淺析干熄焦排焦溫度高的主要原因及解決方法

孫志明

干熄焦是利用循環(huán)風機將溫度較低的惰性氣體（氮氣）由干熄爐下部鼓往上部去，溫度較高的焦炭在干熄爐內(nèi)由重力作用自上部向下部滑動，高溫的焦炭與低溫的惰性氣體在干熄爐內(nèi)直接接觸換熱，提高惰性氣體溫度，降低焦炭的溫度，高溫的惰性氣體在鍋爐內(nèi)跟水進行換熱，將水加熱成水蒸氣，惰性氣體溫度降低后再經(jīng)過循環(huán)風機與干熄爐內(nèi)的紅焦進行換熱，如此反復循環(huán)，到達降低排焦溫度，將紅焦顯熱回收利用的目的。主要工藝如圖

1 排焦溫度高帶來的不良影響

在實際的生產(chǎn)中，因為干熄焦系統(tǒng)使用時間較長、惰性氣體與焦炭接觸不均勻、操作人員操作不及時等原因?qū)е屡沤箿囟瓤刂撇缓茫^設計要求的最高排焦溫度200℃。排焦溫度過高有以下影響：

⑴影響皮帶壽命：焦炭在運輸過程中與皮帶直接接觸，排焦溫度過高，高溫的焦炭會對皮帶造成燙傷，長時間如此運行導致皮帶使用壽命嚴重降低，增加了生產(chǎn)成本。

⑵紅焦顯熱回收不充分：干熄焦是對紅焦顯熱回收的系統(tǒng)，排焦溫度高，部分熱量隨著焦炭帶出系統(tǒng)，導致部分顯熱未被系統(tǒng)回收，降低了干熄焦系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。

⑶增加了焦炭在干熄爐內(nèi)的燒損：排焦溫度高，干熄爐內(nèi)焦炭紅焦層下移，增加了焦炭的燒損率，降低焦炭產(chǎn)量。

2 影響排焦溫度的因素分析

⑴爐腔內(nèi)壁耐材磨損嚴重。斜道區(qū)通風面積減小，在增加系統(tǒng)循環(huán)風量時，斜道區(qū)風速將過快，將干熄爐內(nèi)的焦炭吹起，在斜道區(qū)牛腿之間堵塞通風孔，進一步降低斜道區(qū)的通風面積，如此形成惡性循環(huán)，這種現(xiàn)象稱為干熄爐焦炭浮起，會導致循環(huán)風量很難增加，系統(tǒng)的風料比（干熄爐系統(tǒng)循環(huán)風量與系統(tǒng)排焦量的比值）很難達到設計的要求，沒有足夠的惰性氣體與焦炭進行換熱導致干熄爐排除的焦炭溫度過高。（鄂鋼干熄焦設計入爐風料比為1320m?/t 焦）

⑵系統(tǒng)內(nèi)長時間運行，堆積的焦粉對循環(huán)風量的影響。干熄焦系統(tǒng)的循環(huán)風在出干熄爐后，經(jīng)過一次除塵進入到鍋爐內(nèi)，經(jīng)過一次除塵后，循環(huán)風中含塵量降至50mg/m?以下，雖然經(jīng)過除塵，但是仍然有部分小顆粒的焦粉進入到鍋爐內(nèi)部，進入鍋爐內(nèi)的一部分焦粉在鍋爐內(nèi)部堆積，一部分隨著循環(huán)風出鍋爐，經(jīng)過二次除塵，將循環(huán)風中的含塵量降至5mg/m?以下，未除干凈的粉塵經(jīng)過循環(huán)風機在熱管換熱器內(nèi)堆積。經(jīng)過長時間運行，焦粉在循環(huán)風道中各處堆積越來越多，這些堆積的焦粉在系統(tǒng)內(nèi)部不僅阻塞風道，增加系統(tǒng)吸力，降低了循環(huán)風量，同時部分焦粉在鍋爐爐管和熱管換熱器換熱管上堆積，影響循環(huán)風和水的換熱效果，導致進入干熄爐內(nèi)的低溫惰性氣體溫度升高，無法有效的冷卻焦炭。

⑶焦炭在干熄爐內(nèi)下降不均勻，調(diào)節(jié)不及時。紅焦在干熄爐內(nèi)自上而下，循環(huán)冷卻氣體在干熄爐內(nèi)自下而上，紅焦和循環(huán)冷卻氣體直接在干熄爐接觸換熱。但是在實際生產(chǎn)中，因為焦炭堆積密度不勻、焦炭與干熄爐爐墻間的摩擦力不一樣等原因，導致焦炭在干熄爐內(nèi)下料不勻，部分地方焦炭下降較快，部分地方焦炭下降較慢，下降較快的地方，焦炭與循環(huán)冷卻風接觸時間短，換熱時間不夠，紅焦熱量被帶出，不能有效將熱量交換給循環(huán)冷卻風，導致排焦溫度過高。干熄焦在設計時考慮到了這一問題，在干熄爐底部設計有調(diào)節(jié)棒，通過調(diào)節(jié)棒插入干熄爐內(nèi)的長度調(diào)節(jié)焦炭在干熄爐內(nèi)的下炭的均勻性。但是經(jīng)過長時間的使用，調(diào)節(jié)棒被不斷磨損，磨損后的調(diào)節(jié)棒不能有效調(diào)節(jié)焦炭在干熄爐內(nèi)下降的均勻性。

⑷干熄爐調(diào)節(jié)閥使用時間較長后閥芯被焦粉磨損及堵塞，閥門不能靈活的調(diào)節(jié)。干熄爐在正常生產(chǎn)過程中，由三個主要的調(diào)節(jié)閥對系統(tǒng)的參數(shù)進行控制，即系統(tǒng)空氣導入閥（向循環(huán)氣體中導入空氣，控制循環(huán)氣體內(nèi)的CO和H2），循環(huán)風回流調(diào)節(jié)閥（將經(jīng)過鍋爐換熱的溫度較低的循環(huán)風導入斜道區(qū)經(jīng)過干熄爐換熱的高溫循環(huán)氣體，控制鍋爐入口溫度，保護爐管），預存室壓力調(diào)節(jié)閥（對循環(huán)風道中的氣體進行放散，控制干熄爐預存室壓力）。干熄焦通過這三個調(diào)節(jié)閥對干熄爐系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，大修前這三個調(diào)節(jié)閥不靈敏，無法進行微調(diào)，導致循環(huán)風量、鍋爐入口負壓、鍋爐入口溫度等干熄焦主要參數(shù)無法及時調(diào)節(jié)，影響干熄焦的排焦溫度。

3 排焦溫度高的解決方法

⑴對干熄爐斜道區(qū)的牛腿進行修復處理。通過對牛腿的恢復處理，增加牛腿之間的通風面積，降低了斜道區(qū)的風速，有效的解決了焦炭浮起的問題。

⑵對干熄爐循環(huán)風道內(nèi)的焦粉進行清理。通過對系統(tǒng)內(nèi)的焦粉進行清理，有效降低了系統(tǒng)的阻力，提高了循環(huán)風量，增加了焦炭的冷卻效果，降低排焦溫度。

⑶對干熄爐底部的調(diào)節(jié)棒進行檢查更換。更換后通過干熄爐上部、下部四周溫度的變化情況，對調(diào)節(jié)棒進行調(diào)節(jié)，干熄爐上部、下部溫度高的方向，將調(diào)節(jié)棒向干熄爐內(nèi)部調(diào)節(jié);干熄爐上部、下部溫度低的方向，將調(diào)節(jié)棒向干熄爐外部調(diào)節(jié)。在不斷的調(diào)節(jié)過程中，觀察調(diào)節(jié)棒四周的溫度，直至四周溫度均勻。

⑷利用干熄焦大修的機會，對干熄爐的調(diào)節(jié)閥進行檢查，查找閥門不靈敏的原因，根據(jù)原因制定相關(guān)措施，對調(diào)節(jié)閥進行檢修或者更換，確保大修完畢后閥門可以進行微量調(diào)節(jié)，能有效控制各個工藝參數(shù)。

鄂鋼 1#、2#焦爐干熄焦在以上措施實施后排焦溫度由 210℃降低至160℃ 左右。因此，在控制干熄焦排焦溫度的關(guān)鍵在于在焦炭不浮起的情況下盡量增加系統(tǒng)的循環(huán)風量，同時要使惰性氣體在干熄爐內(nèi)與紅焦接觸均勻，充分換熱，同時還應控制好循環(huán)氣體中氧氣的含量。