煤焦油質量波動原因分析及對策

摘 要：文章通過分析煤焦油的影響因素，結合我廠生產工藝現狀的特殊性，查找和分析了導致煤焦油質量波動的原因，并采取了相應的措施，使煤焦油質量得到了有效改善。

關鍵詞：煤焦油；質量；煉焦

前言

方大特鋼焦化廠原有兩座JN43-80型頂裝焦爐及其配套的備煤、化產回收系統。2006年擴建了一座60孔JNDG43-03F型搗固焦爐，同時改擴建了備煤及化產系統，供三座焦爐共用。2010年底配套建設了1套干熄焦裝置，同時滿足頂裝、搗固3座焦爐的焦炭干熄。搗固爐投產前，煤焦油質量穩定且能滿足用戶需求。搗固爐投產后，頂裝焦爐與搗固焦爐生產的焦油混合在一起進行脫渣、脫水，焦油質量出現大幅度下降，粘度及甲苯不溶物指標超標嚴重。

1 焦油質量影響因素[1]

（1）煉焦煤料質量的影響。（2）煉焦工藝及各項工藝制度的影響。（3）壓油操作影響。

2 煤焦油質量波動分析

2.1 搗固爐投產前后分析

搗固爐投產前后焦油質量粘度及甲苯不溶物檢測數據統計結果見表1。

搗固爐投產后，焦油粘度及甲苯不溶物呈明顯上升，且上升幅度較大，大大超過了用戶要求。

2.2 對頂裝、搗固分開取樣分析

2011年2月對頂裝爐和搗固爐焦油分開取樣檢測粘度與甲苯不溶物，分析數據見表2。

從分開取樣結果來看，搗固焦爐的焦油質量明顯差于頂裝焦爐，且超標嚴重。

2.3 搗固爐生產操作及工藝分析

2.3.1 設計安裝存在缺陷

根據工藝要求，煤餅與焦側爐門之間間距為80-100毫米，實際卻達220毫米，致使焦爐炭化室內留有一個高溫空間，該區域的煤氣容易裂解與縮聚而產生大量的游離碳、石墨、高分子組分，這些物質在煤氣冷卻過程中冷凝進入焦油而使焦油質量變差。

2.3.2 雨季煤餅成型不穩

因我廠是露天煤場，配合煤水分、細度受雨季影響大，煤餅成型不穩，容易掉頭、扒皮，難以裝滿煤，致使爐頂空間溫度高，從而影響焦油質量。

2.4 焦爐爐溫波動大

（1）自干熄焦系統投入運行后，焦爐的生產秩序發生了很大變化。因我廠的特殊性，干熄系統要同時滿足頂裝、搗固三座焦爐干熄，這種布局在同行業中也屬特例。因頂裝爐和搗固爐的裝煤工藝不同、出焦計劃不同（因結焦時間不同），頂裝爐、搗固爐、干熄焦、篩焦四個系統的協調難度大，工藝、設備問題層出不窮，致使焦爐爐溫波動大。

（2）焦爐標溫設定過高，焦爐耗熱量較高，致使焦爐的炭化室溫度過高。

3 采取的措施

3.1 縮小煤餅與焦側爐門間的縫隙

對搗固爐裝煤推焦車煤箱進行改造，減小煤餅與爐門之間的縫隙。改造后，煤餅長度延長了120mm，煤餅與焦側爐門間的縫隙由220mm縮短到100mm。

3.2針對搗固爐煤餅穩定性差的問題，采取以下措施

（1）實施預配煤。在雨水多的季節，根據各煤點的水分高低與粉碎難易程度狀況，實施預配煤，控制搗固焦爐入爐煤的水分在9.0-12.5%、細度在85%以上。

（2）統一煤餅搗固方法。觀測煤餅穩定成型所需要的煤餅搗固強度，控制底料下料時間至少30秒，煤餅搗固時間在6.0-8.0分鐘，搗固錘使用數量由15根提高到18根，煤餅搗固功由814.52J/Kg下降到684.2J/Kg。

（3）改進搗固爐煤餅頂部浮煤壓實工作。增設煤餅平煤裝置，壓實工具重量由7公斤提高到15公斤以上，操作工壓實煤餅由站于煤箱外進行壓實改為站于煤箱內煤餅上倒退著進行壓實，實施兩次壓實。

3.3自創7+5焦爐出焦模式

自創了7+5焦爐出焦模式，即頂裝爐在搗固爐間歇段出焦7爐后為頂裝爐間歇段，搗固爐在頂裝爐間歇段出焦5爐后為搗固爐間歇段，如此循環反復出焦。該模式克服了頂裝、搗固、干熄、篩焦四個系統銜接難題，生產穩定，為爐溫穩定提供了有利保障。

3.4 重新確定焦爐燃燒室標準溫度，控制好爐溫

（1）實施焦爐溫度制度的系統調控，勤測勤調爐頂空間溫度、焦餅中心溫度等，在兼顧焦炭均勻成熟與焦油質量達標的前提下，將爐溫控制在低線。

（2）通過數據分析，明確出了入爐煤水分波動量與焦爐加熱煤氣使用量的對應關系。

3.5 規范頂裝爐裝煤及高壓氨水操作

頂裝爐裝煤操作要求裝滿、裝平，以爐門上橫鐵為基準線，出焦時的焦線在爐門上橫鐵以上為合格；裝煤車裝煤時間縮短到3分鐘以內；高壓氨水使用時間不得超過4分鐘，盡可能地減少高壓氨水使用時間和減少高壓氨水使用頻次。

3.6 調整壓油操作

機械化氨水澄清槽壓油由接班開始連續壓油四小時改為接班后三小時開始連續壓油兩小時。

4 效果分析

通過采取以上措施，煤焦油質量得到明顯好轉，滿足了用戶需求，拓寬了焦油銷售市場，減輕了銷售壓力，從而消除了焦爐限產甚至停產的風險。采取措施前后，焦油質量對比數據見表3。

5 結束語

（1）配合煤水分、細度對搗固爐煤餅成型的穩定性有較大影響。

（2）煤焦油中粘度、甲苯不溶物含量的影響因素主要受焦爐爐溫及煤餅穩定性影響。

（3）通過對配合煤水分、細度、焦爐加熱制度、高壓氨水使用及壓油操作等的控制，焦油質量提高顯著，并能滿足用戶需求，已基本達到國標要求。

參考文獻

[1]范伯云，李哲浩.焦化廠化產生產問答（第二版）[M].北京：冶金工業出版社，1999.

作者簡介：李鈺梅，女，江西婺源，工程師，從事煤化工生產管理工作。