以来， 受金融危机影响，焦化厂 周转 时间不断延长，由原来的 24 小时延长至 64 小时。 由于焦炉处于低产状态，立火道温度较低， 各项指标 均 下降到临界 状态 。此时温度如不加强管理，就有 可能会降低到硅砖的晶型转化点 以 下造成炉体损坏。 我厂 专业技术及 热工调节人员 在 大幅延长 周转 时间 期间，认真加强焦炉 温度管理， 积极探索积累 实践经验 ， 对 每一步 调节 操作都 事先 经过 充分论证 ， 精心调整， 从而 保证了炉体完好，顺利完成了减产任务，并 总结 出了 低产状态下的炉温管理 方法 ，为 焦炉恢复正常生产 以后的 生产 顺行打好了坚实基础 。 几项重点工作 长 周转 时间的确定 按照常规经验，焦炉 最长 周转 时间的 确定 分 两种情况 ： 焦炉加热用煤气由外界提供 时 ，最长 周转 时间可认为 不受限制 。 焦炉加热用煤气 由 自身提供时 ， 要考虑煤气用量和 生产稳定 安全，不能无限制延长 周转 时间。 根据理论计算， 一般 大型焦炉生产能力 降 低至设计生产能力的 10%时，仍 能够满足自身煤气需求。但是，由于 此种状态下， 炭化室中的石墨 会 被烧掉，荒煤气的漏失量增大， 所以 从安全角度考虑， 按照 生产能力不低于设计生产能力的 15%、 中型焦炉不低于设计生产能力的 20%、 小型焦炉不低于设计生产能力的25%为宜 。 我厂焦炉为中型焦炉， 按此推算， 周转时间可延长至 100 小时左右。 我厂焦炉周转时间的延长由于受到高炉生产的影响，周转时间变更 幅度 以满足高炉生产为准。变更周转时间一般是在一个小循环后再进行更改。具体更改情况见表 1。 表 1 （ 2008 年） 周转时间 变更操作记录表 日期 周转时间 单炉操作时间 检修 分段 数 标准温度 变化（机侧 /焦侧） 8 月 12 日 26h 1819 段 3 段 1300/1300 1290/1290 8 月 13 日 26h 28h 1920 段 3 段 1290/1290 1280/1280 8 月 19 日 28h 29h 2021 段 3 段 1280/1280 1275/1275 8 月 28 日 29h 31h 2121 段 4 段 1275/1275 1260/1260 9 月 6 日 31h 121 段 4 段 1260/1260 1260/1260 9 月 22 日 34h 2120 段 5 段 1260/1260 1225/1225 10 月 4 日 34h 33h 2020 段 5 段 1225/1225 1230/1230 10 月 7 日 33h 36h 2020 段 5 段 1230/1230 1220/1220 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 146 10 月 9 日 36h 42h 2025 段 5 段 1220/1220 1200/1200 10 月 10 日 42h 49h 2530 段 5 段 1200/1200 1190/1190 10 月 11 日 49h 56h 3036 段 7 段 1190/1190 1190/1190 10 月 16 日 56h 63h 3646 段 7 段 1190/1190 1190/1190 10 月 21 日 63h 64h 4648 段 8 段 1190/1190 1185/1185 为配合高炉生产需求， 我厂 周转时间未延长到最长周转时间 。每次延长 周转时间 后，稳定 一个周转时间 ， 再 进行下次 延长 周转时间操作，这样 有利于温度的稳定 调节。 通过合理安排检修时间和单炉操作时间 维持 了 焦炉 煤气 自用及外送 的平衡。 准温度 的确定 随 着 周转 时间的延长，标准温度也相应的降低。标准温度降低到一定程度时，为了保证炉砖温度不 致于降低到晶型转化点以下， 周转 时间再延长标准温度也不再降低 。我厂 遵循原则如 表 2。 表 2 焦炉不同周转时间标准温度 周转时间 小于 49 小时 大于 49 小时以上 标准温度 每延长 1 小时降 5 1185 /1185 我厂焦炉每延长 1 小时，标准温度随之降低 5（ 详见 表 3） 。 当温度降低到一定程度后 ， 为 防止炉砖温度降到晶型转化点以下 ， 确 定为周转时间 延长至 49 小时后保持标准温度 1190 /1190不变 。 原计划用炉顶空 间温度校对标准温度 ，但 由于焦炭早已成熟，炉顶空间温度较高无法进行校验（表4 为 不同周转时间下的炉顶空间温度）。 故此改为通过测量炭化室墙面温度校正标准温度。 当标准温度降低到 1190 /1190后， 我们 又 尝试 将标准温度降低到 1185 /1185，通过炭化室墙面温度 测量校正标准温度 和观察 出炉 焦炭 成熟情况 都正常（表 5 为 周转时间 64 小时 状态下 炭化室墙面温度）。 表 3 不同周转时间标准温度表 表 4 不同周转时间下的炉顶空间温度 序号 周转时间 标准温度 （机侧 /焦侧） 1 24 小时 1305 /1305 2 25 小时 1295 /1295 3 26 小时 1290 /1290 4 29 小时 1275 /1275 5 31 小时 1260 /1260 6 33 小时 1230 /1230 7 36 小时 1220 /1220 8 42 小时 1200 /1200 9 49 小时 1190 /1190 10 63 小时 1185 /1185 11 64 小时 1185 /1185 序号 周转时间 炉顶空间温度 1 24 小时 778 2 33 小时 796 3 56 小时 839 4 63 小时 858 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 147 表 5 周转时间 64 小时 状态下 炭化室墙面温度 通过 实践 证明 ，用 炭化室墙面温度来校验标准温度是 可行的 ， 周转 时间延长过程中未出现过火和生焦现象。 行温度 的 管理 行温度存在问题 随着 周转 时间的大幅延长，特别是延长到 40 小时以上时，由于焦炭早已在炭化室内成熟，在炭化室内保温时间延长， 炉温波动较大， 造成直行温度不稳定 ， 班 K 均 和日 K 均 下降 ， K 安 也随之降低 。 但当 周转时间稳定后随着煤气量和空气量的合理调整 K 安 能够较好的完成，比对 K 均 的影响要小一些。 行温度 管理 根据 周转 时间的不同，通过 减小 大 孔板 直径 保证煤气压力在 800低煤气流量的同时合理调节进风口 开度 和分烟道吸力，控制合理的蓄热室顶部吸力差值 ， 保证 K 安 合格。由于 K 均 波动较 大，主要 靠当班 测温工采用关考克处理。 受周转时间延长的影响，直行温度波动较大，各项温度系数较低（ 见表 6）。 表 6 2008 年 1 10 月份直行温度系数完成情况 月份 平均周转时间 班 K 均 日 K 均 日 K 安 1 24 小时 24 小时 24 小时 24 小时 24 小时 24 小时 时 27 小时 时 0 时 表 8 中可以看出，直行温度受周转时间延长班 K 均 、日 K 安 和日 K 均 都下降。其中日 K 安 当周转时间稳定后受到影响较小 。 班 K 均 的 管理 针对班 K 均 低的情况，由测温 工对每次测温超过标温 40以上的燃烧室在 出炉 前一段时间将加减旋塞 关小 1/2 的方法来 控制处理。当出炉后立即开正加减旋塞 ， 要求记录准确的开关时间和炉号。 操作效果见表 7。 表 7 1#焦炉班 K 均 控制考克前后变化情况 周转时间 日期 班 K 均 备注 5 64 小时 864 位置 南 中 北 东 西 东 西 东 西 上 1028 1010 1111 1110 1117 1083 中 1059 1028 1115 1128 1121 1108 下 1048 1035 1130 1134 1133 1133 上下两点温度差 20 25 19 24 16 50 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 148 63 小时 10 月 16 日 22 日 控制 63 小时 10 月 23 日 30 日 制 从上表中看，通过控制考克效果还是很明显的。 K 均 的 管理 针对日 K 均 低的情况，主要由调火人员负责。由于 周转 时间的大幅延长，煤气压力也大幅降低，调火人员必须及时更换大孔板以保证煤气压力。由于每次更换大孔板后并不能保证更换合适。给调火人员2 个小循环时间调整孔板，调整孔板合适后根据温度进行调节。要求更换孔板时要参考至少 2 个小循环时间的温度情况。温度稳定后一般不再通过调整大孔板控制温度，可通过插铁丝控制在合理范围内。由于 周转 时间的 连续 延长，日 K 均 难以保持在 24 小时周转时间 状态下 的 上 的水平 ，此时 争取 保 持在 间即可 。 采用此法操作效果见表 8。 表 8 1#焦炉日 K 均 变化情况 周转时间 日期 日 K 均 备注 42 小时 10 月 1 日 15 日 采用此法 控制 63 小时 10 月 15 日 30 日 用此法 控制 由 表 8 可看出，日 K 均 随 周转 时间的延长明显降低，效果不是很明显。但平均 经达到我们设计的目标值。 K 安 的 管理 日 K 安 的保证主要由调火人员和测温 工 共同处理 。 主要依靠合理调节大孔板，保证煤气压力有足够的可降空间，调火人员适时调整进风门大小和分烟道吸力，测温人员根据温度情况合理降低煤气主管压力。由于 周转 时间延长后， 大孔板直径显著 缩 小 ，此时 煤气压力改变较大 ， 但煤气流量改变较小， 此时煤气压力可 适当多降 ，同时参考煤气流量以流量为主。 表 9 为 不同周转时间下压力变化与流量变化 对比及平均 流量变化情况， 日 K 均变化情况见表 10。 表 9 不同周转时间下压力变化与流量变化对比 周转 时间 压力变化 改变前压力（ 改变后压力（ 改变前流量（ m3/h） 改变后流量（ m3/h） 前后流量差 24 小时 50650 1700 9392 9502 110 1790 1740 9834 9667 167 1860 1810 9944 9757 187 1710 1650 9640 9506 134 平均流量变化 150 64 小时 50150 1100 4123 4080 43 1200 1150 4223 4180 43 1700 1750 3915 3945 30 1000 950 3785 3731 54 平均流量变化 43 表 10 日 K 均变化情况 周转时间 日期 日 K 安 42 小时 10 月 1 日 15 日 3 小时 10 月 15 日 30 日 上表可以看出，日 K 安 随着 周转 时间的稳定和合理的盖板调节、孔板调节 而 有所上升，效果显著。 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 149 气主管压力和空气盖板的调整 随着周转时间的延长，煤气压力不断降低，此时必须更换大孔板保证主管压力，随着煤气流量的减小，进风门 开度 也应 缩小 ，分烟道吸力减小以 减小空气量 ，以看火孔压力保持 10准 。表 11 为不同周转时间下大孔板，煤气流量、进风门盖板和分烟道吸力情况 ，基本满足了生产需求 。 表 11 不同周转时间 大 孔板、煤气流量、进风门盖板和 分烟道 吸力情况 周转时间 大孔板 煤气流量 机侧盖板 宽度 焦侧盖板 宽度 机侧 分烟道吸力 焦侧 分烟道吸力 24 小时 42500m3/h 9000/70786 小时 30080m3/h 100010045532 小时 24208m3/h 120030040429 小时 24500m3/h 120030034363 小时 20780m3/h温度 和炉头温度 的 管理 在的问题 排温度 周转 时间的大幅延长，由于标准温度降低，立火道温度降低，煤气压力降低，横管压力也相应降低 ，中部火道煤气量相对增 多，上升气流的蓄热室顶部吸力提高，边火道的散热比例增大，而平均炼焦耗热量升高，炉头温度明显下降。横排曲线随着 周转 时间的延长会出现“馒头”形状（图 1 和图 2 为不同周转时间全炉横排温度曲线对比情况 ）。 周转时间24小时全炉横排曲线1265127012751280128512901295130013051 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29立火道温度图 1 周转时间 24 小时全炉横排温度曲线图 周转时间56小时全炉横排曲线900950100010501100115012001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29立火道温度图 2 周转时间 56 小时全炉横排温度曲线图 头温度 周转 时间延长后，炉头温度由于散热量比 例 增加，而炼焦耗热量增加，而且炉头墙面和蓄热室封墙裂纹增多，所以炉头温度降低较多。特别是推焦装煤后，炉头墙面温度很可能降低到晶型转化点温度以下，造成炉头墙面损 坏，为此 炉头 温度不能低于 950 。 排温度 和炉头温度 管理 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 150 横排温度的处理主要采用 通过插铁丝 降低中部火道的煤气量，变相提高炉头火道的煤气量， 根据实际生产经验，中部火道小孔板的面积减少到原来的 20果最好，可 达到横排温度曲线“馒头”状尽可 能变小的效果 。 如 果 此种方法仍不 理想 则应加强炉体密封。 当周转时间