降低焦爐煤氣消耗的途徑

摘 要 目前，因各種原因臨鋼煤氣尤其是焦爐煤氣在供需方面出現嚴重失衡，致使中板等工序限產或停產，不能發揮最大產能，嚴重時影響到焦爐自身加熱。因此，對焦化廠來說如何能多產煤氣、自身少消耗煤氣成為工作的重點。多產煤氣主要可采取縮短結焦時間、多配高揮發分煤等方法解決。

關鍵詞 焦爐煤氣；消耗

中圖分類號：TQ542 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0122-01

如何減少焦爐加熱煤氣用量，筆者認為主要可從以下幾個方面著手考慮。

1 降低并穩定入爐煤水分

當入爐煤水分含量增大，水變成蒸汽揮發帶走的熱量就隨之增大，需要的加熱煤氣量自然增大，與含標準水分7%的濕煤相比，配煤水分每增加1%，煤氣消耗增加1%左右。

煉焦入爐煤水分大小，一是影響焦爐加熱煤氣用量，二是影響焦爐加熱制度的正常運行和焦爐爐體的使用壽命；如果調火工作跟不上，容易造成焦炭過火和不熟，嚴重者有可能造成難推焦。在《焦爐技術管理規程》中第2.2條a規定相鄰班組的配煤水分穩定性要求1%。

1）加強對煤場管理，每批來煤應按照規程規定取樣分析，并與供煤單位核準分析數據對比，煤種核實后方可接收；對來煤要按其煤種分別卸入指定的地點，防止不同煤種在接收過程中混質，對各種不同牌號的煤的數量、質量和進入煤場的時間要分別做好記錄；嚴格控制進入煤場煤的水分，達不到要求的一律不卸；煤場取煤最大可能實現平鋪直取，使入爐煤的水分平穩；各種煤的堆放地之間要保持一定的距離，場地要清潔，更換場地時應徹底清除余煤，卸煤槽或受煤坑更換煤種時也要清掃干凈，防止混煤；煤場要有足夠的容量，保持一定的貯煤量，保證焦爐穩定續生產，一般提供10～15天的貯備量；確保不同煤種單獨存放，排水措施齊全，防止積水和煤堆塌陷；煤的存放時間不能過長，煤的存放時間過長，將會引起煤質變壞。

2）可以采用焦爐煙道氣干燥煤技術、配合煤調濕技術或者預熱煤技術等先進技術，以降低和穩定入爐煤水分。

2 合理控制焦餅中心溫度

生產焦炭所消耗的熱量，主要靠加熱煤氣供給。若以成熟焦餅溫度為1000℃計，焦餅溫度每升高50℃，焦炭帶走的熱量增加5%左右，則煤氣消耗約增加6%。合理控制焦餅中心溫度，防止焦餅中心溫度過高造成能源、資源浪費，生產成本增加，只有通過合理控制焦爐煤氣消耗量。

降低標準溫度的前提條件之一是確保直行溫度一致性，即焦爐各燃燒室溫度基本一樣，每個燃燒室的煤氣量供應大小主要依靠在煤氣管道上的孔板孔徑大小予以控制，實現焦爐長向溫度均勻，主要依靠各燃燒室煤氣孔板直徑沿焦爐長向適度排列來實現，控板控制合適的阻力調節各燃燒室的煤氣量，實踐證明，孔板斷面大于分管斷面的70%能滿足穩定生產；煤氣的使用量和煤氣主管壓力決定了孔板直徑的平均值，煤氣主管的壓力分布決定了孔板直徑的排列。使用焦爐煤氣加熱時，孔板直徑排列也可一致。使用焦爐煤氣加熱的下噴式焦爐，煤氣管道上設有交換旋塞、孔板、噴嘴、三通等控制設施，在日常生產中難免出現以下情況。

1）交換旋塞開度不合適。原因之一是個別號旋塞開關位置跑偏，或旋塞的扳把沒有固定，造成錯位；原因之二是煤氣交換拉桿行程改變。

2）孔板安裝位置不正確或孔板處積物。安裝孔板時，孔板中心與中心和管道的中心不重合，增加了煤氣阻力，從而影響供給的煤氣量。另外，長時間生產造成孔板處有積物也會影響煤氣供給量，從而影響焦爐加熱溫度。例如在加熱煤氣壓力為2000 Pa下操作時，孔板直徑每改變1 mm，可影響爐溫30℃～35℃左右。

3）煤氣管道不暢通。焦爐長時間生產，管道清理不及時會聚積煤氣冷凝物造成管道孔徑變小或者局部堵塞。另有企業化產系統運行不正常，煤氣凈化效果不好，煤氣中夾帶的焦油、萘等雜質多，焦爐加熱制度沒有及時調整，也會增加焦爐自身加熱煤氣用量。

4）各燃燒室立火道的噴嘴的差別過大。燃燒室立火道噴嘴直徑相差較多，必然造成各燃燒室溫度不一致，只能通過檢查燃燒室火焰及時調整噴嘴，確保各燃燒室溫度均勻。

因此，在調節的時候做到勤檢查排除，確保各燃燒室溫度均勻良好。

降低標準溫度的前提條件之二是橫排溫度要好（燃燒室的立火道溫度從機側到焦側均勻上升），因為標準溫度是指燃燒室代表火道（7、22火道）溫度的控制值，代表火道能否代表所在燃燒室的其他火道溫度，即橫排溫度的好壞，直接關系到相鄰兩側炭化室焦炭有否夾生和過火現象。因此，如果橫排溫度不好、直行溫度均勻性不好均是不能降低標準溫度的。

3 合理控制廢氣溫度，適當減少廢氣量

相同焦爐生產條件下，廢氣出口溫度降低25℃，可使焦爐的熱效率提高1%，即煤氣消耗降低1%左右。焦爐火道溫度、蓄熱室格子磚的蓄熱面積、氣體在蓄熱室內的分布情況及交換周期直接影響廢氣溫度的高低。冷空氣在蓄熱室中分布均勻，可以提高蓄熱面的利用率，在生產中應保持格子磚清潔暢通，避免灰塵堵塞和高燒熔。交換周期越長，格子磚熱效率越低，但交換時間若過短，又增加了交換時的煤氣損失，交換周期一般為20或30分鐘。廢氣量越多帶走的熱量就越多。減少廢氣量主要是控制空氣過剩系數。空氣過剩系數每增加0.1，耗熱量將增加20 kJ/kg～25 kJ/kg。空氣過剩系數主要與分煙道吸力、廢氣盤翻板以及進風口開度有關。分煙道吸力控制焦爐所有燃燒室的空氣量，廢氣盤翻板及進風口開度控制單個燃燒室的空氣量。為了保證每個燃燒室供給的空氣量基本一致，焦爐在開工時就要求廢氣盤翻板和進風口開度基本保持一致；否則，每個燃燒室供給的空氣量是不一致的，為了滿足空氣量少的燃燒室的煤氣完全燃燒（不滿足就會使煤氣燃燒不完全，導致煙囪冒黑煙），就必然要增加分煙道吸力，導致整座焦爐的空氣過剩系數增大。因此只要克服了這些原因，廢氣量是可以減少的。然而降低廢氣溫度和減少廢氣量二者是相互矛盾并相互制約的。一般來說廢氣量多廢氣溫度就低，二者程不規則反比關系。綜合整體考慮以降低廢氣量為主可以降低煤氣消耗。

4 合理控制爐頂空間溫度

從爐頂排出的荒煤氣溫度高即增加了焦爐加熱煤氣消耗也給化產系統煤氣冷卻帶來了也是較多的，在相同生產條件下荒煤氣出口溫度每降低10℃，生產耗熱量降低12.6 kJ/kg～16.7 kJ/kg左右，適當降低焦餅上部溫度，則是降低爐頂空間溫度的有效措施。

此外，影響煤氣消耗的還有周轉時間、爐體絕熱情況等，但都不是影響煤氣消耗的主要因素，本文不作進一步說明。

參考文獻

[1]蘭志廣，楊邵鴻.對煉焦耗熱量降低措施的探討[J].科技與企業，2012（14）.

[2]周悅秋.關于焦化節能降耗問題的探討[J].內蒙古科技與經濟，2004（11）.

作者簡介

左春生（1974-），男，漢族，山西臨汾人，煤化工工程師，研究方向：化工工藝。endprint