影响6米焦炉煤气消耗的因素及降低措施.docx

1前言分析6米焦炉煤气消耗的影响因素，分析焦饼中心温度、炉顶空间温度、空气过剩系数、废气温度、入炉煤水分、炉体严密性等对煤气消耗的影响程度，提出了降低煤气消耗、提高焦炉热工效率的措施。焦化厂6米焦炉生产实际情况，研究煤气消耗的影响因素，并提出需要采取的改善措施。2工艺参数数据2.1 煤气流量6米焦炉煤气流量、周转时间情况。2.2 温度数据6米焦炉标准温度、废气温度（烟道）数据，标准温度，实测温度，未加冷却值,废气温度情况。2.3 煤气消耗的计算方法煤气消耗是以生产1吨焦炭（干基）所需消耗的热量。我们也通俗地称为吨焦煤气消耗。具体的方法按下式计算：q焦二（WV高i*Q高i+V焦i*Q焦i）Gi式中:q焦一生产1吨焦炭需要消耗的热量;GJ/t。V高i某日高炉煤气的消耗总量;m3。Q高i某日高炉煤气的热值;GJr3°V焦i某日焦炉煤气的消耗总量;m3。Q焦i某日焦炉煤气的热值;GJm30Gi-某日焦炭的干基产量;t。W一表示全月之和。3煤气消耗的影响因素经过现场调研和系统分析，发现影响煤气消耗的因素很多，主要有以下几个方Wi°根据焦炉的热平衡可知，焦炭带走的热量比重较大，一般占支出热量的3040%若以焦饼最终温度为IOoooC计算，则焦饼温度每增加50,焦炭带走的热量增加5%左右，吨焦煤气消耗约增加6%。所以应当在保证焦炭质量和顺利推焦的前提情况下，使焦饼中心温度维持在最低值。要降低焦饼中心温度，就要降低标准温度，而降低标准温度的前提是炉温必须均匀稳定，否则降低温度后，会使部分焦炭成熟不好从而降低焦炭质量并容易造成推焦困难。3.2 焦炉炉顶空间温度从炉顶排出的荒煤气带走的热量也占有较大的比重。在生产条件相同的前提下，炉顶空间温度取决于炉体加热水平的高低和焦饼高向加热的均匀程度。在生产中，改变炭化室的装满程度和炼焦煤的收缩度，也能使炉顶空间温度产生一定的变化。保证炭化室装满煤，减少荒煤气在炉顶空间的停留时间，降低炉顶空间温度，从而减少荒煤气从炭化室带走的热量。当结焦时间，装入煤料一定时，荒煤气出口温度每降低10,煤气消耗会降低0.02GJt左右，所以降低炉顶空间温度对煤气消耗的降低是非常有利的。6米焦炉现炉顶空间温度控制水平为800+-850°C左右，通过分析，炉顶空间温度要控制在800°C以下，不仅对降低煤气消耗有利，而其对焦副产品的回收也有很大的好处。要控制好炉顶空间温度，必须要改善焦炉的高向加热水平，尽可能地缩小焦饼上下温差。3.3 空气过剩系数加热煤气与空气合适的比例，对降低煤气消耗有较大的意义。空气过剩系数过小，燃烧不完全，部分可燃气体损失，对炼焦耗热量的影响较大;空气过剩系数过大，废气带走的热量增多，导致煤气消耗增加，空气过剩系数基本维持在1.0左右，过剩系数较低，造成可燃气体损失较大。3.4 废气温度在结焦条件一定的情况下，废气出口温度降低25,可使焦炉的热效率提高1%,耗热量降低0.025GJt0废气温度的高低与燃烧室火道温度,蓄热室格子砖的蓄热面积、气体在蓄热室的分布情况和交换周期有关。从烟道废气温度的数值可知，炉烟道废气的温度异常，焦炉因高温事故影响，导致焦炉蓄热室格子砖烧熔变形、堵塞严重，格子砖堵塞严重，煤气通道严重不畅，煤气上升通道和废气下降通道均受阻，导致废气温度偏高，浪费大量煤气。3.5 入炉煤水分在与含标准水分7%的湿煤相比，配煤水分每变化1%,煤气消耗相应变化0.029-0.032GJto当配入水分较高的煤泥或下大暴雨使配煤水分急剧上升，煤气消耗会增加较多。露天煤场，入炉煤水分控制难度大，容易受到天气变化的影响，而且现在涟钢进场煤实行低库存管理，配煤比变动较多。回收脱硫工序产生的脱硫废液无去向，需全部通过管道运输喷洒到入炉煤中，脱硫液产生量约40t天，按两座焦炉3100t天的焦炭产量计算，入炉煤气水分因加入脱硫液升高1.21.3%,入炉煤水分正常时基本控制在11.512.5%之间,遇雨季入炉煤水分控制在1314%之间，最高时入炉煤水分达16%左右。与同行业其他单位比较，入炉煤水分较高，需消耗大量的煤气加热蒸发掉入炉煤中的水分。3.6 周转时间生产实践表明，一般大型焦炉的周转时间，当炭化室宽为450mm的在1820h,此时煤气消耗是最低的。周转时间每改变Ih,煤气消耗将增加1-1.5%,短于上述周转时间，煤气消耗随周转时间的缩短而升高凋转时间长于2022h,由于标准温度不能随周转时间的延长而降低，造成焦饼提前成熟，焦炉的热工效率降低，煤气消耗随周转时间的延长而升高。焦炉的生产与高炉息息相关，当钢铁市场行情不佳或高炉生产不顺时,焦炉需限产作业，导致周转时间延长，焦炭产量降低，煤气消耗增加明显。3.7 炉体、设备严密程度和炉体绝热若炉体不严，从蓄热室封墙漏入空气，或蓄热室单主墙窜漏，炭化室墙窜漏，煤气旋塞或坨不严，都会造成加热煤气的损失，增加煤气消耗，所以必须加强对炉体和煤气设备的维护。另外，炉体表面的绝热好坏，不但影响散热的大小，还将影响操作坏境。焦炉因高温事故影响，导致煤气通道受阻，焦侧蓄热室封墙和废气盘两叉部位严密性差，漏入空气严重，煤气泄露也严重，造成煤气损失严重。焦炉因焦炉放炮事故影响，导致封墙松动，部分斜道调节破掉落，煤气分配不均匀。3.8 加热煤气种类和煤气倒换用高炉煤气加热的煤气消耗要比用焦炉煤气加热时高1020%o尽管烧高炉煤气时的小烟道温度要比烧焦炉煤气时低，但烧高炉煤气时产生的废气量大，废气从烟囱带走的热量多，同时因炉体和设备不严密而造成的漏失量也多，每次交换时上升气流蓄热室中的贫煤气直接流入到小烟道中，这些都增加了煤气消耗。从煤气消耗上看，用焦炉煤气加热时的煤气消耗要比用贫煤气加热时低。但是焦炉煤气是优质的气体燃料，所以对复热式焦炉来说，如条件允许，应尽可能的用贫煤气，这样对能源的合理利用、环境保护以及社会综合效益等都有好处。3.9 其他影响因素1加热煤气用量计量表不准或故障。2配煤比变动频繁，导致焦炭质量控制难度加大，需提高温度保证焦炭质量。3焦炉集气管压力稳定性不够，导致煤气在炉顶空间停留时间过长，流速变慢，带走的热量增加。4各类设备、操作事故影响，导致K2系数偏低，炉温稳定性变差。5高炉煤气主管压力波动大或压力偏低，导致炉温控制困难，加热制度调节频繁。4降低煤气消耗的措施根据煤气消耗的各项影响因素，采取如下降低煤气消耗的措施。4.1 适当降低焦饼中心温度对焦饼中心温度进行测量，在保证焦炭成熟和焦炭质量达高炉生产要求的热性能指标的情况下，采用最低的标准温度，使焦饼中心温度维持在最低值。主要手段就是提高焦炉热工调节水平，促使炉温均匀稳定，缩小焦饼上下温度，使焦饼上下同时成熟。否则焦炭不熟，不仅降低焦炭质量，甚至还会造成难推。主要措施有：一是在工艺参数K均系数0.9以上。二是提高设备的维护水平和操作工的技能水平，保证K2系数、装煤系数保持在较高值，从而减少对炉温的影响。4.2 降低炉顶空间温度炉顶空间温度，一方面取决于焦饼中心温度另一方面取决于装煤量。主要措施：一是在保证焦饼高向加热均匀的前提条件下，降低焦饼上下温度。二是要把煤装平、装满，避免塌煤、堵煤现象，使得荒煤气顺利排出。控制每炉装煤量在误差范围内，有利于单炉产量的提升和炉温的稳定。三是控制好集气管压力，通过对炭化室底部压力的测量，设定合适的集气管压力控制值，减少荒煤气在焦炉内的停留时间，降低荒煤气带走的热量。4.3 降低入炉煤的水分入炉煤水分主要取决于配煤车间的生产与操作，从以下几个方面采取措施：一是取煤操作一定要做到平铺直取，下雨天取煤操作时，尽量取上层煤。二是控制好脱硫液的喷洒量，每班必须做到喷洒量相近，喷洒均匀，避免入炉煤水分波动大;连续下雨或下暴雨持续时间，尽量减少或停止脱硫液的喷洒。4.4 降低废气排出温度废气温度除了与火道温度有关外，还与换向周期、蓄热室的蓄热面积、气流沿格子砖的分布有关。所以要降低废气温度，只要避免格子砖的堵塞，通过吸力调节保持废气在蓄热室内分布均匀。只有通过对上面几层格子砖进行更换，对小烟道、篦子砖积灰进行吹扫后，才能降低蓄热室阻力，使煤气和废气通道在蓄热室和小烟道均匀分布。保证正常的加热水平。4.5 加大对病号炉的维修病号炉的存在对焦炉生产造成了较大的影响，要想尽一切办法缩短病号炉的周转时间，使得可以顺签出炉。目前，采用的方法有补充焦炉煤气加热，看火孔盖上立小烟囱，使得废气可以顺利排出，砖煤气插管等技术，但都没有达到顺签出炉的目标。要彻底解决病号炉的问题，需要更多的积累和实施斜道局部维修技术，只有解决了斜道堵塞问题，才能根本性改善病号炉的状况。4.6 其他一些措施1确保焦炭产量的计量和结算量与实际相匹配。需定期对槽下计量秤进行校正，对外购焦水分进行对比实验，尽量减少焦炭计量的损耗。2在加热煤气管道上增加煤气（包括焦炉煤气和高炉煤气）流量表，保证计量准确，并定期对煤气结算仪表进行校正，避免计量不准导致煤气消耗虚高现象的发生。3研究空气过剩系数，选择合适值，优化调整煤气和空气比例，使加热煤气充分完全燃烧。4及时通过热修维修焦炉，对不严密的封墙和两叉部位及时密封，对损坏的焦炉炉门砖及时进行砌筑，改善焦炉炉体的严密性和绝热性，提高焦炉炉体各部位和设备的严密性。5加强生产操作的标准化作业，缩短单炉操作时间，严格维持正常的推焦制度，确保加热制度稳定。