史 楠

(長治市麟源煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 長治 046100)

引 言

長治市麟源煤業(yè)焦化有限公司(以下簡稱“公司”)于2008年建成投產(chǎn)，年生產(chǎn)一級冶金焦150萬t，配套190 t/h干熄焦裝置。而實(shí)際生產(chǎn)中焦炭燒損率達(dá)到了5.54 %，年焦炭燒損量約兩萬t。本文探討了造成干熄焦焦炭的燒損率的主要因素，并且結(jié)合工作中的實(shí)際生產(chǎn)情況，通過對設(shè)備維護(hù)、加強(qiáng)生產(chǎn)管理、優(yōu)化工藝過程，干熄焦的焦炭燒損率得到了有效的降低。

1 干熄焦焦炭燒損率的原因分析

1.1 循環(huán)氣體中的可燃性成分控制

不論從安全角度考慮,還是從降低燒損率的角度來看。對干熄焦的循環(huán)氣體中的可燃性成分濃度來進(jìn)行有效控制都是必要的[1]。公司的干熄焦工藝中啟用了空氣導(dǎo)入閥,通過空氣導(dǎo)入量降低可燃?xì)怏w成分含量，并且可以在線測量循環(huán)氣體中CO、H2的濃度，根據(jù)這些參數(shù)來反饋調(diào)節(jié)。O2的理想濃度為0，但是實(shí)際情況中，φ(O2)一般控制在1%以下，φ(H2)<2.5%，φ(CO)在2%～4.5%之間。雖然在一定程度上保證了干熄爐的運(yùn)行安全，但是對干熄焦焦炭燒損率的下降并沒有一個明顯的效果。

1.2 循環(huán)系統(tǒng)的氣密性

氣體的循環(huán)系統(tǒng)可以分為兩段：正壓段和負(fù)壓段。正壓段指的是干熄焦的循環(huán)風(fēng)機(jī)出口到干熄爐入口。正壓段如果密閉性能不良，會造成預(yù)存段的壓力值較低, 由于壓差N2會擴(kuò)散在空氣中，導(dǎo)致資源的損失。負(fù)壓段指的是干熄爐出口至循環(huán)風(fēng)機(jī)入口，該段氣密性若不好, 造成預(yù)存段壓力較正常值高, 由于壓差，空氣會進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)中，這樣O2含量的上升造成焦炭燒損[2]。公司自2014年干熄爐投產(chǎn)以來，雖然在2016年7月進(jìn)行過一次大的年修，但還存在一些細(xì)小問題未及時更新處理，偶爾存在循環(huán)氣體波動情況，會造成焦炭不必要的燒損[1]。

1.3 預(yù)存段壓力的控制

干熄焦焦?fàn)t的預(yù)存段的壓力控制，在降低燒損的過程中也是個重要的因素，防止在裝焦過程中，外界空氣進(jìn)入干熄爐或者是氣體冒出外界導(dǎo)致干熄爐內(nèi)焦炭受損。預(yù)存段的壓力理想值為0 Pa, 但我們在實(shí)際的生產(chǎn)中，一般達(dá)不到理想的狀態(tài)。

1.4 風(fēng)料比的影響以及干熄爐料位的控制

風(fēng)料比是指循環(huán)風(fēng)量與排焦量的比值，該值是鍋爐入口溫度的重要指標(biāo)。當(dāng)風(fēng)料比的值大時，鍋爐入口溫度低，影響蒸汽產(chǎn)量。反之，風(fēng)料比低，鍋爐入口溫度高，當(dāng)溫度高于960 ℃時，輸灰能力嚴(yán)重不足。另外，若是干熄爐的料位較低，焦炭在干熄爐內(nèi)的停滯時間就會減短，焦炭的燒損就會相對的減少。但是同樣會存在裝焦時焦炭落差大，容易雜碎，焦粉產(chǎn)量變高冶金焦產(chǎn)量變低的問題。

1.5 干熄時間和焦罐停滯時間的影響

若干熄爐長時間不排焦，焦炭在干熄爐內(nèi)滯留時間過長，使焦炭燒損嚴(yán)重。

2 改進(jìn)措施

2.1 減少空氣導(dǎo)入量

通過在現(xiàn)場多次考察研究、實(shí)際操作，在保證鍋爐蒸汽產(chǎn)量的情況下，由原來開啟空氣導(dǎo)入閥，增加循環(huán)風(fēng)量，加快熄焦速度，變?yōu)槲㈤_啟循環(huán)風(fēng)機(jī)前N2導(dǎo)入閥，降低了循環(huán)風(fēng)機(jī)的流速，達(dá)到降低空氣導(dǎo)入量，減少空氣與焦炭的燃燒的目的?，F(xiàn)在循環(huán)氣體組分一般控制在φ(O2)<0.8%，φ(H2)<3%，φ(CO)在4%～6%之間,不僅在一定程度上保證了干熄爐的運(yùn)行安全，而且對干熄焦焦炭燒損率的下降有一定效果。

2.2 檢漏

通過氣體檢測儀對每個容易泄露點(diǎn)進(jìn)行挨個檢測，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)泄露部位及時密封。例如：通過觀察發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)密封閥與振動給料器的軟聯(lián)在長時間運(yùn)行中存在嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，致使空氣進(jìn)入干熄爐內(nèi)導(dǎo)致焦炭的燒損率升高。我們經(jīng)過仔細(xì)討論，設(shè)計出合理的更換方案，利用不排焦的時間差，對其進(jìn)行更換，保證了干熄爐內(nèi)的氣密性[2]。

2.3 優(yōu)化操作

通過合理調(diào)配，積極制定配合方案，優(yōu)化鍋爐與干熄爐的合理操作，通過白天合理的降低汽輪機(jī)的負(fù)荷(由8 000 Hz下降到4 500 Hz)，并及時與調(diào)度部門溝通，減少外送蒸汽量，調(diào)整鍋爐排污時間(由原來的不定時變?yōu)橐惶?次)，減少排焦量與循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，使干熄爐內(nèi)可燃?xì)怏w降低。

2.4 降低滯留時間

在現(xiàn)有環(huán)保形勢下，為減少焦炭粉塵外溢，在排焦皮帶上增加4處噴灑裝置，提高除塵風(fēng)機(jī)頻率(35 Hz～40 Hz)，合理調(diào)整預(yù)存室壓力(±100 Pa～±50 Pa)。對擋塵板進(jìn)行校正、加固，更換裝焦料斗襯板、底座。大大降低了在裝焦過程中產(chǎn)生的粉塵量，保證了在環(huán)保達(dá)標(biāo)的情況下，降低焦炭在干熄爐內(nèi)和焦罐車上的滯留時間。同時，我們將干熄爐料位控制在5 m～7 m(最高8 m)，既能保證生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，也能控制一定的燒損率。

3 燒損率與蒸發(fā)量的經(jīng)濟(jì)計算

焦炭的燃燒熱為3.0×104kJ/kg，干熄焦裝置的處理量為190 t/h，干熄爐系統(tǒng)傳熱效率為定值80%。當(dāng)燒損率每增加0.1%時，每噸焦炭按2 000元經(jīng)濟(jì)損失為：

燒損率每增加0.1 %，燒損焦炭損失190×24×0.1%×2 000=9 120元。

鍋爐可獲得熱量鍋爐蒸發(fā)量在95 t/h時，可發(fā)電25 000 kwh。按發(fā)電效益計算：

1.2×24×(25 000/95)×0.35=2 653元。

即燒損率每增加0.1 %，每天經(jīng)濟(jì)損失6 840-2 653=6 467元。

經(jīng)過上述一系列措施之后，如表1所示，本公司統(tǒng)計了2018年的每個月的燒損率，經(jīng)分析，燒損率得到了有效降低，并如圖1所示，有了明顯的對比。

表1 干熄焦燒損率2018年與2017年按月分解如下

圖1 通過一系列的改進(jìn)后，我公司2018年與2017年焦炭燒損率的對比圖

4 結(jié)語

公司在保證設(shè)備和工藝的良好運(yùn)行下，通過減少空氣導(dǎo)入量，及時撿漏以及其他的一些措施改進(jìn)，干熄焦的燒損率由2017年的5.54%降到2018年的3.23%。說明公司采取的一系列措施對干熄焦的燒損率降低有好的效果，隨之減少了一些不必要的經(jīng)濟(jì)損失。