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说说干熄焦装焦冒灰的原因

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一、前言

××有限公司1#、2#焦炉为JNDK55-05F型2×65孔立式捣固焦炉,配套170t/h干熄焦装置。该装置自2012年2月14日投产以来已产生了显著的环保和经济效益。在生产过程中产生的粉尘主要来自于干熄炉装入装置装焦处、预存室压力调节放散处、排焦溜槽、振动给料器、旋转密封阀、及排焦皮带落料点处。虽然干熄焦环境除尘运行效果良好,但近期装入装置在装焦时冒灰较为严重,严重影响了干熄焦装置的环保节能,现对装入装置装焦冒灰的可能因素进行探讨,并提出改进措施以优化其集尘效果。


二、装入装置装焦冒灰的影响因素

装入装置装焦冒灰的因素是多方面的,主要包括焦炭质量、干熄炉炉况、装入装置的集尘效果三个方面。

(一)焦炭质量

如果装入炉内焦炭偏生,其挥发份就高,这样装完焦后大量焦炭残余挥发份就会聚集在炉顶,在下一炉焦炭装入的时候, 由于炉盖打开,预存段直接与大气相通,装焦瞬间产生一个热浮力,大量的积聚在炉顶空间的焦炭残余挥发分在热浮力作用下冒出炉外,使预存段压力降低而形成负压。大部分人对预存室为负压,装焦依然冒灰的原因不解,其实质是热浮力所致,期间预存室压力变化可能包含这两个过程,残余挥发份在预存段聚集,在打开炉盖的瞬间,空气进入,与可燃气体混合产生爆燃,形成瞬时正压,爆燃后气体泄露使体积急剧缩小又形成大的负压,造成预存室压力波动;如果可燃气体集聚较多,在打开炉盖时,会有爆鸣声。因此装入装置装焦时冒灰主要原因是热浮力和炉内挥发份的物质比较高,导致粉尘逸出。

(二) 干熄炉炉况

干熄炉冷却室如果存在下料偏析或者循环气体分布不均匀,也会导致装入装置装焦时冒灰。冷却室焦炭发生偏析时,就意味着冷却室纵向上存在焦炭界面,即快速下移的焦炭层与慢速移动的焦炭之间存在界面。对干熄焦来说,冷却室内焦炭下移最好的运动状态是焦炭整体下移。当焦炭内部存在界面时,在一个截面上,阻力最小的部位便在界面处,阻力最小的地方就是气流最易汇集的地方,因此逆向的循环气体穿过焦炭时,较大比例的风量将从界面穿过,而非均匀地穿过焦炭层。也就是说焦炭偏析的结果也将造成循环气体流向的偏析。循环气体分布均匀的时候即使中央风帽处的气体大部分是从四侧流向斜道,一旦下料偏析,焦炭存在界面,将会导致循环气体向界面汇集,进而导致循环气体在冷却段上方横向移动,干熄炉在工况正常运行时,中心气流有一部分运动至干熄炉的顶部再返至出口,如图1-23.7万Nm³/h纵断面迹线模态图。在干熄炉炉况不正常时,中心气流运动至炉口的气流量更大,导致炉口喷火严重,

图1-23.7万Nm³/h纵断面迹线模态图

在装入装置打开的瞬间循环气体携带粉尘喷出。循环气体分布不均匀,将导致循环气体由压力高向压力低的地方汇集,在冷却段上方横向汇集,在装入装置打开的瞬间循环气体携带粉尘喷出。 其原理与下料偏析一致。下料偏析或者循环气体分布不均匀,二者是相互影响,相互联系的。

(三) 装入装置的集尘效果

影响装入装置的集尘效果是多方面的,炉顶集尘阀开启时间,装入、沉静时间,预存室压力,水封罩的插入深度、除尘风机的转速、入口挡板开度、环境除尘的工作情况等。

三、优化措施

(一)确保焦炭质量,杜绝出生焦。备煤作业区应保证科学配煤,采用合理的配煤比。炼焦作业区则要严格遵守各项炼焦制度。如果出炉时焦炭仍然偏生,相关部门可要求其适当延长结焦时间,干熄焦中控在装焦过程中应严密监视旋转焦罐的红焦,如发现烟尘比较大,可要求电机车司机将电机车静置几分钟,让焦炭适当燃烧。

(二)防止下料偏析,保证循环气体分布均匀。这二者之间是互相联系,互相影响的。要保证这二者正常,我们必须从下面几个方面进行调整和优化:

1、合理调整循环系统中央、周边配风。如果搭配不合理,周边受力过大,造成炉子串风,焦炭则会悬浮。反之,如果中央受力过大,则会挤压周边焦炭,周边焦炭与炉墙之间摩擦力增大,气流量减少。当气流量减少时,就会引起气流通道不畅,特别是开工初期,干熄炉含水量比较大,这样就会使大量粉焦堆积。造成下料偏析和循环气体流速分布不均匀,因此两者必须合理搭配;

2、 年修过程中牛腿的浇筑修补必须按原设计图纸进行,不能任意改变其几何尺寸,保证通流面积与原设计相符合。牛腿通流面积一旦减少,就会造成循环气体流速过高,负压升高,这样就会使循环气体向负压高的斜道汇集,在冷却室上部循环气体存在横流,造成循环气体分不不均匀;

3、尽量保证焦炭配煤的稳定性,如果配煤比频繁变化,则会使造成干熄炉内焦炭颗粒大小发生变化,造成循环气体分布不均匀;

4、在正常运行过程中一定要确保平板闸门开到位,否则就会使焦炭的下降速度发生变化,造成下料偏析或者循环气体分不不均匀;

5、运行过程中非特殊情况禁止停排焦;

6、正常生产增减循环风量每次1Hz,调节完要观察风量的变化,预存室压力的变化,锅炉入口压力的变化,增减风量的间隔时间5分钟。检修8小时以上的有序停工,每次降1Hz,间隔10分钟,并参考锅炉入口压力的变化;

7、定期对振动给料器耐磨衬板进行检查,对磨损严重的进行更换;

8、 年修过程中对风帽进行查看,如发现进灰或者变形则需要清理或者更换;

9、合理正确地对调节板进行摆放,发现变形的应及时更换;

10、优化干熄焦操作,保持T3、T4各点温度的均匀性;对循环系统来说,冷却段高温层下移,循环气流受热产生的热膨胀就越大,形成的压力降就越大, 从压降来说,焦炭层温度越高,流经冷却段的气流压降就越大;

11、 更换磨损严重的料钟。

(三)保证装入装置的集尘效果。重点应该从如下几个方面着手:

1、保证装入装置下料斗水封罩吃水深度,及时清理水封槽内焦碳与粉尘。当预存室压力过大时,由于干熄炉预存段对干熄炉口有一个反冲力,如果这时水封罩插入水封槽内深度不够,大量粉尘通过水封罩与水封槽密封处溢出;

2、定期更换水封罩与下料斗的耐高温石棉布。因为密封石棉布长期受高温烘烤,风吹日晒,容易损坏,装焦时造成粉尘外溢;

3、装入装置料斗内板除尘翻板和不锈钢做的箅子必须保持完好无变形;

4、炉顶集尘阀开启时间,装入、沉静时间必须与程序设计保持一致。  除尘风机升降高速的时间段必须与程序设计保持一致;

5、优化地面除尘系统。反吹压力一般应控制在0.35-0.6Mpa之间,脉冲间隔控制在4S左右,换仓反吹之间停顿时间25S,反吹压力、脉冲间隔时间得及时调整,使粉尘充分沉淀。损坏的布袋必须按时更换。水封槽一旦出现开裂的情况必须及时修复。

最后想说一点的是,在装焦过程中,适当提高装焦限位减少焦炭对干熄炉内的冲击对减少粉尘逸出其效果也是非常好的,这一点在我们这已得到验证。

四、结论

(一)干熄焦以节能环保,促进循环经济而著称,除尘效果的好坏直接影响到干熄焦安全运行。

(二)根据生产工艺、设备运行的特点,针对生产过程中出现的问题,及时处理、调整工艺参数,减少设备能源消耗,实现节能目的。

(三)优化干熄焦工艺操作,提升员工操作技能。



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