罐式煅燒爐加料系統(tǒng)對(duì)比

楊 勝

（貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550081）

目前石油焦煅燒設(shè)備主要有回轉(zhuǎn)窯、罐式爐及回轉(zhuǎn)床?；剞D(zhuǎn)床因其控制系統(tǒng)復(fù)雜且投資及運(yùn)行成本高，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用少?；剞D(zhuǎn)窯產(chǎn)能大，自動(dòng)化程度高，但燒損高，煅后焦灰分含量增加[1]，且降低了石油焦的粒級(jí)。罐式煅燒爐產(chǎn)能小，自動(dòng)化程度低，但燒損低，煅后焦質(zhì)量好。近年來(lái)，隨著生石油焦原料品質(zhì)變差和粉料增多，以及罐式煅燒爐技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)能的提高，罐式爐逐漸受到各大煅燒企業(yè)的青睞，其在國(guó)內(nèi)使用量逐漸增大。由于罐式煅燒爐單臺(tái)罐體多，每罐加料時(shí)間及加料量不連續(xù)，因此其加料系統(tǒng)已逐漸成為新上項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)之一。目前國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)企業(yè)常用的罐頂加料方式主要有三種，分別是天車(chē)加料、帶式輸送機(jī)加料、埋刮板輸送機(jī)加料方式。

1 天車(chē)加料系統(tǒng)

天車(chē)加料系統(tǒng)包含單軌吊車(chē)與天車(chē)加料方式。

（1）單軌吊車(chē)加料。單軌吊車(chē)加料系統(tǒng)由煅前倉(cāng)、倉(cāng)下插板閥、電動(dòng)葫蘆及加料斗組成，其中每臺(tái)罐式爐上方需設(shè)置兩條軌道，每條軌道下配置一個(gè)電動(dòng)葫蘆和加料斗。其運(yùn)行流程為：當(dāng)罐式爐底部排料一段時(shí)間后，罐頂接料罐料位下移，操作人員判斷需要加料時(shí)便控制電動(dòng)葫蘆行走至罐頂加料口處，打開(kāi)加料斗下方的插板閥進(jìn)行加料，加料斗放空后，操作人員控制電動(dòng)葫蘆行走至煅前倉(cāng)處，打開(kāi)煅前倉(cāng)下方給料閥門(mén)往加料斗中加料。

（2）天車(chē)加料。天車(chē)加料系統(tǒng)由煅前倉(cāng)、倉(cāng)下閥門(mén)、天車(chē)、加料斗組成。其運(yùn)行流程為：天車(chē)運(yùn)行至煅前料倉(cāng)處，打開(kāi)倉(cāng)下閥門(mén)對(duì)加料斗加料，當(dāng)罐式爐頂?shù)慕恿隙沸枰恿蠒r(shí)，天車(chē)運(yùn)行至上料點(diǎn)，操作工打開(kāi)料斗底部閥門(mén)進(jìn)行上料。

天車(chē)加料系統(tǒng)所用設(shè)備簡(jiǎn)單、數(shù)量少，節(jié)省投資，操作直觀簡(jiǎn)單，并且當(dāng)罐體頂部結(jié)焦堵料時(shí)清理方便。但該系統(tǒng)也有明顯的缺點(diǎn)：①由于下料快，其在下料過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，微細(xì)碳素粉塵跑到空氣中，使操作環(huán)境變差且對(duì)操作人員身體健康造成危害；②市場(chǎng)上罐式爐逐漸傾向于大型化，小時(shí)加料量超過(guò)8噸/臺(tái)，這也促使加料的頻率增加，加大了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 帶式輸送機(jī)上料系統(tǒng)

（1）帶式輸送機(jī)上料系統(tǒng)分類(lèi)。帶式輸送機(jī)上料系統(tǒng)有三種形式：①輸送設(shè)備基礎(chǔ)做在爐頂上；②輸送設(shè)備吊裝在屋頂上；③輸送設(shè)備不在爐子上方，配套獨(dú)立支撐結(jié)構(gòu)。前兩種上料系統(tǒng)除了輸送設(shè)備安裝方式不同外，其它配置及流程均相同，其設(shè)備組成為煅前倉(cāng)、倉(cāng)下給料設(shè)備、附移動(dòng)卸料小車(chē)的帶式輸送機(jī)。單臺(tái)輸送設(shè)備可以滿足順向布置的多臺(tái)罐式爐加料。其加料流程為：當(dāng)罐式爐需要加料時(shí)，帶式輸送機(jī)啟動(dòng)，然后煅前料倉(cāng)下的給料設(shè)備啟動(dòng)，帶式輸送機(jī)帶料后通過(guò)其配套的移動(dòng)卸料小車(chē)連續(xù)的給罐式爐加料。第三種加料系統(tǒng)由煅前倉(cāng)、倉(cāng)下給料設(shè)備、附移動(dòng)卸料小車(chē)的帶式輸送主機(jī)組成，其中移動(dòng)卸料小車(chē)上分別安裝有兩臺(tái)可逆式帶式輸送機(jī)。其配置方式為，加料輸送設(shè)備配置在兩列順向布置的罐式爐中間，通過(guò)移動(dòng)卸料小車(chē)上的可逆皮帶分別對(duì)兩邊的爐子進(jìn)行加料。其工作流程為：當(dāng)罐式爐需要加料時(shí)，三條帶式輸送機(jī)啟動(dòng)，然后煅前料倉(cāng)下的給料設(shè)備啟動(dòng)，帶式輸送主機(jī)帶料后將物料卸至可逆皮帶，通過(guò)移動(dòng)卸料小車(chē)及可逆皮帶連續(xù)的給罐式爐加料。

（2）帶式輸送機(jī)上料系統(tǒng)比較。第一種上料系統(tǒng)需要考慮烘爐時(shí)爐體變形對(duì)設(shè)備的影響，所以若輸送設(shè)備在烘爐前安裝完成，烘爐料可以通過(guò)安裝完成的輸送設(shè)備上料，但是烘爐過(guò)程中爐體的變形，可能導(dǎo)致輸送設(shè)備的變形，影響設(shè)備壽命及正常使用。若是烘爐后安裝輸送設(shè)備，可避免爐體變形對(duì)設(shè)備的影響，但是需要設(shè)臨時(shí)上料裝置，而且烘爐完成后爐面溫度達(dá)到80℃～100℃，安裝難度大。目前已建項(xiàng)目多采用烘爐前安裝輸送設(shè)備并在烘爐完成后對(duì)設(shè)備進(jìn)行修繕及再調(diào)試的方式。第二種上料系統(tǒng)可以避免烘爐對(duì)輸送設(shè)備的影響，但是會(huì)增加屋面載荷及高度，提高土建成本。由于前兩種安裝方式的輸送設(shè)備均布置在罐式爐兩排加料罐的中間，所以爐體中間的觀察清理孔操作難度大，甚至已經(jīng)失去作用。第三種安裝方式完全規(guī)避了前兩種方式的缺點(diǎn)，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩列順向布置的罐式爐加料，節(jié)省設(shè)備數(shù)量。但是，設(shè)備需要單獨(dú)做約15米高的支撐結(jié)構(gòu)，增加了投資；同時(shí)，對(duì)車(chē)間罐式爐設(shè)備的配置也有一定的要求?？傮w來(lái)講，帶式輸送機(jī)加料系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、并且自帶收塵系統(tǒng)所以車(chē)間環(huán)境較好、能適應(yīng)多臺(tái)爐子的連續(xù)加料。但是設(shè)備的給料仍需要操作人員隨行并控制卸料小車(chē)的啟停；另外，由于其是連續(xù)運(yùn)行給料，所以在一臺(tái)罐式爐設(shè)備加料完成到卸料小車(chē)運(yùn)行至下一臺(tái)罐式爐設(shè)備期間需要煅前倉(cāng)下給料設(shè)備停止給料，待帶式輸送機(jī)上剩余的料卸完后，移動(dòng)卸料小車(chē)才能運(yùn)行至下一臺(tái)爐子，然后重新啟動(dòng)倉(cāng)下給料設(shè)備進(jìn)行下料。這導(dǎo)致設(shè)備啟停頻率增加，增加了控制復(fù)雜程度。目前也有生產(chǎn)企業(yè)在兩臺(tái)爐子之間增加受料槽，實(shí)現(xiàn)不停止給料的連續(xù)運(yùn)行，但是需要定期去清理受料槽上的料。

3 埋刮板輸送機(jī)加料系統(tǒng)

隨著罐式爐的大量推廣和生產(chǎn)企業(yè)對(duì)操作環(huán)境及操作人員健康的越加重視，埋刮板輸送機(jī)加料系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。埋刮板輸送機(jī)加料系統(tǒng)由煅前料倉(cāng)、倉(cāng)下給料設(shè)備、埋刮板輸送機(jī)、緩沖料罐、溢流罐組成。其運(yùn)行流程為：煅前倉(cāng)的生石油焦通過(guò)給料設(shè)備及埋刮板輸送機(jī)輸送至緩沖料罐，緩沖料罐隨著罐式爐的排料而自動(dòng)加料。從其運(yùn)行流程可以看出，此加料系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，不需要單獨(dú)設(shè)置加料操作工，節(jié)省人力成本，且密封式運(yùn)輸及加料改善了車(chē)間環(huán)境。但是此加料系統(tǒng)增加了緩沖料罐，且需要配置緩沖罐吊裝平臺(tái)，增加廠房高度，建設(shè)投資大；其次，由于埋刮板輸送機(jī)的設(shè)備故障率相對(duì)高，增加了檢修強(qiáng)度；另外，由于是全密閉型系統(tǒng)，所以罐頂堵料時(shí)清理困難。

表1 三種加料系統(tǒng)的比較

4 幾種加料系統(tǒng)對(duì)比及選擇

三種加料系統(tǒng)都存在一定的優(yōu)劣勢(shì)。表1為三種加料系統(tǒng)的直觀對(duì)比。從表1可以看出，天車(chē)加料系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單投資少，但車(chē)間環(huán)境差、自動(dòng)化水平低、操作強(qiáng)度大，適用于小產(chǎn)能煅燒企業(yè)，但鑒于其差的車(chē)間環(huán)境及高的勞動(dòng)強(qiáng)度，新上項(xiàng)目建議不選擇此種上料方式。帶式輸送機(jī)加料系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單、車(chē)間環(huán)境好，自動(dòng)化程度、建設(shè)投資及操作強(qiáng)度處于中間水平，適于目前產(chǎn)能規(guī)模大的煅燒企業(yè)。埋刮板輸送機(jī)加料系統(tǒng)操作環(huán)境好，自動(dòng)化程度高，不需單獨(dú)設(shè)置加料工，但配置復(fù)雜、投資大、檢修頻率高。適用對(duì)車(chē)間環(huán)境及自動(dòng)化程度要求嚴(yán)格的煅燒企業(yè)。

5 結(jié)語(yǔ)

三種加料系統(tǒng)均有各自的優(yōu)勢(shì)，目前三種加料方式在國(guó)內(nèi)均有運(yùn)用，但是鑒于目前國(guó)家對(duì)環(huán)保的嚴(yán)要求、高標(biāo)準(zhǔn)，天車(chē)加料方式競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)弱；從目前新上項(xiàng)目情況看，帶式輸送機(jī)加料方式備受青睞，但是其在車(chē)間環(huán)境及自動(dòng)化程度方面仍有改進(jìn)空間，若通過(guò)增加皮帶罩及合理的配置收塵點(diǎn)能改善車(chē)間環(huán)境，以及通過(guò)提高控制水平改善自動(dòng)化程度，其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)更大；根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展需要，高的自動(dòng)化控制水平及好的車(chē)間環(huán)境已成為各企業(yè)追逐的目標(biāo)，所以埋刮板輸送機(jī)上料方式頗具優(yōu)勢(shì)，但是其復(fù)雜的系統(tǒng)配置及高的投資使其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)缺乏，若通過(guò)計(jì)算，減少緩沖罐的容量甚至通過(guò)合理設(shè)計(jì)取消緩沖罐，簡(jiǎn)化系統(tǒng)降低投資，以及通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化及設(shè)備優(yōu)化降低埋刮板輸送機(jī)的故障率能增加其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。