干熄焦生產中存在的主要問題及解決的措施

陳興林

摘 要：干熄焦生產過程是一項非常專業的技術內容，作為焦炭生產的重要環節，干熄焦生產運行小存在嚴重的污染和能耗問題。對此文章結合干熄焦生產現狀，提出相應的改善措施。

關鍵詞：干熄焦;生產問題;焦炭生產;生產工藝

引言

干熄焦工藝是焦炭生產過程中的新技術，干熄焦工藝中，利用惰性氣體對紅熾狀態的焦炭進行冷卻，這種方式冷卻的焦炭質量較好，且可以顯著的節約能源，減少焦炭生產過程中污染物的排放，因此受到了很多焦炭生產企業的歡迎。對干熄焦工藝進行研究，對于提升我國焦炭生產的水平以及響應國家的節能減排政策具有重大意義。

1干熄焦生產分析

干熄焦相對濕法熄焦而言，是指采用惰性氣體（我公司采用N2）將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法。在干熄焦過程中，紅焦從干熄爐頂部裝入，低溫惰性氣體由循環風機進入干熄爐冷卻段紅焦層，吸收紅焦熱量，冷卻后的焦炭從干熄爐底部經旋轉密封閥排出，吸收了紅焦熱量的惰性氣體進入干熄焦鍋爐進行熱交換，熱量用于發電，惰性氣體除塵后可循環使用。干熄焦排焦裝置主要由平板閘門、電磁震動給料器、旋轉密封閥以及皮帶組成。排焦系統是干熄焦系統中的一個重要組成部分，排焦是繼裝焦、干熄焦等步驟后的又一個重要工序。熾熱的焦炭在干熄爐內經氮氣循環冷卻后，由干熄爐下部排焦系統裝置排出。能否將冷卻后的焦炭自動、連續、均勻地排到運輸皮帶上關系到整個干熄焦系統的協作效率，故而實現排焦系統的合理連鎖控制以及獲取信號取點位置顯得尤為重要[1]。

2干熄焦生產中存在的主要問題

干熄焦余熱發電并網發電后，最初焦化廠因為要適應從濕法熄焦到干法熄焦的生產方式轉換，只有部分紅焦采用干熄，再加上焦化廠化產抽取一部分蒸汽使用，發電負荷基本維持在7～8MW運行，總降10kV母線電壓在10.3kV左右運行，與未并網發電前總降母線電壓10.2kV左右相比，電壓水平略有提高。隨著焦化廠對干熄焦運行操作水平的提高以及并網發電后帶來的可觀經濟效益，干熄焦的產量開始不斷提高，余熱發電負荷也不斷提高，焦化廠電氣運行人員也開始注意到：總降10kV母線的運行電壓越來越高，對應380V低壓母線電壓也越來越高，當發電負荷達到17MW左右時，總降10kV母線電壓達到了10.6kV，380V低壓母線電壓達到410V以上，電壓偏差超出標準規定的7%，已經對用電設備安全構成威脅。電氣運行人員為了用電設備安全，要求發電站降低發電負荷，以降低焦化廠電壓水平，而此時干熄焦產生的富裕蒸汽無法消化，化產用蒸汽量有限，只能壓縮干熄焦產量。干熄焦產能還沒有達到額定產能，只有分析出電壓偏高的原因，找到切實可行的應對措施，將運行電壓降低到安全范圍，才能繼續提高干熄焦產量，進而提高發電負荷，將這一節能環保項目充分發揮其效益。

3干熄焦生產問題的解決措施

3.1采用高效、長壽的徑向換熱管式給水預熱裝置

徑向換熱管式給水預熱裝置換熱元件由多根徑向換熱管組成。由于徑向換熱管的換熱和傳熱是通過換熱管內的工質完成的，其熱介質和冷介質不在換熱元件的同一部位進行換熱，熱介質在徑向換熱管的蒸發段放熱，冷介質在徑向換熱管的冷凝段吸熱，其特點如下。第一，安全使用性：干熄焦循環氣體中含有硫分，露點溫度在80～120℃。徑向換熱管具有等溫性，熱介質和冷介質不在換熱元件的同一部位進行換熱，設計預熱器出口溫度大于循環氣體腐蝕溫度即可避免低溫腐蝕。第二，運行穩定性：徑向換熱管采用光管，運行中不易積塵。對循環氣體參數波動適應強，可使余熱回收達到最佳效果。第三，操作便捷性：徑向換熱管式給水預熱裝置設計只考慮除鹽水進出口2個閥門，無需考慮設備與設備之間除鹽水轉換所需的較多閥門，大大簡便了操作[2]。

3.2開展技術改造工作

旋轉密封閥是現代干熄焦工藝流程中的一個重要工藝設備，其作用是保證干熄爐內循環氣體不向外泄漏的情況下，將經干熄爐冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出，作為干熄爐內焦炭的唯一出口，其穩定運行是干熄焦連續穩定排焦的關鍵。在干熄焦系統運行一段時間以來，我們發現當旋轉密封閥突然斷電停止時，本應該自動停止的電磁震動給料器卻沒有停止，這會造成電磁震動給料器一直運行，焦炭一直會下落在停止的旋轉密封閥中，導致旋轉密封閥被焦炭堵死。另一個問題是當聯軸器發生故障，旋轉密封閥停止，而帶動旋轉密封閥的電機減速機仍運行時，中控顯示旋轉密封閥依然運行，這種現象不容易被崗位人員發現，同樣導致旋轉密封閥堵死。唯一的解決辦法是打開旋轉密封閥上部人孔，人工取出焦炭，造成排焦系統長時間停機。我們發現其原因在于中控系統中旋轉密封閥運轉信號的取點有問題，其在旋轉密封閥電機的主接觸器上，不能直觀反映出旋轉密封閥的運行狀態。為解決該問題我們決定在旋轉密封閥軸端加一個運行檢測限位開關，并把該檢測信號替換成原來主接觸器上的檢測信號。

3.3裝入裝置檢測裝置的優越性

首先，裝入裝置檢測裝置設計了內置限位和外置限位相結合的方式，一旦出現限位故障，可第一時間進行內外置限位切換，極大地減少了故障時間。其次，外置限位設計安裝在臺車軌道外側邊沿，定位精準，簡單明了，而且易于更換，減少檢修維護時間和難度。另外，外置限位采用U形接近開關，適應性較強，故障率較低，不會出現磨損的情況，而且易于調整，不會影響生產的正常進行。采用這種檢測裝置時，合上外置限位開關，轉換開關選擇外置限位，當裝入裝置處于關閉狀態時，關限位及預關限位均到位。接受到打開信號后，裝入裝置離開關限位低速運行，當完全通過預關限位后，裝入裝置高速運行，當到達預開限位后，裝入裝置低速運行，到達開限位后，裝入裝置停止運行，此時預開限位和開限位均到位。返回時同理，接受到關閉信號后，低速運行，完全通過預開限位后，裝入裝置高速運行，到達預關限位后，低速運行，到達關限位后停止。一旦限位發生故障，可立即斷開外置限位電源開關，切換轉換開關，合上內置限位開關，即可恢復裝入裝置正常運行。在比較重要的關限位處加裝兩個U形限位開關，具有雙重保障作用，發送位置信號的擋鐵與擋板由爐蓋臺車和料斗臺車控制，動作清晰，沒有干擾。整個裝入裝置外部檢測裝置與內置限位機構并列控制，互為備用，不會給控制系統帶來任何異常信號，因而有效地保障了設備長期穩定的運行[3]。

3.4將發電機進相運行

電力系統中，由于無功過剩而電壓偏高，通過發電機進相運行可吸收電力系統過剩的無功功率，從而降低電力系統電壓。該措施雖然焦化廠發電機有進相運行能力，但發電機進相運行下，勵磁電流太小，發電機失磁保護容易動作，同時發電機從電力系統吸收過多的無功功率會將焦化廠的整體功率因數拉低，可能會受到電業局的罰款，況且發電機組也不可能長期一直進相運行，該措施雖然可以降低焦化廠電壓，但不可行。

結語

綜上所述，通過設計安裝，實現性能、功能和維護條件上的優化提升，最終消除影響設備維護檢修的不足，提高干熄焦生產運行水平，為企業的設備安全穩定奠定有力基礎，實現焦炭生產的可持續發展。

參考文獻

[1]陳勇，張偉.筒倉建設期間配煤結構優化及干濕熄焦焦炭性質變化對比研究[J].煤炭加工與綜合利用，2018（10）：67-70+9.

[2]牛聰.淺談干熄焦技術的發展及應用[J].化工管理，2017（21）：115.

[3]晁偉，馬超，孫健，徐榮廣，劉洋.干熄焦與濕熄焦性能差別研究[J].煤化工，2015，43（02）：20-23.