焦?fàn)t炭化室壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)

摘 要：為實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t炭化室壓力穩(wěn)定，改善焦?fàn)t爐頂環(huán)境，新開發(fā)一種焦?fàn)t碳化室壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，經(jīng)過工程檢驗(yàn)證明，該技術(shù)易于操作，運(yùn)行穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t碳化室壓力 自動(dòng)調(diào)節(jié)

中圖分類號(hào)：TQ545文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（c）-0063-03

目前，國內(nèi)外焦?fàn)t炭化室內(nèi)壓力，主要是通過集氣管對(duì)整個(gè)爐組進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于焦?fàn)t各個(gè)炭化室所處的結(jié)焦?fàn)顟B(tài)不同，易產(chǎn)生壓力波動(dòng)，對(duì)焦?fàn)t生產(chǎn)帶來不良影響，如裝煤時(shí)荒煤氣導(dǎo)入集氣管的量不夠，使大量荒煤氣外逸，嚴(yán)重影響環(huán)境，或使裝煤除塵系統(tǒng)不能正常運(yùn)行；焦?fàn)t結(jié)焦末期，炭化室內(nèi)產(chǎn)生的荒煤氣減少，有時(shí)甚至導(dǎo)致集氣管內(nèi)的荒煤氣向該炭化室倒流并分解；并且在炭化室結(jié)焦末期焦?fàn)t炭化室底部出現(xiàn)負(fù)壓，導(dǎo)致炭化室爐墻串漏，對(duì)焦?fàn)t造成不良影響等。國外有采用一種叫Proven系統(tǒng)的單個(gè)炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t單個(gè)炭化室壓力穩(wěn)定，裝煤時(shí)可以將大量荒煤氣導(dǎo)入集氣管中，防止煙塵外溢，結(jié)焦末期又可以避免集氣管內(nèi)的荒煤氣向焦?fàn)t炭化室倒流，并可解決炭化室結(jié)焦末期焦?fàn)t炭化室底部出現(xiàn)負(fù)壓的問題，有利于焦?fàn)t生產(chǎn)和穩(wěn)定運(yùn)行。它采用一種叫做固定杯的裝置，在控制機(jī)構(gòu)的控制下，通過改變荒煤氣的流通斷面來實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)炭化室壓力的調(diào)節(jié)，解決了前述常規(guī)焦?fàn)t集氣系統(tǒng)存在的問題。但是，該系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)固定杯的制作要求高，且易粘結(jié)焦油，堵塞，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，給使用維護(hù)也帶來了一定的難度。中冶焦耐工程技術(shù)有限公司和濟(jì)鋼共同開發(fā)了一種焦?fàn)t炭化室單調(diào)系統(tǒng)，通過改變橋管閥體結(jié)構(gòu)形式，并通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t炭化室壓力的單獨(dú)調(diào)解和控制。該項(xiàng)技術(shù)已在濟(jì)鋼8、9#6 m焦?fàn)t開發(fā)成功，于2010年11月全爐投產(chǎn)，經(jīng)過2年多的檢驗(yàn)，運(yùn)行穩(wěn)定，便于操作，通過對(duì)單個(gè)炭化室的單獨(dú)壓力調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t炭化室壓力的穩(wěn)定，解決了原系統(tǒng)存在的上述問題，焦?fàn)t爐頂環(huán)境大有改善。本項(xiàng)技術(shù)已在新興鑄管蕪湖三山工程成功采用，現(xiàn)正在開工調(diào)試階段。

1 技術(shù)方案

焦?fàn)t炭化室壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，它包括上升管、橋管閥體、橋管水封閥裝置、集氣管、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，流量調(diào)節(jié)裝置、測壓裝置等。焦?fàn)t炭化室在干餾過程中，荒煤氣由炭化室經(jīng)上升管、橋管閥體、橋管水封閥裝置導(dǎo)入集氣管再經(jīng)管道在煤氣鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓作用下導(dǎo)出。為了實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t炭化室壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)，將橋管閥體的筒體下端部，設(shè)計(jì)成傾斜面，通過控制水封閥盤的開度，實(shí)現(xiàn)改變氣體流速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制單個(gè)炭化室壓力的目的。水封閥盤的開度由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制。通過設(shè)置在橋管上的壓力檢測裝置，根據(jù)檢測壓力通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)每個(gè)炭化室壓力的調(diào)節(jié)。見圖1：焦?fàn)t炭化室壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置示意圖（圓形集氣管）、圖2：焦?fàn)t炭化室壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置示意圖（U形集氣管）。

為了實(shí)現(xiàn)每個(gè)炭化室壓力的調(diào)節(jié)，還需配置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，在焦?fàn)t炭化室結(jié)焦周期一定的條件下，煤在炭化室干餾過程中產(chǎn)生的荒煤氣量是一個(gè)由大到小逐步減小波動(dòng)變化的過程，通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)炭化室所處的結(jié)焦時(shí)間和壓力變化情況來調(diào)節(jié)每個(gè)水封閥盤開度的大小，達(dá)到控制荒煤氣在水封閥通行截面、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制單個(gè)炭化室壓力的目的。為了使炭化室壓力調(diào)節(jié)更準(zhǔn)確，防止出現(xiàn)較大的偏差，還需在上升管上檢測出每個(gè)焦?fàn)t炭化室的瞬時(shí)壓力，即在升管上設(shè)置測壓裝置，通過測壓裝置測出每個(gè)炭化室的即時(shí)壓力，根據(jù)該即時(shí)壓力與目標(biāo)壓力差，通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令，由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制水封閥盤的開度，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)炭化室壓力的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。

焦?fàn)t單個(gè)炭化室壓力控制，實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t炭化室壓力的穩(wěn)定，解決了由于壓力波動(dòng)帶來的一些不良影響。防止了由于焦?fàn)t炭化室負(fù)壓造成爐墻串漏，改善爐頂環(huán)境，提高自動(dòng)化操作水平，延長焦?fàn)t使用壽命。

采用本項(xiàng)技術(shù)可以很好解決焦?fàn)t裝煤煙塵治理問題，可以取消高壓氨水裝置。可取消裝煤除塵，實(shí)現(xiàn)裝煤煙塵治理，并且焦?fàn)t環(huán)境大有改觀。但回收系統(tǒng)需要配合改造。

2 試驗(yàn)簡介

焦?fàn)t炭化室壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)是在濟(jì)鋼8、9#新建焦?fàn)t上采用的，焦?fàn)t于2009年12月投產(chǎn)，2010年4月開始調(diào)試試驗(yàn)工作。在試驗(yàn)前對(duì)原系統(tǒng)的集氣管、橋管和炭化室底部壓力進(jìn)行了標(biāo)定（見圖3），由圖可見常規(guī)焦?fàn)t集氣系統(tǒng)在結(jié)焦中后期炭化室底部常出現(xiàn)負(fù)壓，由于燃燒室與炭化室的壓力差，長時(shí)間就會(huì)使磚縫石墨燒失，產(chǎn)生爐墻串漏，引起爐墻損壞，影響焦?fàn)t使用壽命。

經(jīng)過半年多的安裝調(diào)試和反復(fù)攻關(guān)試驗(yàn)，于2010年10月底完成了全爐的生產(chǎn)調(diào)試，投入運(yùn)行。調(diào)試中集氣管壓力調(diào)整在50、0、-50、-100、-150、-200、-250 Pa，根據(jù)不同結(jié)焦時(shí)間，對(duì)橋管壓力調(diào)節(jié)設(shè)定不同的設(shè)定值，目的就是防止炭化室底部出現(xiàn)負(fù)壓，使每個(gè)炭化室壓力在理想的工作范圍。投入運(yùn)行后，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)橋管壓力的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，圖4是橋管壓力、炭化室底部壓力和翻板開度的曲線圖，圖5是集氣管壓力在-100 Pa時(shí)翻板開度和炭化室底部壓力曲線圖。由圖可見，炭化室底部壓力在結(jié)焦周期內(nèi)是處在一個(gè)合理范圍內(nèi)的。

3 結(jié)語

（1）焦?fàn)t炭化室壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)炭化室壓力的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，對(duì)焦?fàn)t穩(wěn)定生產(chǎn)、延長焦?fàn)t使用壽命、改善爐頂環(huán)境和提高焦?fàn)t操作水平具有積極促進(jìn)作用。

（2）可以實(shí)現(xiàn)取消裝煤除塵，實(shí)現(xiàn)裝煤煙塵治理，但回收系統(tǒng)需要配合改造，改造方式同7.63 m引進(jìn)焦?fàn)t。

（3）可以取消高壓氨水裝置。

參考文獻(xiàn)

[1]李守成，馬衛(wèi)華，屈秀珍.7.63m焦?fàn)tPROven系統(tǒng)的操作與改進(jìn)[J].燃料與化工，2010，41（6）：21-22.

[2]陳玉村，邱全山，錢虎林，等.7.63m焦?fàn)tPROven系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化[J].燃料與化工，2010，41（4）：18-21.