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摘 要:炉顶空间温度的高低,影响化学产品的产率和质量,以及炉顶石墨生成情况。通过对标准温度、集气管压力和装煤操作的调整,有效降低炉顶空间温度,提高了化产品收率,降低了炼焦耗热量和生产成本。
关键词:炉顶空间温度标准温度集气管压力装煤操作
山钢集团莱钢焦化厂7#焦炉于2006年12月投产,为JN60-6型,焦炉煤气下喷,高炉煤气侧入的复热式焦炉。为进一步降低焦炉耗热量,对7#焦炉炉顶空间温度进行优化调整。
1现状分析
7#焦炉由于炉体状况较差,标准温度设定比8#焦炉高5℃,同时7#推焦车平煤杆变形,平煤阻力较大,影响装煤量,使炉顶空间增大,荒煤气发生二次裂解,使焦油、苯、氨的产率下降,而化合水、氰化氢的产率增加,从而影响焦化厂的经济效益。
炉顶空间温度每月测量一次,每次测量两个炭化室,测量位置为4#加煤口。炉顶空间温度应控制在800±30℃,最高不的超过850℃。经过一季度的测量,发现7#焦炉炉顶空间温度平均达到了833℃。
2影响炉顶空间温度原因
2.1标准温度高
焦炉的标准温度使用过高将会使炭化室炉墙温度以及焦饼中心温度升高,而炭化室炉墙直接与荒煤气向接触,其热量直接传递荒煤气,使荒煤气温度升高;焦饼中心温度高,使煤在冶炼成焦炭过程中分解产生的荒煤气温度就比较高,这样都会导致炉顶空间温度进一步升高。
焦饼中心温度应控制在1000±50℃,为了降低炼焦耗热量,在保证焦饼成熟的前提下,应尽可能的降低焦饼中心温度。
标准温度每升高10℃,焦饼中心温度温度将会升高25~30℃,炉顶空间温度将会升高8~12℃。
从表1可以明显看出,我车间实际使用标准温度大于理论上使焦饼成熟所需的标准温度控制值5℃左右;若将标准温度控制在理论标准温度值,从理论上至少可以降低炉顶空间温度4~6℃。
2.2集气管压力低
集气管压力的制定原则是依据吸气管正下方炭化室底部压力在结焦末期不小于5Pa,集气管压力小将会使空气吸入炭化室,进而与刚从煤中分解的荒煤气燃烧,使炉顶空间温度升高。通过调整集气管压力,测得炉顶空间温度变化如表2所示,随着集气管压力的提高,炉顶空间温度逐渐降低。
2.3装煤量不足
炭化室有效容积是不变的,其装煤量越少,炉顶所剩空间越大,也就是说炉墙向炉顶空间传热面积越大,从而使炉顶空间温度升高。同时在供热不变的前提下,装煤量小,煤冶炼成焦炭所吸收的热量随之减少,炉顶空间得到的热量相应就多,再次促使炉顶空间温度升高。通过测量炭化室煤线与炉顶空间温度发现,数据如表4所示,装煤量的多少是影响炉顶空间温度的主要因素。
3改进措施
3.1降低标准温度
通过对比7#、8#焦炉加热情况,将7#焦炉机焦侧标准温度分别下调5℃,保持与8#焦炉相同,机侧为1260℃,焦侧为1320℃。在降低焦饼中心温度以后,我们对焦炭质量进行跟踪验证,降低标准温度后的焦炭质量符合炼铁用焦质量要求,但个别质量控制点已接近临界值,故不再继续对标准温度进行调整。
3.2提高集气管压力
利用7#焦炉检修时间,在原来集气管120Pa基础上每十分钟提高一次压力设定值10Pa,同时观察焦炉烟火情况。当集气管压力设定值升高到160Pa时,焦炉冒烟冒火现象开始明显增多,为防止环保事故的发生,必须对冒烟部位采取必要措施进行密封,因此集气管压力设定最高值不能超过160Pa。为了留有一定的缓冲余地,经我小组现场研究后决定将集气管压力设定为140Pa。
3.3调整装煤量
3.3.1安装一键式装煤自动程序,减少人为操作误差,优化装平煤操作,稳定装煤量。
3.3.2对腐蚀严重的7#煤车4#煤罐进行更换,并在2#、4#煤罐处增加一台振动器,减少煤罐膨煤现象。
3.3.3更换7#推焦车平煤杆,减少平煤过程中的缺角、穿孔、堵眼现象,保证平煤通畅。
4结语
优化调整后测得炉顶空间温度数据如表8所示。
降低炉顶空间温度后,提高了化产品收率,同时降低了炼焦耗热量和生产成本。
关键词:炉顶空间温度标准温度集气管压力装煤操作
山钢集团莱钢焦化厂7#焦炉于2006年12月投产,为JN60-6型,焦炉煤气下喷,高炉煤气侧入的复热式焦炉。为进一步降低焦炉耗热量,对7#焦炉炉顶空间温度进行优化调整。
1现状分析
7#焦炉由于炉体状况较差,标准温度设定比8#焦炉高5℃,同时7#推焦车平煤杆变形,平煤阻力较大,影响装煤量,使炉顶空间增大,荒煤气发生二次裂解,使焦油、苯、氨的产率下降,而化合水、氰化氢的产率增加,从而影响焦化厂的经济效益。
炉顶空间温度每月测量一次,每次测量两个炭化室,测量位置为4#加煤口。炉顶空间温度应控制在800±30℃,最高不的超过850℃。经过一季度的测量,发现7#焦炉炉顶空间温度平均达到了833℃。
2影响炉顶空间温度原因
2.1标准温度高
焦炉的标准温度使用过高将会使炭化室炉墙温度以及焦饼中心温度升高,而炭化室炉墙直接与荒煤气向接触,其热量直接传递荒煤气,使荒煤气温度升高;焦饼中心温度高,使煤在冶炼成焦炭过程中分解产生的荒煤气温度就比较高,这样都会导致炉顶空间温度进一步升高。
焦饼中心温度应控制在1000±50℃,为了降低炼焦耗热量,在保证焦饼成熟的前提下,应尽可能的降低焦饼中心温度。
标准温度每升高10℃,焦饼中心温度温度将会升高25~30℃,炉顶空间温度将会升高8~12℃。
从表1可以明显看出,我车间实际使用标准温度大于理论上使焦饼成熟所需的标准温度控制值5℃左右;若将标准温度控制在理论标准温度值,从理论上至少可以降低炉顶空间温度4~6℃。
2.2集气管压力低
集气管压力的制定原则是依据吸气管正下方炭化室底部压力在结焦末期不小于5Pa,集气管压力小将会使空气吸入炭化室,进而与刚从煤中分解的荒煤气燃烧,使炉顶空间温度升高。通过调整集气管压力,测得炉顶空间温度变化如表2所示,随着集气管压力的提高,炉顶空间温度逐渐降低。
2.3装煤量不足
炭化室有效容积是不变的,其装煤量越少,炉顶所剩空间越大,也就是说炉墙向炉顶空间传热面积越大,从而使炉顶空间温度升高。同时在供热不变的前提下,装煤量小,煤冶炼成焦炭所吸收的热量随之减少,炉顶空间得到的热量相应就多,再次促使炉顶空间温度升高。通过测量炭化室煤线与炉顶空间温度发现,数据如表4所示,装煤量的多少是影响炉顶空间温度的主要因素。
3改进措施
3.1降低标准温度
通过对比7#、8#焦炉加热情况,将7#焦炉机焦侧标准温度分别下调5℃,保持与8#焦炉相同,机侧为1260℃,焦侧为1320℃。在降低焦饼中心温度以后,我们对焦炭质量进行跟踪验证,降低标准温度后的焦炭质量符合炼铁用焦质量要求,但个别质量控制点已接近临界值,故不再继续对标准温度进行调整。
3.2提高集气管压力
利用7#焦炉检修时间,在原来集气管120Pa基础上每十分钟提高一次压力设定值10Pa,同时观察焦炉烟火情况。当集气管压力设定值升高到160Pa时,焦炉冒烟冒火现象开始明显增多,为防止环保事故的发生,必须对冒烟部位采取必要措施进行密封,因此集气管压力设定最高值不能超过160Pa。为了留有一定的缓冲余地,经我小组现场研究后决定将集气管压力设定为140Pa。
3.3调整装煤量
3.3.1安装一键式装煤自动程序,减少人为操作误差,优化装平煤操作,稳定装煤量。
3.3.2对腐蚀严重的7#煤车4#煤罐进行更换,并在2#、4#煤罐处增加一台振动器,减少煤罐膨煤现象。
3.3.3更换7#推焦车平煤杆,减少平煤过程中的缺角、穿孔、堵眼现象,保证平煤通畅。
4结语
优化调整后测得炉顶空间温度数据如表8所示。
降低炉顶空间温度后,提高了化产品收率,同时降低了炼焦耗热量和生产成本。