用焦爐煤氣加熱的單熱式焦爐的烘爐一般首選焦爐煤氣作為燃料,當(dāng)溫度升至750~800℃時可直接轉(zhuǎn)為正常加熱,這種烘爐操作簡便。由于煤氣平衡問題或根本就沒有焦爐煤氣的情況下,可以選用貧煤氣進行烘爐。中冶焦耐公司曾為北臺、榆中、宏陽等多個焦化廠家應(yīng)用此法進行烘爐,取得了較好的效果。
1 烘爐燃料的選擇
焦爐烘爐的燃料可選用氣體燃料、液體燃料和固體燃料,但以氣體燃料為最優(yōu),氣體燃料的供入量易于控制,烘爐操作簡便。對于用焦爐煤氣加熱的單熱式焦爐,最好是采用煤氣烘爐,在沒有焦爐煤氣如果有其他氣體燃料時,也盡可能采用氣體燃料。除焦爐煤氣之外的氣體燃料有高爐煤氣。采用高爐煤氣等貧煤氣烘爐時,將遇到燃燒困難和如何轉(zhuǎn)為正常加熱的問題,本文介紹這方面的問題,以供同行參考。
2 貧煤氣烘爐的燃燒措施
貧煤氣的熱值較低,約為3.15~3.35MJ/m3, 只有熱值高于4.2MJ/m3的貧煤氣可直接用于烘爐。所以,在采用貧煤氣烘爐時,必須采取輔助燃燒的措施以保證貧煤氣的熱值。
(1) 摻混高熱值煤氣,提高貧煤氣的熱值。用摻混高熱值煤氣的方法將貧煤氣的熱值提高到4.2MJ/m3以上,則可直接用于烘爐。當(dāng)爐溫達到500℃以上時,可降低高熱值煤氣的摻混比例,甚至可完全停止摻混。
(2) 采用高熱值煤氣伴燒。伴燒煤氣可選用焦爐煤氣、天然氣、液化石油氣等高熱值煤氣,爐溫達到500℃后,可根據(jù)情況停止伴燒。
(3) 如果不采用上述2種燃燒措施,可以采用烘爐特制的防滅火燒嘴及防滅火措施,應(yīng)用此種方法最好同時砌筑炭化室封墻,這樣更有利于防滅火燒嘴的使用和拆除。
3 轉(zhuǎn)為正常加熱的措施
采用貧煤氣烘爐時,轉(zhuǎn)為正常加熱的方式有以下兩種方法。一是直接升溫至1000℃進行裝煤,采用回爐煤氣轉(zhuǎn)為正常加熱。在這種情況下,應(yīng)注意的是機焦側(cè)烘爐煤氣管道應(yīng)設(shè)置在機焦側(cè)走臺下部,爐前支管及燃燒器外露部分均應(yīng)在爐柱正面線以內(nèi),不應(yīng)超出爐柱正面線,以保證焦爐機械在烘爐末期的正常試運轉(zhuǎn);二是爐溫升至800℃時,采用貧煤氣進入焦爐煤氣燃燒系統(tǒng)進行正常加熱,本文著重討論第2種方法。
3.1 貧煤氣進入富煤氣燃燒系統(tǒng)的實踐
烘爐期間,當(dāng)焦爐升溫至800℃時,將貧煤氣送入焦爐煤氣燃燒系統(tǒng),如果爐溫繼續(xù)上升到900℃甚至更高,即可以在這種狀況下進行爐孔裝煤,并且順利使焦爐煤氣回爐加熱,達到順利開工的目的。計算表明,送入燃燒系統(tǒng)貧煤氣的燃燒熱遠遠大于這種狀況下的焦爐散熱量,因此可以采用貧煤氣送入富煤氣系統(tǒng),轉(zhuǎn)為正常加熱。北臺、榆中、宏陽等焦化廠的第1座焦爐烘爐都是采用這種方法轉(zhuǎn)為正常加熱的,并達到了較高的爐溫,裝煤后使焦爐煤氣能順利回爐加熱。
3.2 貧煤氣進入焦爐燃燒系統(tǒng)的措施
北臺、榆中等焦化廠都是將貧煤氣送入焦爐煤氣燃燒系統(tǒng)轉(zhuǎn)為正常加熱后順利投產(chǎn)的。北臺廠采用了熱值約5.0MJ/m3的混合煤氣,而榆中廠則采用了熱值約3.8MJ/m3的純高爐煤氣。由于貧煤氣的熱值低、密度大,并且含有有毒成分CO,所以必須采取以下安全措施。
(1) 為降低地下室主煤氣管的壓力,應(yīng)盡量避免煤氣泄漏,盡可能加大直行孔板的孔徑,使壓力維持在4~5kPa。雖然操作壓力有些過高,但是轉(zhuǎn)正常加熱后至裝煤的這段時間很短,完全可以加強煤氣管道系統(tǒng)的檢查和維護來保證高壓操作期間其嚴密性不出問題。
(2) 加強橫排管與立管的嚴密性檢查和處理。因地下室下噴管無法打壓,故用空氣給主管充壓到8~10kPa,逐個打開加減閥門檢查橫排管、下噴管是否泄漏,發(fā)現(xiàn)問題馬上處理。全部檢查合格后,再向地下室的煤氣管道送入高爐煤氣。
(3) 地下室采取強制通風(fēng),保持地下室空氣新鮮。在地下室放置4臺軸流式通風(fēng)機強制通風(fēng),采取此種應(yīng)急措施是非常必要的。
(4) 加強送煤氣的安全檢查與密封工作。地下室工作人員攜帶CO報警器,監(jiān)視所在環(huán)境的安全性。并準備4套空氣呼吸器,發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏及時處理。
(5) 為保證每個火道燃燒良好,降低系統(tǒng)阻力,對下噴管、小噴嘴進行調(diào)整,即適當(dāng)拆下機焦側(cè)邊部幾個火道的煤氣噴嘴和邊爐全部的小噴嘴。
(6) 作好交換系統(tǒng)、四大車以及其他各工序的試運轉(zhuǎn)工作,防止因故障影響焦爐裝煤和煤氣回爐。
(7) 加強調(diào)溫、鐵件管理以及熱態(tài)工程的施工,保證爐體各部位的嚴密性。
4 結(jié)語
(1) 用焦爐煤氣加熱的單熱式焦爐烘爐可采用貧煤氣,這在保證烘爐質(zhì)量和減少污染等方面優(yōu)于固體、液體燃料烘爐。
(2) 用焦爐煤氣加熱的單熱式焦爐可以采用貧煤氣進入焦爐煤氣燃燒系統(tǒng),這樣既能節(jié)約烘爐燃料,又簡化了烘爐設(shè)施,方便烘爐操作。
(3) 采用貧煤氣烘爐及轉(zhuǎn)為正常加熱時,應(yīng)重視安全問題,以防止因CO等有毒氣體濃度超標而造成的事故發(fā)生。作者: 胡遠華 馬興翼