干熄焦操作规程

干熄焦操作规程1.总则与工艺原理概述干熄焦技术是利用惰性气体（通常为氮气）在密闭的干熄炉内与红焦进行热交换，从而冷却焦炭并回收显热产生高温高压蒸汽的节能工艺。本操作规程旨在规范干熄焦系统的启动、运行、调整、停机及事故处理等操作行为，确保生产安全稳定，设备运行可靠，产品质量达标。操作人员必须熟练掌握工艺流程、设备性能及安全联锁逻辑，严格遵循“安全第一、预防为主”的方针。干熄焦系统主要包括焦炭处理系统（提升机、装入装置、排焦装置）、气体循环系统（干熄炉、一次除尘器、锅炉、二次除尘器、循环风机）、干熄炉供气装置及锅炉汽水系统等核心单元。其核心原理在于：红焦从干熄炉顶部装入，自上而下移动，冷却气体从干熄炉底部鼓入，自下而上流动，与红焦逆流换热。被加热至800℃-960℃的循环气体经除尘后进入锅炉，热量传递给工质产生蒸汽，冷却后的循环气体再经风机送回干熄炉循环使用。2.生产前的准备与检查2.1设备检查与确认在系统启动或长期停运后恢复生产前，必须进行全面的设备检查。检查工作应严格按照“由外及内、由大到小”的顺序进行，确保所有设备处于备用状态。机械系统检查：提升机轨道、钢丝绳、吊钩及限位装置必须完好无损，连接螺栓紧固。装入装置的料斗衬板无严重磨损，驱动电机及减速机润滑油位正常，制动器灵敏可靠。排焦装置中的旋转密封阀、振动给料器内部无异物，间隙调整符合标准，冷却水套畅通无泄漏。干熄炉预存段、冷却段及斜道区的耐火材料无大面积剥落或异常隆起，炉体钢板无变形。气体循环系统检查：循环风机轴承箱油位在规定范围内，油质清澈，冷却水系统畅通。一次除尘器、二次除尘器及锅炉换热管束无积灰堵塞，人孔门、手孔门封闭严密。各调节挡板（如预存段压力调节挡板、旁通挡板）动作灵活，开度反馈准确，且处于初始设定位置。仪表与电气检查：DCS（集散控制系统）及PLC（可编程逻辑控制器）供电正常，通讯无故障。所有热电偶、压力变送器、流量计、料位计等检测仪表经校验合格，显示数值与现场实际相符。紧急停止按钮、声光报警器试验正常，各电机绝缘电阻测试合格，接地线连接良好。2.2气体置换与吹扫气体置换是干熄焦启动前最关键的安全环节，目的是将系统内的空气置换为氮气，防止可燃气体与空气混合发生爆炸。氮气置换步骤：关闭所有通往大气的放散阀，打开氮气充入阀。向干熄炉及气体循环系统充入氮气，通过系统顶部的放散管排出气体。置换过程中，必须严格控制充气速度，避免流速过快冲刷耐火材料。连续分析放散管出口处的气体成分，当氧气含量持续低于2%（或根据具体设计标准）时，停止充氮，关闭放散阀，保持系统微正压状态。置换完成后，应进行系统气密性试验，确保无泄漏点。2.3公用介质准备确认工业水、除盐水、软水、电力、压缩空气、氮气及蒸汽等公用介质供应正常。锅炉汽包水位应维持在最低安全水位与正常水位之间，水质化验指标（如PH值、电导率、二氧化硅等）符合国家标准。除氧器水温达到设定值，确保给水含氧量达标。3.干熄焦系统的启动操作3.1冷态启动程序冷态启动是指干熄炉内无红焦或炉体温度较低时的启动过程，通常用于新建装置投产或大修后的开工。温升曲线控制：冷态启动必须严格按照预定的温升曲线进行，以保护耐火材料免受热震破坏。温升过程一般分为低温烘炉阶段（常温至150℃）、中温烘炉阶段（150℃至350℃）和高温烘炉阶段（350℃至800℃）。低温阶段：利用锅炉点火燃烧器或外部热源，通过调节循环风量和加热功率，控制升温速度不大于5℃/h。此阶段主要目的是排除耐火材料中的物理水分。中温阶段：升温至150℃后，恒温保持一定时间（通常24小时以上），随后以10℃/h-15℃/h的速度升温至350℃。此阶段排除结晶水。高温阶段：350℃以上可适当加快升温速度，但需严格监测耐火材料膨胀情况，防止砖体膨胀受阻导致设备损坏。当干熄炉预存段温度达到800℃以上，且循环气体成分稳定时，具备接红焦条件。辅助设备启动：启动干熄炉底部的供气装置风机，建立基础气体循环。启动锅炉给水泵，建立水循环，开启连续排污阀。启动除氧器及蒸汽系统疏水阀，进行暖管。启动除尘器排灰输送系统。3.2热态启动程序热态启动是指干熄炉内存有大量红焦或炉体温度较高时的启动，通常用于短时间停机后的恢复。快速恢复步骤：检查系统氮气置换情况，确认氧含量合格。启动循环风机，初期风量维持在较低水平，避免将大量红焦粉吹入锅炉。随着循环气体温度上升，逐渐增加风量。当锅炉产生蒸汽且参数稳定后，并网送汽。开启排焦装置，根据排焦温度调整排焦速度，维持干熄炉料位平衡。4.正常生产操作与调整4.1红焦装入操作焦罐对位与装入：当提升机接满红焦后，操作人员确认电机车走行到位，提升机自动提升。提升过程中应监控运行平稳性，无晃动、无异响。焦罐到达干熄炉顶部后，装入装置自动打开料斗，将红焦装入干熄炉预存段。装焦量控制：严格控制单罐装焦量，避免超载损坏提升机钢丝绳或造成干熄炉卡料。装入操作应与排焦操作紧密配合，保持预存段料位在合理范围内（通常为料位的60%-90%）。若预存段料位过高，应暂停装焦，优先排焦；若料位过低，应加快装焦，防止气体短路导致排焦温度超标。4.2排焦与冷却调节排焦量控制：排焦量是干熄焦生产的核心调节参数，直接关系到焦炭冷却质量和锅炉负荷。根据下道工序（如筛焦楼、焦炉）的需求量，设定旋转密封阀的转速或振动给料器的频率。冷却效果调整：通过调节循环风量来控制排焦温度。在排焦量一定的情况下，若排焦温度偏高（通常要求低于200℃），应适当增加循环风量；反之则减少。调节风量时，应注意观察循环风机电流和振动值，防止风机喘振。同时，需监测干熄炉冷却段温度分布，确保红焦冷却均匀，避免出现“红心”焦。4.3气体循环系统调整气体成分控制：循环气体中主要含有N2、CO2、CO、H2等成分。其中CO和H2为可燃成分，来源于红焦中挥发分的析出和碳与水汽的反应。必须严格控制循环气体中的H2含量和CO含量，通常H2含量报警值设为3%-5%，联锁停机值设为6%-8%。当可燃气体含量超标时，应立即启动自动充氮调节阀，向系统内充入氮气进行稀释，同时打开旁通放散阀排出部分气体，直至成分恢复正常。压力控制：干熄炉预存段压力应维持在微正压状态（通常0至50Pa），以防止空气漏入系统导致爆炸或焦炭烧损。通过调节预存段压力放散挡板的开度来实现压力自动控制。锅炉入口压力和循环风机出口压力也需密切监控，确保系统阻力在正常范围内。4.4锅炉系统操作汽包水位调整：汽包水位是锅炉安全运行的生命线。应维持水位在正常水位线±50mm范围内波动。在负荷波动较大（如排焦量大幅增减）时，容易出现“假水位”现象，操作人员需结合给水流量和蒸汽流量进行综合判断，必要时切换至手动调节，防止满水或缺水事故。蒸汽温度与压力调整：通过调整一级、二级减温喷水量来控制过热蒸汽温度，使其保持在额定值范围内。蒸汽压力主要通过调节锅炉蒸发量（即排焦量）和蒸汽管网用户需求来平衡。当压力过高时，安全阀应动作；压力过低时，应及时通知调度调整负荷。定期排污与加药：根据水质分析结果，定期开启锅炉定期排污阀，排除底部泥渣和高浓度盐水。向汽包内加入磷酸三钠等药剂，维持炉水PH值和磷酸根含量，防止结垢和腐蚀。4.5关键工艺参数控制指标为确保干熄焦系统长期稳定运行，必须严格遵守以下关键工艺参数控制指标：参数名称单位控制范围报警值联锁停机值备注预存段料位%60-90<50,>95<20,>98防止气体短路或满罐排焦温度℃<200≥200≥250确保焦炭冷却效果循环气体含氧量%<1.0≥1.0≥2.0防止爆炸循环气体氢含量%<3.0≥3.0≥6.0防止爆炸循环气体一氧化碳含量%<6.0≥8.0≥10.0防止爆炸汽包水位mm±50±100±150防止缺水满水过热蒸汽压力MPa3.5-4.0高限4.2高限4.5根据设计压力调整过热蒸汽温度℃440-450≥460≥480防止过热器超温循环风机轴承温度℃<70≥80≥85保护风机电机轴承温度℃<70≥80≥85保护电机5.停机操作程序5.1计划停机计划停机通常用于设备检修或长时间停产。停机前应逐步降低系统负荷。减负荷与停排焦：接到停机指令后，通知焦炉停止推焦或安排红焦去湿熄焦。逐渐减少排焦量，同时相应降低循环风量。当预存段料位排空后，停止排焦装置运行。继续维持气体循环，利用系统余热继续产生蒸汽，直至干熄炉出口温度降至200℃以下。停风机与锅炉：停止循环风机运行，关闭风机入口挡板。锅炉系统转入停炉保养状态，停止给水（如需冷却则保持小流量给水），开启蒸汽系统疏水阀泄压。当锅炉压力降至零后，关闭主汽门。系统冷却与密封：根据检修需求，可选择自然冷却或强制通风冷却。若需进入炉体或锅炉内部检修，必须进行充分的通风置换，确认内部气体含氧量达到20%以上，且温度降至40℃以下，方可办理进入受限空间作业票。关闭所有与外界相连的阀门，做好防尘防潮措施。5.2紧急停机当发生重大设备事故或人身安全事故时，必须立即执行紧急停机。紧急停机动作：按下紧急停止按钮，切断主电源。自动联锁装置应立即动作：停止排焦装置、停止循环风机、关闭自动充氮阀（根据逻辑而定，部分设计为全开充氮）、打开所有放散阀。事故处理：立即向调度室汇报事故情况。若发生锅炉爆管，应严禁开启炉体门孔，防止喷汽伤人，应维持干熄炉预存段压力，尽快排出红焦。若发生气体爆炸，应检查系统受损情况，确认无二次灾害风险后，再进行氮气置换。若发生红焦外溢，应立即组织灭火，防止烧损设备电缆或皮带。6.常见故障与事故处理6.1循环风机故障现象：风机电流异常波动、振动超标、轴承温度急剧升高或发出异响。处理：若振动或温度未达到联锁停机值，应立即切换至备用风机（如有），查明原因。若已跳闸，确认联锁动作正常，排焦装置停止。检查润滑油系统是否正常，轴承是否损坏。如需重启，必须盘车灵活，且气体成分合格。6.2提升机故障现象：提升机中途卡死、钢丝绳断裂、焦罐倾斜。处理：立即切断提升机电源，设置警示标志。若焦罐悬空，应采取加固措施防止坠落。若红焦在提升过程中无法装入干熄炉，应根据现场情况采取紧急倒焦措施，将红焦倒入湿熄焦塔或指定安全区域，严防红焦烧损设备。6.3排焦装置卡阻现象：旋转密封阀电流高报警、振动给料器振幅下降、排焦溜槽堵塞。处理：立即停止排焦，尝试反向点动旋转阀。若无法恢复，需打开人孔进行人工清理（需确认系统已隔绝且氮气置换合格，防止CO中毒）。清理出的焦炭应妥善处理。检查是否有大块铁器或耐火材料脱落物卡阻。6.4锅炉爆管现象：排烟温度异常降低，炉体发出异响，汽包水位急剧下降，补水困难，炉底或烟道有蒸汽喷出。处理：立即紧急停炉，停止循环风机。维持锅炉汽包水位（严禁向锅炉大量进冷水，以防加剧爆管）。关闭主汽门，开启旁通排汽。待炉体冷却后，检查爆管位置，进行割管更换或焊补修复。6.5气体循环系统泄漏现象：系统压力难以维持，现场有气体泄漏声，CO报警仪报警。处理：操作人员佩戴正压式空气呼吸器，携带便携式CO报警仪，查明泄漏点。若为法兰泄漏，应紧固螺栓或更换垫片。若为焊缝或设备本体裂纹，应立即停机泄压后处理。在处理过程中，必须保持现场强制通风，严禁明火。7.安全与环保管理7.1安全作业规范个人防护：进入干熄焦生产区域必须穿戴好劳动防护用品，包括安全帽、防砸劳保鞋、阻燃防护服。在巡检或操作时，必须携带便携式CO报警仪，并处于上风向。危险区域管理：干熄炉顶层、锅炉平台、除尘器区域属于CO中毒高风险区域，必须设置明显的警示标识。非工作人员严禁入内。动火作业：在气体循环系统或红焦处理区域进行动火作业（焊接、切割），必须办理特殊动火作业票。作业前必须将系统内气体置换干净，吹扫合格，并加堵盲板隔离，经气体分析合格后方可施工。7.2环保控制粉尘治理：加强各除尘器的维护管理，确保除尘效率。装焦口和排焦口应保持良好的密封性，防止粉尘外溢。定期检查皮带机通廊的抑尘设施。噪声控制：对循环风机、排焦风机、振动给料器等高噪声设备，应定期检查减震基础和隔音罩完好情况，确保厂界噪声达标。废水处理：锅炉排污水、化验室废水应汇集至废水处理站，经处理达标后排放，严禁直排雨水管网。8.设备维护与保养8.1日常点检点检内容：每日对设备进行“听、摸、查、看”。重点检查提升机钢丝绳磨损情况、制动器制动力矩；循环风机轴承振动、温度、油位；锅炉阀门有无内漏；各润滑点供油情况。点检标准：建立详细的点检标准卡，对发现的问题进行分级记录，及时上报并安排维修。8.2定期维护润滑管理：严格按照润滑“五定”（定点、定质、定量、定期、定人）原则执行。定期取样分析润滑油质，及时更换或补充。紧固与调整：定期检查地脚螺栓、法兰螺栓的紧固情况。定期调整皮带输送机跑偏、振动筛筛网张紧度等。耐材维护：利用定修机会进入干熄炉内部，检查斜道区、冷却段耐火砖的侵蚀、剥落情况，对严重损坏部位进行修补或挖补。定期清理一次除尘器格板挂料和锅炉管束积灰。8.3预防性试验电气试验：定期对高压电机、变压器、电缆进行绝缘电阻测试、直流耐压试验等。仪表校验：定期对安全阀、压力表、温度计、热电偶进行校验，确保其指示准确、动作可靠。安全阀每年至少进行一次整定压力校验。9.附录：岗位责任制与应急联络9.1岗位人员职责干熄焦班长：全面负责干熄焦系统的生产指挥、安全管理、人员调配及事故处理。负责签发重要操作票和作业票。主控操作员：负责DCS系统的监控，根据工艺参数调整风量、排焦量、锅炉水位