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      煉焦?fàn)t不同煤氣加熱的調(diào)節(jié)方式

      2016-05-30 10:48:04趙華
      科技尚品 2016年8期
      關(guān)鍵詞:焦?fàn)t吸力

      趙華

      摘 要:本文主要論述焦?fàn)t幾種不同煤氣加熱的熱工調(diào)節(jié),根據(jù)加熱煤氣性質(zhì)不同,制定不同的加熱制度,從理論上確定加熱所用煤氣流量、空氣量、煙道吸力、主管壓力等等。并在焦?fàn)t生產(chǎn)實際中逐步修正,調(diào)節(jié)時要考慮各種影響因素,結(jié)合焦?fàn)t的實際情況,仔細(xì)分析,確定合理的調(diào)節(jié)方案,使焦?fàn)t的加熱制度與焦?fàn)t生產(chǎn)相匹配,并最大限度的延長爐體的使用壽命。

      關(guān)鍵詞:焦?fàn)t;吸力;加熱方式

      1 焦?fàn)t加熱用煤氣性質(zhì)

      焦?fàn)t煤氣可燃主要成分氫氣和甲烷,可燃成分占90%以上,發(fā)熱值高達(dá)18000kJ/m3。因此燃燒速度快,火焰短,煤氣燃燒產(chǎn)生的廢氣密度小,焦?fàn)t加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的阻力小。使用焦?fàn)t煤氣加熱,在處于高溫下的磚煤氣道和燒嘴等處會沉積石墨,焦?fàn)t在換向過程中要進(jìn)入空氣除碳。當(dāng)增減煤氣流量時焦?fàn)t燃燒溫度的變化比較靈敏,一般需要2~3h爐溫即可反映出來。焦?fàn)t煤氣中萘、焦油等雜質(zhì)比較多,容易堵塞管道及管件,影響爐溫的正常調(diào)節(jié),因此焦?fàn)t煤氣要經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱后控制在45~55℃。當(dāng)焦?fàn)t壓力制度不當(dāng),炭化室負(fù)壓操作時,煤氣中的N2、CO2、O2含量增加,發(fā)熱值降低且會波動,因此煉焦車間和煤氣凈化的操作狀況對焦?fàn)t加熱用煤氣質(zhì)量影響很大。

      2 焦?fàn)t加熱時的熱工調(diào)節(jié)

      2.1 焦?fàn)t煤氣加熱時的熱工調(diào)節(jié)

      2.1.1 總煤氣量和兩側(cè)空氣量的調(diào)節(jié)

      總煤氣量和兩側(cè)空氣量的調(diào)節(jié),是控制好加熱制度的環(huán)節(jié),也是確保直行和橫排溫度穩(wěn)定的關(guān)鍵。

      對于直行煤氣的分配,主要用孔板來控制,因此調(diào)節(jié)總煤氣量,首先要確定好煤氣流量、孔板尺寸和支管壓力三者的關(guān)系。為了使供入煤氣在合理而穩(wěn)定的空氣過剩系數(shù)下燃燒,保持正常的看火孔壓力,在調(diào)節(jié)總煤氣量的同時,相應(yīng)的改變煙道吸力和廢氣盤風(fēng)門的開度。

      2.1.2 直行煤氣和空氣分配調(diào)節(jié)

      (1)直行煤氣分配調(diào)節(jié)

      各燃燒室煤氣分配調(diào)節(jié)主要是調(diào)整孔板直徑。一般情況來說,大孔板孔徑變化1mm,爐溫變化5~10℃。在實際調(diào)節(jié)過程中常遇到系列情況:旋塞掛料嚴(yán)重;小孔板插鐵絲多,掛焦油,使燃燒室溫度偏低;炭化室漏氣;煤氣行程兩個交換不一致等致使溫度異常,此時要根據(jù)實際情況進(jìn)行處理,不可一味的更換孔板,這樣會引起爐溫紊亂。

      (2)直行空氣的分配調(diào)節(jié)

      對于全爐空氣分配調(diào)節(jié),主要靠調(diào)整蓄頂吸力來實現(xiàn)。影響蓄頂吸力的因素有:空氣口開度的影響;廢氣翻板開度的影響;廢氣盤砣桿高度、空氣蓋板的影響;分煙道吸力的變化;總煙道吸力的變化;其他方面的影響,如裝煤,蓄熱室漏氣等。根據(jù)不同的影響因素,合理的進(jìn)行調(diào)節(jié)。

      2.2 高爐煤氣加熱時的熱工調(diào)節(jié)

      2.2.1 全爐總煤氣量的確定

      由于高爐煤氣的發(fā)熱量為焦?fàn)t煤氣的五分之一,高爐煤氣加熱時的耗熱量比焦?fàn)t煤氣加熱時高10%~20%,可以按下式計算:

      V高=1.15 V焦Q焦/ Q高

      式中:V高——高爐煤氣總流量m3/h

      V焦——焦?fàn)t煤氣總流量m3/h

      Q高——高爐煤氣熱值kj/kg

      Q焦——焦?fàn)t煤氣熱值kj/kg

      2.2.2 機(jī)焦側(cè)流量的分配

      用高爐煤氣加熱時,機(jī)焦側(cè)流量的關(guān)系,通常用下式表示:

      V焦/ V機(jī)=1.05W焦/ W機(jī)

      V焦_焦側(cè)使用煤氣量,m3/h

      V機(jī)_機(jī)側(cè)使用煤氣量,m3/h

      W焦—焦側(cè)炭化室平均寬度,mm

      W機(jī)—機(jī)側(cè)炭化室平均寬度,mm

      機(jī)焦側(cè)加熱煤氣流量分配是否合理,應(yīng)根據(jù)機(jī)焦側(cè)標(biāo)準(zhǔn)火道溫度來確定。為了減少管道漏氣的機(jī)會,地下室主管的壓力不宜過高,一般以保持800~1000Pa為宜。

      2.2.3 分煙道吸力的確定

      在同一結(jié)焦時間下使用高爐煤氣加熱所產(chǎn)生的廢氣量約為焦?fàn)t煤氣加熱產(chǎn)生的廢氣量的1.5倍左右。高爐煤氣廢氣密度為1.37kg/m3,焦?fàn)t煤氣廢氣密度為1.21kg/m3,在同一結(jié)焦時間下,用高爐煤氣加熱時廢氣的阻力約為焦?fàn)t煤氣加熱時的1.52*1.37/1.21=2.55倍。因此改用高爐煤氣加熱時,分煙道的吸力可按下式確定:

      a高=2.55(a焦- h1)+h2

      式中a高—高爐煤氣加熱時分煙道的吸力Pa

      a焦—焦?fàn)t煤氣加熱時分煙道的吸力Pa

      h1—焦?fàn)t煤氣加熱時分煙道至看火孔下降側(cè)的總浮力Pa

      h2—高爐煤氣加熱時分煙道至看火孔下降側(cè)的總浮力Pa

      根據(jù)焦?fàn)t加熱數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知,3#、4#焦?fàn)t在使用高爐煤氣加熱時的總煙道290Pa左右,使用焦?fàn)t煤氣加熱時的總煙道230Pa左右。

      2.2.4 風(fēng)門開度的確定

      燒高爐煤氣時需要的空氣量小,因為高爐煤氣中可燃?xì)怏w成分較少,只有30%左右,1m3焦?fàn)t煤氣燃燒時需要的濕空氣量為5.5m3左右,1m3高爐煤氣燃燒時需要的濕空氣量為0.9m3左右。

      根據(jù)經(jīng)驗,用高爐煤氣加熱時風(fēng)門開度約為焦?fàn)t煤氣加熱時的兩個風(fēng)門總開度的90%左右??諝膺^剩系數(shù)立火道保持在1.2左右,小煙道1.25~1.30.

      2.3 混合煤氣加熱時的熱工調(diào)節(jié)

      為了提高煤氣熱值,減少加熱系統(tǒng)的阻力,往往采用混合煤氣加熱,既高爐煤氣中摻入適當(dāng)?shù)慕範(fàn)t煤氣,以降低煉焦耗熱量。

      (1)使用高爐煤氣加熱時,焦?fàn)t煤氣摻入量最多不超過8%(混合氣總體積),焦?fàn)t煤氣含有焦油、萘和含有23%~27%甲烷,如果摻入焦?fàn)t煤氣過多,焦油、萘和石墨就會造成蓄熱室格子磚、篦子磚堵塞,影響焦?fàn)t吸、壓力調(diào)節(jié),嚴(yán)重時影響焦?fàn)t正常加熱。從安全方面考慮,建議焦?fàn)t煤氣摻入量不要超過10%。

      (2)使用混合煤氣時,焦?fàn)t煤氣壓力必須大于高爐煤氣壓力200pa。因為當(dāng)焦?fàn)t煤氣壓力低于高爐煤氣壓力時,就會產(chǎn)生倒流;當(dāng)高爐煤氣壓力過低時,焦?fàn)t煤氣就會大量混入高爐煤氣管道,易造成因燃燒不完全而發(fā)生爆炸事故。

      3 結(jié)語

      無論焦?fàn)t使用何種煤氣加熱,都必須保證煤氣在燃燒室完全燃燒,都要保證裝爐煤在規(guī)定的結(jié)焦時間內(nèi)沿焦?fàn)t長向、高向同時成熟。煤氣性質(zhì)不同,煤氣進(jìn)入燃燒室的途徑也不相同,因此,焦?fàn)t熱工調(diào)節(jié)的方式也會有所不同。

      參考文獻(xiàn)

      [1]蔣少有.煉焦?fàn)t地下室加熱煤氣管道新結(jié)構(gòu)及其煤氣調(diào)節(jié)裝置形式概述[J].鞍鋼技術(shù),1995,(4):35-40.

      [2]蔣少有.煉焦?fàn)t加熱用高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣調(diào)節(jié)裝置的研制與應(yīng)用[J].鞍鋼技術(shù),1986,(8):71.

      (作者單位:河北省張家口市宣化區(qū)河鋼集團(tuán)宣鋼公司)

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