焦?fàn)t是焦化企業(yè)的核心設(shè)備，企業(yè)的各項工作都圍繞著焦?fàn)t展開，而焦?fàn)t調(diào)火工作又是各項工作的中心重點(diǎn)。因此，焦?fàn)t調(diào)火工作的目的，調(diào)火應(yīng)遵循的基本原理及具體技術(shù)方法，結(jié)合自己多年來在煉焦生產(chǎn)調(diào)火工作中遇到的問題和終結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了分析。
1.煉焦調(diào)火工作的目的及影響因素
煉焦調(diào)火是一項相當(dāng)比較復(fù)雜的工作，這項工作的好壞直接影響著焦炭質(zhì)量的好壞，爐
溫不均勻會造成碳化室內(nèi)焦炭不能均勻成熟，甚至造成推焦困難，影響車間的穩(wěn)定生產(chǎn)，嚴(yán)重的會損害爐體。因此制定合理的加熱制度，不僅能降低煤氣消耗，提高熱工效率，而且能有效的延長焦?fàn)t壽命，保證焦?fàn)t的持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。
焦?fàn)t的爐溫變化受外部客觀影響因素很多，除了調(diào)火工本身技術(shù)因素外，比如配煤比、配煤水分、單爐裝煤量、煤氣發(fā)熱值、天氣變化、生產(chǎn)班生產(chǎn)操作是否正點(diǎn)等等，因此調(diào)火工必須隨時掌握這些客觀因素的變化，以便及時調(diào)節(jié)，力求焦?fàn)t溫度的穩(wěn)定均勻。
2.如何評價調(diào)火工作的好壞
第一、要看焦餅是否均勻成熟，有無生焦和過火焦，成焦率情況如何。
第二、要看所制定的加熱制度是否有利于爐體保護(hù)，過高的標(biāo)準(zhǔn)溫度會對砌體造成損傷，過高的集氣管壓力會造成爐門冒煙著火。
第三、看各項溫度，壓力指標(biāo)是否達(dá)到技術(shù)要求。
第四、要看加熱設(shè)備的維護(hù)情況，尤其是煤氣管件的嚴(yán)密情況。
第五、看是否有個別高低溫火道長期存在，由于某種原因出現(xiàn)高低溫火道是常見的。但處理是否及時，方法是否妥當(dāng)，同類問題處理是否迅速至關(guān)重要。
第六、看調(diào)火技術(shù)是否過硬，排除故障是否及時，每當(dāng)爐溫變化時能及時找到原因，采取合理的調(diào)節(jié)方法。
第七、看煉焦耗熱量指標(biāo)完成情況。
3.制定合理的加熱制定
為了確保焦碳在規(guī)定的結(jié)焦時間內(nèi)沿高向、長向均勻成熟，必須制定和嚴(yán)格執(zhí)行焦?fàn)t的
加熱制度，并關(guān)注結(jié)焦時間、裝煤量、裝煤水分、加熱煤氣、氣候等實(shí)際條件的變化，對焦?fàn)t加熱制度進(jìn)行及時的調(diào)節(jié)。焦?fàn)t加熱制度的主要內(nèi)容有溫度制度、壓力制度。溫度制度有焦餅中心溫度、直行溫度、冷卻溫度、橫排溫度、爐頭溫度、蓄熱室頂部溫度、小煙道溫度、爐頂空間溫度及爐墻溫度。壓力制度有碳化室底部壓力、看火空壓力、蓄熱室頂部吸力、分煙道吸力及蓄熱室阻力。以上各項俗稱九溫五壓。
一溫度的確定與測定
1、焦餅中心溫度：結(jié)焦末期焦?fàn)t碳化室中心斷面處焦碳的平均溫度。它是判斷碳化室焦餅是否成熟的一種指標(biāo)。是焦?fàn)t的橫排溫度與高向加熱的綜合體現(xiàn)，也是確定燃燒室標(biāo)準(zhǔn)火道溫度的依據(jù)。焦餅中心溫度的測定和計算方法，通常是規(guī)定推焦前30分鐘，焦餅中心溫度為950℃~1050℃作為焦餅成熟的標(biāo)志。實(shí)際生產(chǎn)往往高于此值。因此在配煤條件不變的前提下，若焦餅中心溫度降低25℃~30℃,標(biāo)準(zhǔn)火道溫度需降低10℃左右。規(guī)定每年測定一次。但在結(jié)焦時間改變1小時以上、配煤比變動、更換加熱煤氣以及需要調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)火道溫度時需要測定此項溫度。
2、冷卻溫度：為了將換向不同時間測定出的立火道溫度均換算為換向后20s的溫度。這時溫度最高，以便比較全爐溫度的均勻性與穩(wěn)定性，并防止超過極限溫度，即1450℃。必須測出換向期間下降氣流測溫火道的下降量，即為冷卻溫度。冷卻溫度必須在焦?fàn)t正常生產(chǎn)和加熱制度穩(wěn)定的情況下測定。當(dāng)推焦串序?yàn)?-2或2-1時，應(yīng)選擇9至10個相連的燃燒室。5-2串序應(yīng)選擇5至6個相連的燃燒室。分別在機(jī)側(cè)、焦側(cè)測溫火道內(nèi)進(jìn)行，測溫地點(diǎn)為兩個斜道口與焦?fàn)t煤氣燒嘴之間，測量人員為4人或6人。在正常條生產(chǎn)件下，規(guī)定每半年測定一次，以春季、秋季為宜。在結(jié)焦時間改變1小時，換向時間改變、變更加熱煤氣及加熱制度等有較大變化時，需測定冷卻溫度。
3、標(biāo)準(zhǔn)溫度與直行溫度：標(biāo)準(zhǔn)溫度是機(jī)、焦兩側(cè)溫度溫火道平均溫度的控制值。它是在規(guī)定結(jié)焦時間內(nèi)保證焦餅成熟的主要溫度指標(biāo)。確定溫度指標(biāo)的依據(jù)是焦餅中心溫度，即在規(guī)定的結(jié)焦時間下，根據(jù)實(shí)測的焦餅中心溫度來確定標(biāo)準(zhǔn)火道溫度。標(biāo)準(zhǔn)溫度與爐型、配煤水分、加熱煤氣種類有關(guān)。直行溫度是指全爐機(jī)側(cè)、焦側(cè)測溫火道溫度。代表全爐的溫度，是直接影響焦碳成熟的主要參數(shù)。其測定方法為：在換向后5分鐘開始測量。測量順序應(yīng)固定不便，一般從焦側(cè)交換機(jī)側(cè)端開始測量，由機(jī)側(cè)返回交換機(jī)端。每隔4小時測一次，一天三班共6次。測定速度要均勻1分鐘測10至11個火道為宜。每次將實(shí)測數(shù)值按各側(cè)不同時間測量的溫度分段加冷卻溫度校正值，將各側(cè)溫火道溫度均勻校正到換向后20s時的溫度。
4、橫排溫度：是指焦?fàn)t同一燃燒室各火道的溫度，是檢驗(yàn)沿燃燒室長向溫度分布的合理性，保證焦餅均勻成熟的測調(diào)項目。測定方法：因?yàn)橹恍枇私馔蝗紵腋骰鸬罍囟认鄬Φ木鶆蛐裕詼y出的溫度不需要加冷卻溫度校正值。為避免交換后溫度下降對測溫的影響，故每次均按一定的順序進(jìn)行。單號燃燒室從機(jī)側(cè)到焦惻，雙號燃燒室從焦側(cè)到機(jī)側(cè)。同時交換后10分鐘開始測量。
5、爐頭溫度：爐頭溫度是指焦?fàn)t燃燒室兩側(cè)的端火道溫度。測定方法：在交換后5分鐘開始測量，每次測量順序應(yīng)一致，通常由焦側(cè)交換到機(jī)端開始，從機(jī)側(cè)返回，兩個換向測完。測定值不需換算為冷卻溫度值。增加爐頭供熱的方法，用焦?fàn)t煤氣加熱時，需疏通爐頭火道的磚煤氣道。通過采取措施用焦?fàn)t煤氣對邊火道進(jìn)行補(bǔ)充供熱，改進(jìn)蓄熱室封墻和廢氣盤兩叉部的保溫措施，以提高嚴(yán)密性，對提高邊火道溫度有明顯的效果。
6、蓄熱室頂部溫度：測定蓄熱室頂部空間溫度，是為了檢查蓄熱室溫度是否正常，并及時發(fā)現(xiàn)蓄熱室有無局部高溫漏火、下火等情況。對硅磚蓄熱室頂部溫度不得超過1320℃，測定方法：蓄熱室溫度的測點(diǎn)一般選在最高溫度處。當(dāng)用焦?fàn)t煤加熱時，測量上升氣流蓄熱室，交換后，立即開始測量，測量后分別計算機(jī)側(cè)、焦側(cè)的(平均溫度除端部蓄熱室外)并指出蓄熱室的最高和最低溫度。
7、小煙道溫度：小煙道溫度即廢氣排除溫度。測量該溫度主要是為了檢查蓄熱室的交換情況是否良好，并發(fā)現(xiàn)爐體不嚴(yán)密而造成漏火、下火等情況。測定方法：將500℃水銀溫度計插入上升氣流的廢氣盤測溫孔中，查入深度為小煙道全高度的3/5處。在下降氣流換向前5分鐘至10分鐘時讀數(shù)，要注意先讀數(shù)后抽出溫度計。并求出平均數(shù)，指出最高、最低溫度。燒高爐煤氣時，插撥溫度計應(yīng)在下降氣流時進(jìn)行，每月測一次。
8、爐頂空間溫度：爐頂空間溫度是指焦?fàn)t碳化室爐頂空間荒煤氣溫度。測定方法：在碳化室內(nèi)結(jié)焦時間達(dá)2/3時，用￠50長1200mm一端密封的鋼管，測定機(jī)側(cè)第一個裝煤口的爐頂空間中心處的溫度。雙集氣管焦側(cè)用同樣的方法測定。鋼管插入后15分鐘讀數(shù)。爐頂空間溫度控制在800℃±30℃，不應(yīng)超過850℃。每季一次，結(jié)焦時間改變1小時或配煤比變動很大時也側(cè)一次。通常與焦餅中心溫度的測定同步進(jìn)行。
9、碳化室墻面溫度：該溫度一般與焦餅中心溫度同時測量。間接觀察燃燒室上下溫度分布情況。推焦后關(guān)好兩側(cè)爐門，打開上升管蓋，用紅外測溫儀測量與焦餅中心溫度高度相同的兩側(cè)墻面溫度。
二、壓力制度的確定和測定
確定壓力制度時，必須遵循下列原則：整個結(jié)焦時間內(nèi)碳化室底部壓力應(yīng)為正壓。碳化室底部壓力在任何情況下，正常生產(chǎn)、改變結(jié)焦時間、停止加熱等均應(yīng)大于相鄰?fù)瑯?biāo)的燃燒系統(tǒng)壓力和大氣壓力。在同一結(jié)焦時間內(nèi)，沿燃燒系統(tǒng)高度方向壓力的分布應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定。
1.碳化室壓力：碳化室壓力指焦?fàn)t碳化室荒煤氣析出時形成的壓力。焦?fàn)t與燃燒室僅一磚之隔，并且隨著焦?fàn)t的大型化與高效化，爐墻厚度越來越薄，因而碳化室墻上磚縫及裂縫的存在是不可避免的。即兩者總是不嚴(yán)密的。在煉焦過程中，荒煤氣的析出量也是不均勻的，因而當(dāng)集氣管壓力過小時，碳化室內(nèi)氣體的壓力只能在結(jié)焦初期及中期高于同標(biāo)高的燃燒室和外部大氣壓，在結(jié)焦末期，則要小于燃燒室和外界大氣壓力。測量方法：測定碳化室底部壓力：是為了確定和檢查集氣管壓力是否合理。測定的代表爐號應(yīng)該是吸氣管下的碳化室。裝煤后由爐門下部的測壓孔特別加工的爐門，將長1.2米的12.5毫米鋼管平插入碳化室。用斜型微壓計測量結(jié)焦末期碳化室壓力。測定過程中應(yīng)保持所規(guī)定的集氣管壓力。但在最后幾次測定中，若發(fā)現(xiàn)碳化室壓力低于5Pa時，應(yīng)適當(dāng)提高集氣管壓力。每年測定兩次，夏季和冬季。
2.集氣管壓力：集氣管壓力的確定和測量，是為了保證在整個結(jié)焦周期內(nèi)，荒煤氣只能有碳化室流向加熱系統(tǒng)。因此，集氣管壓力應(yīng)以碳化室底部壓力在結(jié)焦末期不小于5pa為原則。
3.蓄熱室頂部吸力與蓄熱室阻力：蓄熱室頂部上升氣流壓力應(yīng)穩(wěn)定，保證看火孔壓力在0至5pa之間，蓄熱室阻力等于蓄頂壓力與小煙道壓力差。
4.看火孔壓力：看火孔壓力的測量是為了檢查蓄熱室頂部吸力與進(jìn)風(fēng)口大小配合情況，既要保持α值穩(wěn)定合適，又要保證此處壓力0-5pa之間，當(dāng)爐頭溫度低于1100℃時，可適當(dāng)提高看火孔壓力，當(dāng)橫拉條溫度高于350℃時，應(yīng)適當(dāng)降低看火孔壓力。
三、 調(diào)火工作的日常溫度調(diào)節(jié)
1、對于個別高低溫燃燒室的調(diào)節(jié)，要根據(jù)三個晝夜的溫度比較，再結(jié)合出爐結(jié)焦時間及火焰燃燒情況，再決定是否要更換大孔板、考克開度或者調(diào)節(jié)吸力翻板。要充分考慮到爐溫在結(jié)焦不同時期的周期變化，忌諱頻繁調(diào)節(jié)。另外使用焦?fàn)t煤氣加熱，爐溫變化快，易于調(diào)節(jié)。但煤氣中的焦油、萘結(jié)晶不易凈化，所以調(diào)火人員應(yīng)做到勤檢查、勤清掃、勤思考。不要頻繁更換孔板、開關(guān)考克。由于調(diào)火工作受外界因素影響大，調(diào)火手段有很多，所以在工作中要不斷摸索經(jīng)驗(yàn)，掌握規(guī)律，提高水平。
2、焦?fàn)t生產(chǎn)中延長結(jié)焦時間易出現(xiàn)的問題及解決方法。
由于某些客觀原因焦?fàn)t不能維持正常生產(chǎn)時，一般會采用延長結(jié)焦時間的方法降低生產(chǎn)能力，維持生產(chǎn)。在這種不正常的生產(chǎn)狀態(tài)下，容易出現(xiàn)以下問題。
a. 及時確定新的加熱制度。結(jié)焦時間延長以后，由于炭化室所需的熱量減少和供熱強(qiáng)度降低，以及結(jié)焦后期保溫的影響，而使直行溫度波動的幅度加大。其波動的幅度隨結(jié)焦時間的延長而增大。所以，應(yīng)根據(jù)焦餅中心溫度的測量和及時的調(diào)節(jié)來確立新的加熱制度，為防止?fàn)t溫突然下降對爐體造成損傷，對結(jié)焦周期的調(diào)整不能一步到位，而應(yīng)逐步調(diào)整。
b.橫排溫度與爐頭溫度的調(diào)節(jié)。隨著結(jié)焦時間的延長，炭化室所需的熱量減少，散失熱量增加，30小時左右爐頭溫度急劇下降，橫排曲線變成“饅頭”形狀。另外由于爐頭火道墻體裂紋增加，由炭化室漏入的煤氣過多而燃燒不完全，從而加劇了爐頭溫度降低的程度。 上述情況表明，橫排曲線變形的程度，主要取決于爐頭溫度降低的幅度。因此，調(diào)整橫排溫度的主要方法是增加爐頭的供熱量，以滿足爐頭火道不斷增加的散熱損失。一般情況下，爐頭溫度保持不低于1050℃。具體辦法可加大爐頭火道煤氣小孔板孔徑，降低中間靠近考克位置立火道煤氣小孔板孔徑，同時空氣過剩系數(shù)不小于1.3甚至2.0以上。保持較大的空氣過剩系數(shù)。目的在于使供入第一火道的煤氣燃燒完全，也有利于改變小煙道溫度降低趨勢。爐體溫度降低引起的爐體收縮，導(dǎo)致砌體產(chǎn)生裂紋。因此，噴補(bǔ)磚煤氣道應(yīng)引起注意。
c.煉焦耗熱量：煉焦耗熱量包括結(jié)焦需要的熱量和爐體散失及廢氣帶走的熱量。一般情況，每延長一小時，煉焦耗熱量增加12-16KJ/kg煤。
d.煤氣主管壓力的控制：由于結(jié)焦時間延長會遇到煤氣壓力降低的情況，此時可采用換小孔板的方法保持煤氣的主管壓力在800—1500Pa范圍?？梢灾?fù)Q一套孔板?？装宓慕孛娣e視結(jié)焦時間的延長程度而定，一般可采用為原截面積30-40%的孔板。當(dāng)結(jié)焦時間很長而煤氣壓力很低時，也可采用箋號管理方法，即向成焦階段的爐號供應(yīng)足夠的煤氣。而對在保溫階段的爐號少供煤氣。但是，這種方法在管理上很復(fù)雜，應(yīng)做好識別和監(jiān)督記錄，避免造成高溫和低溫。
e.集氣管壓力的控制：結(jié)焦時間延長以后，由于產(chǎn)生的煤氣量少、出爐間隔時間較長，使集氣管壓力較低，波動較大。因此，延長結(jié)焦時間時應(yīng)保持相對較高的集氣管壓力，防止?fàn)t門不嚴(yán)吸入空氣，燒壞爐墻。
f.制定出爐計劃的要求 每爐操作時間不宜過長，以免損壞爐體嚴(yán)密。應(yīng)均勻出焦使煤氣發(fā)生均勻，便于集氣管壓力保持。
2014年底，由于受全國焦化行業(yè)產(chǎn)能過剩大環(huán)境影響，焦化企業(yè)大面積虧損，我廠為了最大限額降低虧損，決定把結(jié)焦周期由28小時延長至52小時，從而降低產(chǎn)能，維持生產(chǎn)。
因此，我們采取具體方法如下
1.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制定合理平穩(wěn)降溫計劃，用兩周時間分4步驟把標(biāo)準(zhǔn)溫度由1240℃降至1160℃結(jié)焦時間由28小時延長至52小時。
2.隨著結(jié)焦時間的延長，標(biāo)準(zhǔn)溫度降低，及時更換小一號支管孔板，保證煤氣主管壓力在1000—1500pa之間，使煤氣在各個立火道合理分配，保證了全爐橫墻溫度均勻性，降低了出生焦和過火焦幾率。
3.在結(jié)焦時間延長至30小時，橫排溫度顯示，機(jī)焦兩端靠近爐頭附近6個火道溫度下降比較嚴(yán)重，橫排曲線呈現(xiàn)“饅頭”狀，個別爐頭溫度降至1100℃以下。我們通過調(diào)正立火道煤氣小孔板排列，減小中部靠近交換考克附近立火道小孔板孔徑，加大爐頭孔板孔徑，同時分煙道吸力由235pa降至205pa，進(jìn)風(fēng)口尺寸由110mm調(diào)整至100mm，看火孔壓力升至10—15pa，檢查密封蓄熱室封墻，減少外界冷空氣的吸入。各種方法有效解決了這個問題，爐頭溫度保持在1050℃以上，減少了爐頭焦生現(xiàn)象。
通過一系列計劃周詳，行之有效的工作開展，在各崗位通力合作下，作業(yè)區(qū)順利、快速、平穩(wěn)的完成了分廠延長結(jié)焦時間的任務(wù)。降溫對爐體的損傷程度降到了最低，爐體的完好性得到了較好保證。這在幾個月份的數(shù)據(jù)中得到了充分驗(yàn)證。焦?fàn)t調(diào)火是煉焦生產(chǎn)中最重要的工作之一，是一門永無止境的學(xué)科，只有在日常工作中不斷探索經(jīng)驗(yàn)，掌握規(guī)律，提高技術(shù)水平，才能為企業(yè)的科學(xué)、穩(wěn)定、長效發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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