7.63米焦炉调火汇编(二)
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1.7.3炭化室压力调节
各炭化室压力的调节是通过一个PROven装置实现的。如上图,在集气管内对应每孔炭化室桥管末端安装一个形状象皇冠的管,皇冠管上开有多条沟槽,同时桥管下端设有一个“固定杯”,杯内设有由执行机构控制的活塞杆及与其相连的杯口塞,同时在桥管设有压力检测与控制装置。炭化室压力调节是由调节杯内的水位也就是荒煤气流经该装置的阻力变化实现的。其操作原理如下:两个喷嘴喷洒的氨水流入杯内,测压压力传感器将检测到上升管部位的压力信号及时传到执行机构的控制器,控制器发出指令执行机构控制活塞杆带动杯口塞升降,调节固定杯出口大小来调节杯内的水位,使炭化室压力永远保持在微正压状态。水位越高,沟槽开度越小,荒煤气导出所受阻力越大;水位越低,沟槽开度越大,荒煤气导出所受阻力越小。
在装煤和结焦初期,炭化室产生大量荒煤气使压力增高,此时压力控制装置通过执行机构,活塞杆将杯口塞提升,使固定杯下口全开。桥管内喷洒的氨水全流入集气管,在杯内不形成任何水封,使大量荒煤气以最小阻力导入集气管,炭化室内压力不致过大。而在结焦末期,压力控制装置通过执行机构,活塞杆使杯口关闭,大量氨水迅速充满固定杯,形成阻断桥管与集气管的水封,以维持炭化室的正压。在结焦过程中则可通过压力控制装置自动调节固定杯内的水封高度,从而实现对炭化室内煤气压力的自动调节,防止因超压而造成的炉门泄漏。
推焦时,炭化室需要与集气管隔绝,以免将空气吸入集气管,这时活塞达到最低位置,大量氨水迅速将固定杯充满,同时关闭皇冠管的沟槽,切断了荒煤气的通道。为了减少冲满固定杯的时间,或在风、电中断时达到完全隔绝的目的,应快速打开注水阀,与此同时,上升管打开装置自动打开上升管盖,将多余荒煤气放散。
要求用冲洗液冲洗固定杯,以关闭“皇冠”管中的沟槽,活塞达到最低位置即可完成此项任务,为减少冲入固定杯时间,也为防止停风、停电,需要打开快速注水阀。
人工操作:使用气动控制操作面板,把气缸停止在最低极限位置,打开快速注水管,将固定杯注满,可使集气管与炭化室隔绝。
沟槽开度大小通过一个叫“固定杯”的水位调节。水位受溢流调节装置的影响,这个溢流调节装置保持固定杯内有一定的水位,这个水位取决于炭化室压力,溢流调节装置气缸与调节器元件用一个联杆连接,汽缸连接定位器,从控制系统接收信号。炭化室压力在桥管上测出并传送到控制系统。在结焦时间内,荒煤气初期压力约为0.2mbar,溢出压力为1.2mbar达到最大,结焦末期,压力降低,溢出危险最小。
焦炉调火技能经验谈
焦炉调火是炼焦工艺中的一项特殊操作方式,它除了按规定的技术操作规程和各种参数外,实际焦炉调火在操作过程中要不断摸索,总结经验,还要根据各种类型焦炉本身实际情况,焦炉调火还应该结合遵循各项原则下进行制订措施,方法进行调节才能达到预期的目的。
1 必须要全面了解焦炉构造及加热特点:
焦炉是冶金行业中最复杂的工业炉窑,焦炉加热过程是单个燃烧室间歇,全炉连续加热过程。是要受多种因素干扰的热工过程,它决定了焦炉构造复杂程度。现代焦炉无论何种炉型焦炉其炉体基本结构主要是由燃烧室(炭化室)斜道区、蓄热室、炉顶及基础和烟道部分组成,本教材以6M和7.63M焦炉作为重点描述。
上世纪80年代开始,首先由宝钢引进新日铁的“M”型6M焦炉,接着以我国鞍山焦耐设计院的JN60,系列的6M焦炉,到本世纪初、以JN60-6型为代表的大型标准6M焦炉在我国普遍新建。这种焦炉的基本特点为:“双联火道、带废气循环,并设有炉头部位1-4立火道为蛇型循环;焦炉煤气下喷,高炉煤气和空气则入复热式焦炉。”此种炉型与早期鞍山焦耐院设计的JN43-80型焦炉特点基本相似。
到本世纪初我国自兖矿焦化厂、太钢、马钢和武钢等先后引进德国,伍德公司的7.63M超大型焦炉,该焦炉的结构特点与6M焦炉相比有较大的变化,其装备可称之为当今世界上具有结构先进、严密、功能性强、加热均匀、热工效率高,环保优势超大型焦炉。
1.1 几种焦炉炉型及构造基本特点介绍:
1.1.1 武钢现有的4.3M焦炉有三种结构形式,原1#~4#焦炉为“ПBP—武77型”是在前苏联原ПBP焦炉改设计的,其特点保留着:“双联火道,带废气循环,焦炉煤气和高炉煤侧入复热式焦炉,但在重改设计后统为单热式焦炉”。
5#焦炉是在我国早期58I型基础上改设计的JN43—80型单热式焦炉。6#炉是在上世纪70年代中期设计的58II型复热式焦炉,这两种焦炉统属58型焦炉基本结构特点和加热方式相同。
武钢8#焦炉开始从规模上已开始突破从4.3M到6M,属于我国第一批建设的JN60系列6M焦炉其构造基本特点以上已描述不再重复。
到本世纪2006年正式引进德国7.63M焦炉从规模和技术上都更为先进。其构造基本特点:
双联火道,立火道内分段供空气与燃烧气体配合燃烧及代废气循环;焦炉煤气下喷,低热值混合煤气和空气侧入蓄热室分格下调及单侧烟道排废气的复热式超大型焦炉。该焦炉加热方式较为独特,但加热原理4.3M的58型和6M焦炉基本相似无重大突破。
1.1.2 两种不同类型的4.3M焦炉:
目前我厂现有的4.3M焦炉是属于两种类型的焦炉一种称之为“双联火道代废气循环煤气的空气侧入式焦炉”就是原1#~4#ΠBP—武77型,另一种是“双联火道,代废气循环、焦炉煤气下喷,高炉煤气与空气侧入式焦炉”即5#、6#的58型焦炉。
1.1.2.1 1#~4#焦炉是原苏联设计的:ΠBP型焦炉改设计的炉型为ΠBP—武77型(武钢设计院改设计),保留原ΠBP焦炉主要特点和加热方式。这种焦炉国内已不多见(只有武钢、上海焦化厂、包钢焦化厂、 鞍钢焦化厂有)国内已不再建造。本教材也只是简单介绍。
1.1.2.2 由鞍钢焦耐设计院的58型(4.3M)焦炉是我国在上世纪的一种基本炉型,由原58Ⅰ型,58Ⅱ型到后来JN43-80型作为定型的标准的4.3M焦炉。这种炉型的炉体基本结构为;每个炭化室下方有两个蓄热室,一个煤气蓄热室,一个空气蓄热室,它们同时和其上方的炭化室两侧的燃烧室相连(一侧连单数火道另一侧连双数火道),在燃烧室正下方分隔异向气流蓄热室的主墙内有垂直砖煤气道,焦炉煤气由地下室,煤气主管通过支管、横管、进入下喷管道入砖煤气道进入立火道与空气混合燃烧,考虑到主墙两侧异向气流。由于主墙中的砖煤气道压差大易漏气,不利于加热,所以对砖煤气道,采用Φ50mm管砖外代舌槽交错砌筑。炭化室正下方的两个同向气流蓄热室采用单墙砌筑。
为蓄热室长向气流均匀分布,每个蓄热室下方采用扩散式箅子砖。根据气体在小烟道内的压力分布,配量不同孔径的扩散或收缩孔型砖(箅子砖)蓄热室的主墙,单墙和隔墙均采用硅砖砌筑。
蓄热室内放九孔薄壁格子砖。由于小烟道内温度变化剧烈,故在其内的砌粘土砖,格子砖一般为粘土砖(目前改进:上部四层用半硅砖)放格子砖要求上下层于放上、下孔对齐、不能错位。
1.1.3 JN60系列焦炉结构和加热特点:
JN60系列焦炉和JN43—80型焦炉的结构和加热特点基本相同,都是采用焦炉煤气下喷, 贫煤气和空气侧入加热方式,调节方便准确、对改变结焦时间的适应性强。垂直砖煤气道比水平砖煤气道容易处理和喷补。气体流动道径比“ПBP焦炉”简单易掌握操作。
1.1.3.1 JN60系列焦炉加热特点:
JN60系列焦炉加热特点:“双联火道,带废气循环,焦炉煤气下喷,贫煤气和空气侧入复热式焦炉”具体为:用焦炉煤气加热时走上升气流的煤气和空气蓄热室,全部预热空气与焦炉煤气经砖煤气道进入燃烧室,单双数立火道底部相配合后燃烧进行加热。
用贫煤气加热时,两个上升气流蓄热室中,一个空气预热,另一个煤气预热,其煤气和空气都要经过废气交换开闭器,经小烟道,蓄热室,斜道进入燃烧室的单、双数立火道底部斜道口相混合燃烧进行加热。
1.1.3.2 气体流动途径:( 图4)
为了便于熟记和掌握规律并提示:面对焦炉机侧蓄热室,从左至右(焦侧则从右至左)编号从小号到大号,蓄热室为“左煤右空”;(焦侧为右煤左空)交替排列,燃烧室立火道编号由机侧开始为1#、2#、3#……30#、31#、32#焦侧终止。
(1)立火道中烧咀布置:以焦炉中心划分机焦侧,机侧的烧咀在靠机侧隔墙一边,焦侧烧咀靠焦侧隔墙一边。
(2)斜道口分布:站在炉顶机侧面对焦侧斜道口为“单煤在右,双煤在左”
(3)气体流动途径口决:“本双前单”即:面对机侧蓄热室(蓄热室编号自左向右编号为1#时)煤气和空气口决都是“本双前单”(若、首号编号为0#时)则口决为“本单后双”(见示意图)
(4)气体流动途径:
1.1.4 7.63M焦炉结构和加热特点:
7.63M焦炉是我国在本世纪初于2005年太钢、马钢和武钢先后引进德国伍德公司设计的超大型焦炉。也是当今国际较先进的超大型焦炉,该焦炉与国内6M焦炉相比更为先进,调节更为方便。
1.1.4.1 焦炉结构加热方式及特点:
7.63M焦炉为“双联火道,立火道隔墙内分段供空气与燃烧气体配合燃烧及代废气循环;焦炉煤气下喷; 低热值混合煤气和空气侧入;蓄热室分格下调及单侧烟道排废气的复热式超大型焦炉”。
1.1.4.2 焦炉煤气加热时:
焦炉煤气由下喷管进入垂直砖煤气道进入立火道烧咀(单双)此时、上升气流的(煤气、空气)蓄热室全部走空气预热后进入立火道三段空气口与焦炉煤气混合燃烧进行加热,所产生的废气随上升气流经跨越孔转下降气流各气道最终由烟囱排出,部分少量废气由下循环孔进入同一双联上升气流火道,作拉长火焰燃烧。
1.1.4.3 低热值煤气(混合煤气)加热时:
经混合煤气(高炉煤气)由焦侧一侧煤气支管经交换开闭器进入煤气小烟道(经过金属调节板)通过分格蓄热室预热送入立火道,煤气与经空气蓄热室预热的空气三段混合燃烧加热,所产生的废气随上升气流经跨越孔转下降气流各气道,最终由烟囱排出,部分少量废气由下循环孔进入同一个双联上升气流火道,拉长火焰燃烧。
1.1.4.4 7.63M焦炉的气体流动途径:(见图 4)
7.63 M焦炉由于结构和编号方向与6M焦炉不一样,故形式也不一样,但加热方式特点与6M焦炉相似。
为了便于熟记和掌握规律并提示:面对焦炉机侧蓄热室从右至左(焦侧为从左至右)焦炉编号从小号到大号,在每个炭化室下方有两组蓄热室(每组分18格)一组为煤气蓄热室,另一组为空气蓄热室,全炉蓄热室布置为“左煤右空”(焦侧为右煤左空),而燃烧室每两个相邻立火道构成双联火道与相关的分格蓄热室独立相联形成单元加热方式。立火道编号由机侧开始1#、2#、3#……34#、35#、36#焦侧方向排列编号终止。全炉燃烧室斜道,蓄热室,小烟道都无中心隔墙。
(1)立火道中烧嘴布置各靠相邻炉墙的一边,单数烧咀靠右边,双数烧咀靠左边。
(2)斜道口分布:站在炉顶观察火道,靠焦侧斜道口为煤气,靠机侧斜道口为空气。
(3)气体流动途径口诀:面对机侧蓄热室(蓄热室编号自右向左首号编号为1#时),无论是煤气还是空气口诀是:“本双前单”(或是同双前单)若首号编号为0#时,则口诀为“本单后双”。
(4)气体流动途径:
2 如何掌握焦炉加热调节
焦炉加热调节手段分固定调节和可变调节两种手段,所谓固定调节是指不经常或者不需要动的调节,而可变调节就是要根据焦炉加热各种相关变化因素,要随时改变并进行调节,此种调节要占很大比例。
2.1 用于焦炉加热固定调节手段
对4.3M焦炉和6M焦炉而言,如小烟道上的箅子砖排列格子砖孔型数量类别设置方式;斜道出口断面积;砖煤气道及烧咀出口的直径、立火道隔墙上的跨越孔、循环孔尺寸;加热水平等,以及7.63M焦炉的格子砖孔型,斜道出口断面积和空气道的直径;砖煤气道和烧咀出口的直径,立火道隔墙下设循环孔尺寸;加热水平等,都在设计中已通过计算考虑,在生产中无须变动,这些都属于固定调节。
另外,加热系统各单元结构,加热煤气管道,管件及部件,有相同类型和大小,相同的流体力学的阻力在设计焦炉时,也都已考虑。
2.2 用于焦炉加热可变的调节手段
2.2.1 调节方式设置:在煤气管件中有各种调节孔板,调节棒,喷咀(或小孔板),金属调节孔板,斜道口调节砖,上循环孔滑动调节砖等。
2.2.2 交换开闭器设置的进风门调节板,可改变开度大小。
2.2.3 交换开闭器与烟道连接管上的小调节翻板及烟道翻板。
2.2.4 焦炉煤气加热,调节将空气供入砖煤气道的除碳装置。
2.2.5 调节焦炉煤气的烧咀(大型焦炉一般不调节)和下喷式焦炉的喷咀或小孔板。
3 7.63M焦炉加热系统气体流量调节方式及目的
3.1 焦炉煤气加热时调节方式:
3.1.1 焦炉煤气经煤气支管调节旋塞进入横管通过下喷管到垂直煤气道,供燃烧室立火道烧咀其量的大小,由调节旋塞和小孔板断面尺寸来控制。
3.1.2 此时煤气蓄热室(分格)和空气蓄热室(分格)、上升气流时全部走空气,空气量由交换开闭器进风口的断面尺寸来实现,改变其大小决定它的量的大小这点与6M焦炉一样。
3.1.3 用焦炉煤气加热时,在立火道的煤气与空气是要经过火道底部1/3高度和2/3高度三段配合燃烧加热。
3.2 低热值煤气(混合煤气)加热时调节方式
3.2.1 低热值煤气,首先由煤气支管通过调节旋塞进入交换旋塞废气交换开闭器,再进入煤气小烟道通过金属调节板(也称金属喷咀板)进入煤气分格蓄热室送入立火道与空气混合燃烧,其煤气量是由调节旋塞的开度大小、孔板孔径断面积而决定分摊到每格的量由金属调节板开度来决定。
3.2.2 低热值混合煤气在立火道加热同样是煤气与空气要经过火道底部和1/3高度及2/3高度三段混合后燃烧加热。
3.3 高向温度调节是通过温度差别系统来实现
该焦炉高向加热除了用三段空气配合燃烧加热外,还采用温度差别系统来调节,这是该焦炉与其它焦炉区别特点之一。尤其是在炉顶空间温度不适宜时,7.63M以焦炉可通过调节温度差别系统来实现。但炉顶空间温度高时,可将差别系统中可调滑动砖盖上,此时相当于增加,加热水平,就起到降低炉顶空间温度。若炉顶空间温度过低,将可调滑动砖拨开,达到热气流循环空间增大相当于加热水平减少,使得顶部空间温度增高(指在装煤正常情况下)。
(1 该系统设计了两个跨越孔(上小、下大),并在上孔设计两块,可调滑动砖(见下图)当上孔全开滑动砖拨到槽内,从上升气流通道分流部分废气,可提高上部温度,相当于跨越孔升到最高,使火焰拉长(见A图)
(2 当滑动砖只拨动部分打开通道,从上部分流的热废气量相应减少,也就相当于跨越下移缩小,火焰稍短(见B图)
(3 当上孔全部关闭(用滑动砖完全盖住)热废气量则仅从下孔通过,相当于跨越孔移到最低点,火焰缩短(指同组火道的上升气流)(见C图)。
加热水平的改变),达到调节火焰长短的目的。
3.4 加热系统故障和主管压力波动到最低值调节
加热系统的故障和主管压力低于规定值,则通过保护性自动调节,由交换机控制的低压信号通过压力继电器关闭传给煤气、考克(焦炉煤气和低热值煤气都一样)。此时若煤气的主管压力继续下降低于另一个压力继电器设定值时,将快速动作,煤气翻板,调节到关闭状态,与此同时立即向煤气管道通入惰性气体(N2)为防止煤气压力继续下降引起的危险,当加热煤气供应充足警报解除恢复正常交换进行加热。
3.5 7.63M焦炉加热煤气压力流量的调节
主要是通过煤气支管上的阀和支管上的翻板及管道上的旋塞和孔板调节来实现加热煤气压力流量的改变。7.63M焦炉的焦炉煤气和低热值煤气都是在各自一侧支管。分布是焦炉煤气管道在机侧,低热值煤气管道在焦侧,在炉内是随着气流的阻力进行流量分配改变,焦炉煤气加热时,除通过调节旋塞外,还要通过下喷管的小孔板来改变煤气量。用高炉煤气加热时则通过调节旋塞和金属调节板来改变煤气量大小。
3.6 7.63M焦炉废气系统各点压力分布(见下表)
7.63 M焦炉废气系统各点压分布是要靠调节燃烧系统的压力来实现是通过废气盘,小烟道翻板和烟道翻板来调节改变其各部位的吸力,7.63M焦炉只有焦侧一侧的烟道与烟囱相连,调节全部吸力是通过调节是烟道翻板来实现,调节单元系统的压力通过交换开闭器的小翻板来调节。
7.63M焦炉废气系统压力分布
压力点名称 |
最小(pa) |
正常(pa) |
最大(pa) |
炉顶看火孔压力 |
0—20 |
0—20 |
0—20 |
小烟道出口 |
—100 |
—150 |
—160 |
废气阀基础 |
—300 |
—300 |
—310 |
调节翻板前 |
—320 |
—320 |
—340 |
调节翻板后 |
—430 |
—420 |
—440 |
烟囱底部 |
—460 |
—460 |
—490 |
3.7 7.63M焦炉加热调节所要达到的目的
7.63M焦炉的设计了一个精确而容易调节的气体分配系统,各种燃烧介质(焦炉煤气,混合煤气,助燃空气)及废气流向焦炉按要求导入焦炉长向,炭化室的长向和高向都有合适的气流分配调节达到如下三个目的。
(1)精确调节分配到每个燃烧室的气流量。
(2)精确调节分配到单个燃烧室每一组双联火道的气流量。
(3)精确调节分配到燃烧室高向的气流量。
上述三个目的这在6M焦炉都是不容易实现的,因为它不具备这方面的结构功能。
4 影响焦炉蓄热室顶部吸力的因素:
影响焦炉蓄热室顶部吸力的因素,分外部和内部因素两种,如:大气温度、风向,天气突然变化等属于外部因素,而进风门开度改变,炉体泄漏,三班操作影响,焦炉加热制度不稳定等都属于内部因素。
4.1 混合比的影响 高炉煤气混入焦炉煤气后,使高炉煤气量减少,使得上升气流吸力增加,而下降气流吸力也略有增加,随着混合增加,蓄热室顶部的吸力也就增大。
4.2 风向和风力大小的影响,这与炉组位置有关,一般迎风侧与标准蓄热室压力比较近一些,而背风侧要负一些,大风时吸力波动较大易造成炉顶看火孔负压。尤其是在测温时,大量的冷空气被吸入立火道内使温下降(此时就要减少燃烧系统吸力,使其看火孔略为正压)在大风停止时,要求立即恢复原状。
4.3 炉体不严密的影响,由于小烟道蓄热室及封墙,斜道正面燃烧室炉头,炭化室炉墙等处泄漏及双叉部接头不严造成气体泄漏,都会影响吸力。若高炉煤气管道 始端至末端的静压和动压的不同也容易使吸力造成分段现象。也使得炉体泄漏,空气过剩系数和蓄热室顶部吸力出现不均匀现象。
4.4 打开清扫孔(7.63M焦炉不设清扫孔)后对吸力的影响如打开空气小烟道清扫孔时。下降气流因空气进入小烟道使蓄热室的吸力变小,此时从燃烧室抽出的废气量减少,这就必须要加大烟道吸力,相对提高了蓄热室顶部的吸力。
5 正确判断蓄热室顶部吸力及处理方法
焦炉蓄热室顶部吸力大小,若处理不当会直接影响焦炉加热的效果,要想处理好,必须要及时纠正,就需要对蓄热室顶部吸力大小,有一个正确地判断。要把蓄热室所测吸力与标准蓄热室吸力作比较;把所测是的α值与规定正常α值作比较,昼夜温度差与标准温度作比较。从上述比较后得出结果进行分析,然后,根据分析结论,制订一个处理办法,此办法是要根据不同情况进行的,根据经验列表如下:
蓄热室顶部吸力判断分析的处理方法
蓄热室顶部与标准蓄热室顶 |
测定α值与正常α值 |
昼夜温度差与标准温度 |
原因分析 |
处理方法 |
|
上升气流 |
下降气流 |
||||
正 |
正 |
小 |
偏高 |
煤气量多 |
减少煤气量 |
正 |
正 |
小 |
偏低 |
空气量少 |
开下降气流翻板 |
负 |
负 |
大 |
偏高 |
空气量多 |
动风门减少空气量 |
负 |
负 |
大 |
偏低 |
煤气量少 |
加煤气量 |
正 |
负 |
大 |
偏高 |
空气、煤气多 |
减煤气量、关小翻板 |
正 |
负 |
大 |
偏低 |
煤气多、空气少 |
减煤气量开小翻板 |
负 |
正 |
小 |
偏低 |
煤气、空气少 |
加煤气量开小翻板 |
6 在测调焦炉吸力过程中应注意哪些问题
焦炉调火在测调吸力过程中必须要考虑一些不利因素和有利因素,盲目地测调吸力将会影响正确的效果,所以必须要注意如几个问题:
6.1 前先要稳定标准蓄热室的吸力,要求标准蓄热室所对应的,炭化室是在不出炉不装煤的情况下,按排在焦炉检修时间测调最理想。
6.2 测吸力时应检查煤气、废气交换设备运转是否正常,若不正常就要恢复到正常情况下再测。例如,行程是否到位调节旋塞是否开过或关严,进风门的开度和铊杆提起的高度是否一致,自动调节装置是否正常等。
6.3 测吸力时不要改变加热制度,要结焦时间正常,加热制度稳定。
6.4 调节吸力时要根据直行昼夜平均温差和吸力变化,并参照废气盘小翻板开度和煤气孔板的尺寸来调节。
6.5 最好在稳定情况下进行调节吸力,不能单凭测一次就去调节,这样易造成全炉吸力混乱,更不能边测边调。
6.6 所测出的各蓄热室相对吸力现全正或全负现象,也不能认为各蓄热室吸力相对值有问题,则不宜轻易变动全炉吸力,而应很快地确定标准蓄热室是否有问题,此时应立即检查分析影响标准蓄热室吸力的原因。
6.7 用高炉煤气加热时,调节吸力比焦炉煤气加热更为复杂,其主要原因是由于高炉煤气通过一个蓄热室的煤气量要影响两个燃烧室的燃烧和温度变化,而气体量在两个燃烧室的分配上又受该相邻的两个燃烧系统上升和下降气流吸力差的影响,另外煤气和空气蓄热室的吸力又互相影响因此往调节一个蓄热室的吸力会别起一连串的影响,所以在调节时,要全面考虑。
7 焦炉调火对加热用煤气的性质及特点必须要足够了解
在冶金行业的焦化厂用于焦炉加热的煤气,多半是焦炉煤气或是高炉煤气。由于这两种煤气本身的特性和化学组成,有较大区别决定了它在加热方面有各自不同的特点,作为焦炉调火都必须掌握,这样可根据此特点调节好炉温。
7.1 焦炉煤气加热特点:
7.1.1 焦炉煤气的热值高(1673~18820KJ/m3)可燃成份,占焦炉煤气的体积90%,理论燃烧温度高,由于焦炉煤气中H2含量占其体积的1/2以上故燃烧速度快,火焰短,煤气和废气的密度低;焦炉煤气中的CH4占其体积的1/4左右,含有不饱和烃、燃烧时,火焰光亮,热辐射能力强。因此处于高温下的砖煤气道及烧咀处易挂结石墨。
7.1.2 用焦炉煤气加热所产生的废气量少,气体体积小,加热系统的阻力小,调节煤气量对燃烧的温度反应灵敏反应快,故消耗热量低。
7.1.3 对焦炉煤气来说,若在化产四收车间净化不好时,煤气中含萘,焦油等物质易造成管道管件堵塞,煤气中的氨氰化物等对管道设备腐蚀也较严重若清扫不及时还会给调节带来一定困难影响加热。
7.1.4 但焦炉压力制度贯彻执行不力时,炭化室经常负压操作,使得焦炉煤气中的N2、CO2、O2的含量增加,使得焦炉煤气的热值的降低,并造成热值的波动,同时也会带来加热制度和温度的波动。
7.1.5 焦炉煤气中的CO虽然没有高炉煤气的含量多,但焦炉煤气除CO气体还有少量的H2S有毒气体,所以焦炉煤气也是有毒气体。
7.1.6 焦炉煤气与空气混合到5—30%范围形成爆炸性混合气体遇到着火温度或明火就会爆炸。
7.1.7 用焦炉煤气加热调节温度方便如横墙、直行全炉个别立火道的温度可以直接调节孔板,立火管中的喷咀,下喷管的小孔板,温度反应快,但清扫工作量也大。
8 正确使用混合煤气及混合比
用高炉煤气加热时,加热系统阻力随结焦时间的缩短,标准温度提高和加热煤气量的增加,所产生的废气量的增加而增大,易形成设备能力不够,烟囱吸力不够,炉头温度偏低等。为了提高加热煤气的热值,因此在上述情况下,采用一定量的混合煤气加热,一定要控制好混合比;混合煤气加热是一种加热补充手段,不能作为首先手段,也是体现出调火水平的问题。
8.1 确定正确的混合比:
一般采用高炉煤气加热时,混合一定量的焦炉煤气,用体积百分含量来表示(合适的体积比为3—5%)最大≯8%
8.2 增加焦炉煤气混合比能造成哪些影响。
8.2.1 混合比增大,使大量焦炉煤气通过蓄热室格子砖因煤气中CmHn等分解,产生游离碳积结易堵塞格子砖造成燃烧系统阻力增大。
8.2.2 混合比增加,就使加热煤气总量相对减少,使煤气蓄热室上升气流负压增加,但空气大于煤气蓄热室压力时空气易漏进煤气中燃烧(增加混合比时,要求煤气压力≮空气压力)。
8.2.3 混合比增加,在燃烧室内燃烧火焰短影响焦饼上下加热均匀。
8.2.4 焦炉煤气混合不宜过大,一般>8%要求控制在3—5%(体积百分比)为最好。
若混合比每增加1%时分烟道吸力减5pa,为了稳定加热制度混合比变化在±0.5%被动。使用混合煤气加热,若调节幅度不大情况则固定混入焦炉煤气的量,调节高炉煤气量,这样使炉头较稳定。
8.3 使用焦炉煤气混合比应注意的事项。
但焦炉煤气主管压力低于高炉煤气压力时,此时混入困难,不仅如此还造成高炉煤气倒流焦炉煤气管内,此时要增大焦炉煤气主管压力,或者应及时关闭混合煤气的开闭器,停止使用。一般要求加热煤气支管压力保持范围:
A.焦炉煤气支管压力 700pa—1500pa
B.高炉煤气支管压力 500pa—1000pa
9 焦炉调火对大容积焦炉全炉温度稳定性调节技巧
9.1 焦炉调火工必须对焦炉加热制度的实际参数要有全面了解,并要掌握一些经验数据,包括某个结焦时间下的,煤气流量吸力,风门开度,孔板直径标准温度,加热煤气种类等,这样就能较熟练地把温度和压力控制好。
9.2 对大型焦炉而言:用焦炉煤气加热其热值一般为14630KJ/M3h。
9.2.1 在正常生产情况下并且其它条件不变情况下每增减100~200M3/h,煤气量直行温度将变化2~3℃左右。
9.2.2 正常生产情况下,要增减100M3/h煤气量通常可不必改变吸力(用高炉煤气加热,流量是其流量的5.2倍以上)。
9.2.3 加热煤气流量在200M3/h时吸力一般改变±5pa。
9.2.4 若看火孔增减5pa时,则烟道吸力就减增10pa。
9.2.5 正常情况下(结焦时间稳定时)一般不要动风门。
9.2.6 若大幅度改变结焦时间,就需要更换孔板适当调整风门和吸力。
要求:a 缩小孔板尺寸时,支管压力应保持在1500pa以下。
b 增大孔板尺寸时,支管压力应保持在1000pa以上。
9.2.7 焦炉生产稳定,加热制度较正常时,煤气流量每改变300M3/h吸力得增减10pa左右。
9.2.8 蓄热室走廊空气风向温度变化大时,在调吸力同时,也要改变风门,对于7.63M焦炉只有焦侧一侧影响根据实际情况来改变焦侧风门和吸力。
10如何观察燃烧火焰与判断火道温度范围。
作为一个熟练的调火工,通过肉眼观察(要长期从事调火工作)燃烧火焰,可以判断出大致的温度来。
10.1 焦炉燃烧室进行正常燃烧时,燃烧的火焰为金黄色并有些透明。
10.2 火焰发暗或有黑色烟旋涡时说明空气量不足、或者是煤气量过多。
10.3 火焰发白、亮则是空气过剩,或者是煤气量不足。
10.4 火焰短小,而昏暗燃烧无力喷射力小说明空气量和煤气量都不足,呈现火道温度偏低,相反火焰很长亮面有力喷射力大则为空气和煤气量过多,火道温度必然偏高。
10.5 观察发现个别号火焰温度过高或低(尤其是烧焦炉煤气时)不能代表整个燃烧室出现过高或低要求多观察几个立火道或燃烧室再来判断是个别火道,还是整排或全炉温度的偏高、偏低。
火焰燃烧颜色、判断温度范围
温度范围℃ |
火焰颜色 |
温度范围℃ |
火焰颜色 |
550~600℃ |
黑红色 |
>1000℃ |
暗橙色 |
700左右 |
暗红色 |
>1100℃ |
浅橙色 |
800左右 |
深樱色 |
1200℃~1300℃ |
亮橙色 |
900左右 |
樱红色 |
≥1400℃ |
耀眼发白色 |
上述燃烧火焰颜色判断温度仅作参考值。
11 焦炉各燃烧室供热的调节点滴。
各燃烧室供热的调节实际上是各燃烧系统的煤气量和空气量混合完全燃烧达到最佳状态的调节。
11.1 对各燃烧室煤气量均匀性的调节:
各燃烧室煤气量是靠煤气支管上的孔板来控制的,下喷式焦炉立火道烧咀的焦炉煤气量是由小支管上的小孔板控制的,而7.63N焦炉分格蓄热室煤气量是由进入煤气小烟道上的金属调节板控制的。
根据计算表明孔板的断面积大于支管的断面积的70%时阻力变小,则控制灵敏度就会降低所以孔板直径选用时要考虑到必须小于管经的70%。孔板只是节流和增加阻力作用,孔板直径的平均值是取决于煤气用量和所规定的煤气主管压力孔板直径排列,也是取决于煤气主管,从始端至末端压力分布,若是末端压力大,则末端的孔板直径要适当减小,用焦炉煤气加热时,在正常情况下始、末端的压力接近一致性所以孔板直径排列也可以一致。
由于焦炉端部边燃烧室的煤气量是中部燃烧室的70—75%,故孔板直径是中部燃烧室的85%左右,对下喷焦炉而言,焦炉煤气横管压力示为均匀一致是因为各入炉孔板直径分配是相同。
若造成各燃烧室煤气量不一致有如下原因:
11.1.1 交换旋塞和加减旋塞没有开正,再就是交换行程发生变化,行程不到位,造成煤气量分配不均匀。
11.1.2 孔板安装不正或不干净,增加了孔板的阻力,孔径每次改变一毫米可影响20—25℃左右,故要求不要轻易更换孔板。
11.1.3 装孔板前旋塞孔要畅通,若因旋塞孔堵塞也会造成煤气量不均匀。
11.1.4 要求燃烧室立火道烧咀平均直径应一致,由于烧咀直径原有误差或挂结石墨等所产生局部阻力也影响煤气量。
11.1.5 焦炉煤气加热时,通向各砖煤气道漏气或挂结石墨形成阻力,同样也影响煤气量。
11.1.6 高炉煤气加热时,因蓄热室格子砖堵塞(尤其是煤气蓄热室)系统阻力增加也影响煤气量。
上述例举部分依据,所以要求不要轻易换孔板,要根据实际情况查清原因针对不同问题进行处理才能达到各燃烧室煤气量分布均匀,使得加热正常。
11.2 对各燃烧室空气量的均匀调节。
各燃烧室加热不仅是煤气量调节,还要考虑到空气量的均匀调节。各燃烧室的空气量是由蓄热室顶部吸力来控制的因为蓄热室顶部上升和下降气流的吸力差是代表一定的气量,在各燃烧室斜道口调节砖排列一致的条件下,7.63M焦炉无斜道调节砖,它是在分格蓄热室下的金属调节板排列一致的条件下:
11.2.1 各蓄热室顶部上升和下降气流吸力差相等进入各燃烧室的空气量也应相等。
11.2.2 上升和下降气流吸力调节均匀吸力差也就基本相接近。
11.2.3 空气量调节手段,主要调节交换开闭器的进风门开度和调节小翻板的开度两端部边炉风门开度是中部的35%,边炉第二个号为中部的85%.
11.2.4 蓄热室顶部吸力的调节、除进风口和调节翻板外常见的有:
1)下降气流时,废气铊提起的高度不够,或进风门盖不严,会造成下降气流吸力减小。
2)上升气流时进风的开度减小或是废气铊落不严,会使上升气流的吸力增加。
3)双叉部接头和蓄热室查找墙漏气,或炭化室荒煤气向燃烧室串漏也都会使吸力减少。
4)蓄热室格子砖箅子砖,或7.63M焦炉的金属调节板,斜道等堵塞会使阻力增加造成吸力变化炉温也随着变化。
11.2.5 调节吸力分两步进行:
1)对新开工的焦炉而言,应先调废气盘翻板的下降气流使蓄热室的下降气流与标准蓄热室相差≯±3pa各进风门一致正常。
2)调节上升气流吸力,使各蓄热室的上升气流与标准蓄热室相差≯±2pa。用焦炉煤气加热时,某个蓄热室,上升气流吸力一般也是用相邻蓄热室下降气流来调节,若各蓄热室吸力普通比标准偏正或偏负,则要调整标准蓄热室吸力,避免大量变动翻板位置,造成吸力混乱。
11.3 蓄热室顶部吸力与α系数周转时间,大气温度等变化的调节。
11.3.1 蓄热室吸力差与α的关系和调节:
蓄热室顶部上升与下降气流吸力差近似地与空气过剩系数(α)的平方正比关系,即调整后的吸力为17pa时。若上升气流吸力为55pa,则下降气流的吸力为:55pa+17pa=72pa,此时调节:可开大进风门和增加分烟道吸力相配合的办法。
11.3.2 蓄热室顶部吸力与周转时间关系和调节。
但周转时间改变时,蓄热室顶部上升或下降气流吸力差应随之改变周转时间与煤气用量成反比关系,而吸力差与周转时间成正比关系。
11.3.3 蓄热室顶部吸力与大气温度关系:
在炼焦生产,实际操作焦炉加热过程中往往遇到大气温度变化较大,如白天与夜晚,冬季与夏季等都有较大差别,因此蓄热室顶部吸力与α值也将发生变化,当大气温度升高较多时,烟道吸力与进风门开度不变,除α值有所减小外,则上升与下降气流蓄热室顶部吸力就会增加较多,此时着火孔吸力偏大,并且使得横排温度发生变化,故此得根据这些因素来调节风门和吸力,保证蓄热室顶部吸力正常和炉温正常。
12 焦炉加热煤气燃烧原理及燃烧应用在焦炉调火中作用
焦炉调火进行焦炉加热主要燃料就是煤气(焦炉煤气和高炉煤气),焦炉调火工必须对燃烧原理有一个较清楚的认识,对焦炉加热来说、,什么样的燃烧才有利或不利。
12.1 煤气燃烧及产生的火焰:
12.1.1 所谓煤气燃烧就是煤气在空气或氧气迅速氧化现象,并发生光和热量叫煤气燃烧。
12.1.2 煤气燃烧必须同时具备如下三个因素:
1)能构成为燃料——煤气
2)能起到助燃剂——空气(氧气)
3)火源着火温度——热源
上述三个因素缺一不可也就是缺一种因素都不会形成燃烧。
12.1.3 煤气的燃烧是煤气中可燃成份和空气中的氧逐渐接触,在足够的温度下迅速进行化学反应(氧化过程)其反应式为:
1) H2+1/2O2==== H2O ——与氢结合
2) CO+1/2O2==== CO2——与一氧化碳结合
3) CH4+2O2==== CO2+2H2O ——与甲烷结合
4) C2H4+3O2 ==== 2CO2+2H2O ——与乙烯结合
5) C6H6+15/2O2==== 6CO2+3H2O ——与苯结合
上述煤气中可燃元素进行完全燃烧时,则其中的碳(C)和氧(O2)反应后变成二氧化碳(CO2),所有的氢(H2)和氧(O2)化合成水也就是我通常所说燃烧后所产生的废气CO2和水气H2O(气态)燃烧后废物中(废气)不再有可燃成分,并发出所有的化学热量这种燃烧叫完全燃烧。
12.2 加热煤气燃烧条件及煤气的发热量。
12.2.1 煤气的燃烧条件:(三个过程)
1)首先是煤气和空气的混合。
2)将可燃混合气体加热至着火温度。
3)煤气中的可燃分子与空气氧起化学反应连续稳定。
12.2.2 煤气完全燃烧时状态:火焰明亮,焦炉煤气燃烧时火焰短,呈稻红色,而高炉煤气火焰长,呈浅兰色。若煤气不完全燃烧时,火苗暗红色带有黑烟。温度呈现较低,焦炉在正常加热过程中,应该使煤气达到完全燃烧,才能更好地利用热量来降低耗热量。
12.2.3 煤气发热量:指单位质量或单位体积的煤气完全燃烧时,所放出的热量,其单位:MJ/NM3
12.2.4 影响煤气发热量的因素有高炉煤气和焦炉煤气之分。
1)焦炉煤气受煤料的性质,炉体结构及炼焦加热制度及操作等因素影响。
2)高炉煤气受铁矿石的性质,燃料和熔剂的消耗量、鼓风成分及喷吹燃料和操作是否稳定的影响。
一般情况下:
a 焦炉煤气中可燃成分含量高,CH4及CmHm发热量高,在17.15~18.81MJ/Nm3
b 高炉煤气中可燃成分含量低,其中CO发热量不高在3.14~3.77MJ/Nm3
13 如何降低炼焦耗热量:
降低炼焦耗热量,一直是焦炉调火一项重要问题,影响炼焦耗热量因素很多,总之,要从生产上提高技术管理和操作水平,以保证焦炭质量前提下考虑节省能耗,焦炉调火在这方面具有潜在能力。
13.1 从焦饼中心温度入手降低耗热量。
调火要在保证焦炭质量的前提下,尽量使用合理的焦饼中心温度,以此选择合理的标准温度要求炉温均匀,稳定推焦正点等。规定的焦饼中心温度为950℃~1050℃而在实际生产过程中的焦饼中心温度都有些偏高,甚致造成焦炭在炭化室中提前成熟和过火,显然增加了炼焦耗热量。若是选择焦饼中心温度的目标管理值的下限种其范围的中间值就可减少一些热量的消耗。
13.2 降低炉顶空间温度减少荒煤气带走的热量
炉顶空间温度主要取决于炉体加热水平(设计时设定)的高低;焦饼高向加热的均匀程度,以及生产过程中改变炭化室的装满煤的程度和炼焦煤的收缩度,导致炉顶空间温度产生一定的变化,一般都是装煤不足炉顶空间增大。
从经验得出荒煤气出口温度每增加10℃,则每公斤炼焦耗热量就得增加10~15KJ/kg,所以前提是在保证焦饼成熟和化学产品质量和回收率的情况下降低焦饼部的温度,从而减少荒煤气从炭化室炉顶空间带走热量。
13.3 从配合煤性质入手降低耗热量
总的来说、配合煤的性质实际上对炼焦耗热量影响并不大但有些指标性能值,还是有一定影响。
1(1 增加入炉煤的堆比重,减少炼焦耗热量,经验证明若入炉煤的堆比重从0.6t/m3增加到0.9t/m3炼焦耗热量可减少2.4%。
1(2 控制配合煤中的焦煤和肥煤,可燃基挥发分在22~24%,炼焦的耗热量最少。高于此值都要增加耗热量。
13.4 控制配合煤的水分能降低炼焦耗热量。
这一论点早已被认可,配合煤的水分每变化1%,则每Kg煤的炼焦耗热量得相应增减60~80KJ/kg,另外配合煤的水分的被动还要影响加热制度入炉煤的堆比重,必须要用较高的标准温度,多用煤气量这样就进一步增加了炼焦耗热量,所以必须要降低配煤的水分,或改进配煤工艺增加“煤调湿工艺”达到降低炼焦耗热量的目的。
13.5 选择合理的加热制度,可降低耗热量
若选择的加热制度不合理对炼焦耗热量影响较大,所以要求制定焦炉的加热制度要合理和稳定。
焦炉在加热过程中空气过剩系数α值过低或不均匀,不稳定使得废气中含有一定量的CO造成煤气中的可燃成份损失,若空气过剩系数α值过大,在正常的情况就得增加煤气量,同时也就增加废气量和带走热量。所以在正常情况下带废气循环的焦炉立火道α值应在1.15~1。25为合适,能保证煤气完全燃烧和热量的充分利用。
13.6 减少废气温度降低废气带走的热量
所谓废气温度,也就是焦炉小烟道出口的温度,但废气温度每升高25℃则焦炉的热效率就降低1%每公斤煤的耗热量就得增加25~30KJ/kgu,特别提醒:废气温度也不是无限度地降低。因为加热废气中含有一定量的酸性物质如SO2和SO3在低温情况下形成硫酸和正硫酸,这些物质对设备烟道、烟囱砌体都有腐蚀性,另外废气温度过低,也使得烟囱吸力降低甚致不够用,不利于焦炉加热和生产,所以要求小烟道出口的废气温度≮250℃、≯450℃。
13.7 管理好计量仪表使其准确和设备完整减少对耗热量的影响
在上述各项内容都能满足的情况下,计器、计量、设备的准确就是关键,如入炉煤的称量,加热煤气量的计量等都必须准确,才能达到降低炼焦耗热量的目的。
13.8 加强焦炉炉体管理,保证炉体严密减少热量损失,降低耗热量
13.8.1 严密炉体所有部位如:炉顶装煤孔,看火孔、上升管根部小炉头,炉门刀边,蓄热室封墙,双叉部等,使这些部位减少热量损失,提高热效率降低耗热量。
13.8.2 严密炭化室墙减少消灭串漏,使荒煤气不能漏入燃烧室立火道中,减少废气中带走可燃气体降低炼焦耗热量。
13.9 加热煤气的种类的选择也是降低炼焦耗热量的一项重要措施,一般情况下,焦炉采用高炉煤气加热时其炼焦耗热量比用焦炉煤气加热要高12~15%,主要是因为用贫煤气加热时所产生废气量多带走的热量也多约有5%,由于蓄热室封墙和小烟道等处不严漏入空气到煤气蓄热室内与其发生燃烧,使焦炉燃烧室立火道的加热煤气得不到充分利用,造成煤气在小烟道和蓄热室内烧掉,如此增加煤气的消耗量。
综述以上九个方面因素来考虑降低炼焦耗热量和保证焦炉加热正常。
14 焦炉调火工必须要掌握煤气和空气在加热过程中传递要求。
14.1 焦炉调火力求利用传热达到最高的热工效率,在保证焦炭成熟的前提下,使用最低限度的煤气量和炼焦耗热量达到最低的水平。
14.2 为保证焦炭质量,焦炉调火必须要使炉温均匀,焦饼成熟一致,压力制度合理操作顺利。
14.3 焦炉调火要从调温角度要求炼焦化学产品及焦炉煤气有较高的产率和较好的质量。
14.4 调火要保证提高焦炉生产率,并能最大限度地延长连续生产的焦炉炉体的使用寿命。
总的原则:焦炉调火通过对焦炉供热,调节、使煤气和空气在燃烧系统内燃烧后产生热量的传递,使煤在炭化室内干馏过程中成熟,以达到焦炉稳定,优质,低耗和炉体长寿为目的,这也是焦炉调火最佳状态。
15 加热煤气温度与煤气发热量的关系对焦炉加热的影响。
15.1 煤气温度对发热量有很大影响,尤其是高炉煤气,煤气温度高,因饱和水蒸汽含量大,故此发热值就降低,调火就要考虑增加煤气量。
15.2因白天或夏季气温高煤气温度也高煤气密度小,温度增加实际温度的湿煤气发热量低,而夜晚或冬季则反之根据此规律在同一结焦时间,在其它条件不变的情况下,使得加热温度,白天温度下降,夜晚就会上升,因此就造成昼夜变化形成被动焦炉调应考虑这些因素进行调节。
15.3 由于煤气温度变化影响煤气发热值的变化同时,也影响炉温的变化,对大型焦炉而言,在暂时温度被动情况下,不要轻易地更换孔板,根据经验大型焦炉孔板直径每改变1mm时则其得温度约发出15~20℃的变化。
调火工生产操作技能
一、技术指标
1、全炉所有火道任一点温度在交换20秒不得超过1450℃和低于1100℃,炉头温度不得低于950℃。
2、长结焦时间标准温度不得低于950℃。
3、炉头温度与标准测温火道温度之差应小于150℃,与其平均温度比较不大于250℃。
4、蓄热室顶部不得超过1320℃,但不得低于900℃。
5、炉顶空间温度不应超过850℃。
6、焦饼中心温度950~1050℃,使用高炉煤气加热上下两点之差不得超过100℃,使用焦炉煤气加热上下两点之差不得超过120℃。
7、小烟道温度不得超过450℃,不低于250℃。
8、分烟道温度不超过350℃。
9、加热用焦炉煤气温度40~45℃,高炉煤气不高于35℃,高炉煤气粉尘含量小于15mg/m3。
10、集气管温度80~100℃,压力140~160Pa。
11、燃烧室立火道看火孔压力应保持0-5Pa。
12、单个蓄热室顶部吸力与全炉蓄热室顶部平均吸力相比,上升气流为±2Pa;下降气流为±3Pa(边炉除外)。
13、立火道空气过剩系数α规定为:
高炉煤气加热时为1.15-1.25;
焦炉煤气加热时为1.20-1.30。
14、喷洒荒煤气的氨水压力为0.1-0.15Mpa,氨水温度为75-80℃。
15、废气盘至蓄热室顶部严禁正压。
16、在同一个结焦时间内蓄热室上升气流顶部吸力应确定不变。
17、地下室焦炉煤气主管压力不低于500Pa,高炉煤气主管不低于300Pa。
18、使用混合煤气加热时,焦炉煤气主管压力应大于高炉煤气主管压力200Pa以上,体积混合比,焦炉煤气为高炉煤气的2-5%。
二、岗位操作知识
(一)温度测量
1、横排温度的测量
①用高温计在交换后5分钟开始测量。
②测量下降气流火道的斜道与砖煤气道孔的中间处(高炉煤气加热时测鼻梁砖处)。
③单号燃烧室由机侧向焦侧,双号燃烧室由焦侧向机侧测量,每分钟测一排,打看火眼盖不准超过6个,测后立即盖上。
④每排的单双号应在相邻的两个交换测完。
⑤测完后记录,计算并画出单排,十排与全炉曲线。
2、炉头温度的测量
①用高温计在交换后5分钟开始测量。
②测量下降气流的斜道与砖煤气道孔中间处(高炉煤气加热时测鼻梁处)。
③测量时由交换机端焦侧开始,由机侧返回,每次测量时间不超过6分钟,两个或四个交换测完。
④测完结果不加下降值,并算出每次平均温度(不包括边燃烧室)。
⑤算出K炉头。
测温火道数-不合格火道
K炉头=—————————————
测温火道数
每个炉头温度与同侧平均炉头温度相比,超过±50℃的为不合格。
3、蓄热室顶部温度测量:
①用高温计从蓄热室封墙顶部测温孔测量蓄热室顶部中心隔墙处(最亮点)或其它高温处,按其中较高的温度记录数据。
②用焦炉煤气加热时,交换后立即测量上升气流蓄热室顶部的温度,用高炉煤气加热时,于交换前10分钟测量下降气流蓄热室顶部温度。
③测量由交换机端机侧开始,每次只测单号或双号,全炉蓄热室顶部温度在四个交换内测完。
④发现个别局部高温、漏火、下火等情况应记录清楚,测完后立即处理。
⑤将测出的数据分析,机、焦侧计算平均温度,并记录上帐。
4、炉顶空间温度的测量:
①用长1.5m的热电偶(或φ1.5cm的铁管)垂直插入靠近上升管的装煤口,用毫安计或侧温计测量。
②热电偶或铁管要正对炭化室中心线,炉盖周围和插入孔周围要密封严密。
③在结焦时间处于焦炭成熟时间2/3时开始测量,因为此时发生的煤气量最多,每半小时一次,至少测两次。
④每次至少测两个炉号的炉顶空间温度。
⑤对测量空间温度的炉室,要测煤线和焦线,测点在煤线120mm以上。
⑥炉顶空间温度可用高温计测铁管末端温度并读出。用热电偶时,炉顶空间温度=热端温度+冷端温度(冷端温度可用水银温度计在热电偶冷端接补偿导线处测量)。
5、焦饼中心温度的测量:
①选择温度和结焦时间正常的炉室。
②装入煤平好后,用特制工具测量煤线,然后将炉室两端换上带孔的装煤口盖,孔中心要对准炭化室中心线。
③取三根长度分别为6.3米、4.4米、2.5米φ1.5铁管(管子要直,而且保持整洁,一端焊死)。把呈尖端由装煤口垂直插入炭化室中心线上,每个装煤口垂直插入一组,用测温计测管尖端的温度即代表各点的温度。
④插入管时,要注意所有管子都要位于炭化室中心线上。
⑤插入铁管子与炉盖连接口周围应用石棉绳封严,管的顶部用铁盖盖好。
⑥一般于推焦前二小时时开始测量,每隔半小时测一次,最后一次于推焦前30分钟测完,取最后一次温度做记录。
⑦于推焦前1小时测量该炉号燃烧室的横排温度,且绘制成曲线,上帐。
⑧拔管后要测焦线。
⑨推焦过程中观察焦饼成熟情况。
⑩焦炭推完后,测量炭化室墙面温度并记录。并根据公式计算出焦饼中心温度。
A焦饼中心=(A机上+A机中+A机下+A焦上+A焦中+A焦下)/6
A机上:机侧上点距炭化室顶1.3米处的焦饼中心温度。
A机中:机侧中点距炉底2.8米处的焦饼中心温度。
A机下:机侧下点距炉底0.9米处的焦饼中心温度。
A焦上、A焦中、A焦下:与机侧相同部位的焦饼中心温度。
6、小烟道温度的测量
①将缠好石棉绳的玻璃温度计插入下降气流小烟道测温孔250-300mm深处,全炉一致,插入口周围严密,于交换前10分钟按插入顺序开始迅速准确读出温度值。
②为了减少测量误差,读数时不应将温度计拔出。
③取出温度计后,立即把测温孔堵住。
④最后计算出平均数。
7、炭化室墙面温度测量
①炭化室墙面温度是测量与焦饼中心温度相同点的墙面温度。
②测量点:
上部是火道跨越孔下面;
中部是距炭化室底约3米处;
下部是距炭化室底300mm处。
③测量顺序:从上到下两面炉墙,上、中、下三点要成一线。测
点要避开有石墨的地方。
8、冷却温度的测量
①在焦炉操作正常和加热制度稳定的条件下,采用5-2串序时,选择6个相邻的燃烧室,分别在机侧和焦侧标准火道内对下降火道进行测量。
②在整个测量过程中,禁止改变加热煤气流量、烟道吸力、进风
门开度及提前和延迟推焦。
③看火孔盖只准在测量时打开,每次测量后立即盖上,一个人只测一个火道温度,机焦侧连续测完不得超过四小时。
④换向后,火焰刚消失,即交换后20秒开始第一次测量;换向后一分钟测第二次。以后每隔一分钟测一次,直到下次交换为止。
⑤根据所测量数据,分别计算出机、焦侧燃烧室每分钟平均温度,再算出与20秒的平均温度的差值即为该时间的下降值。
⑥根据每分钟测量的若干个火道数,将全炉分为几段,然后按每段测量时间对照表内交换到该时间温度下降值加到所测温度上,即为交换后20秒的温度。
(二)、压力测量
1、蓄热室顶部吸力的测量
①标准蓄热室的选择,应选择横排,直行温度正常,格子砖阻力正常,无漏火、下火现象,且靠近炉子中部的蓄热室测量较好。
②与标准蓄热室对应的炭化室处于装煤初期或推焦前期时最好
不要测量。
③测量过程中,加热制度要稳定,尽可能在检修时间进行,炉顶看火眼盖,装煤口盖,上升管盖应关闭。
④检查并记录全炉废气盘风门,开度应一致(边炉除外),铊杆提起高度,并检查蓄热室封墙及废气盘两叉部严密性。
⑤开始测吸力前,应校正标准蓄热室,使煤气蓄热室和空气蓄热室在下降气流时吸力差符合蓄热室顶部的温度规定。
⑥于交换后五分钟开始测量,因为此时吸力较稳定,每次测吸力方向应一致,一般由交换机端开始测量。
⑦将标准蓄热室测压管连接斜型压力计负端,所测的蓄热室与压力计正端相连,测出与标准号的压力差。
⑧全炉相对吸力规定:上升气流不得超过±2Pa,下降气流不得超过±3Pa,超过规定值应查找原因,或根据前几次吸力测量情况,温度等予以适当调节。
2、蓄热室阻力测量
①首先检查废气盘进风门的小铁板开度应一致。
②按测蓄热室顶部吸力的要求将斜型压力计等工具准备好,并准备好测小烟道吸力的短铁管,使其插入废气盘深度为100mm左右。
③将检验好的斜型压力计正端与废气盘测压孔相连,负端与蓄
热室顶相连,读出压差数。
④于交换后5分钟,从炉端开始测量,连续四个交换测完一侧。
⑤小烟道测量孔的塞子测一个开一个,测完后立即盖上。
⑥在结焦时间相同时,两次测量数据才有可比性。
⑦每次测后均需记录当时加热制度,将测量结果分别计算。
3、燃烧系统五点压力的测量
①准备好三台斜型压力计,胶皮管等,并同时校准。
②选择标准蓄热室处于结焦中期的进行测量,所测系统炉体各部要严密,调节装置和温度正常。
③蓄热室的两台斜型压力计的负端分别插入两个标准号测压孔内,炉顶一台斜型压力计负端插入与两个标准蓄热室号统一系统燃烧的同侧标准火道下降气流看火孔内。
④于交换5分钟后,三台表同时读数,在半分钟内各读三次,然后分别用负端测出蓄热室顶部煤气与空气,蓄热室顶与小烟道测压孔处压差,以及异向气流看火孔处压差。
⑤换向后,按上述方法测量另一气流的相同次数,每侧应在连续两个交换内测完。
⑥炉顶用150mm长铁管,废气盘用250-300mm铁管。
⑦如用高炉煤气有正压时,应采取安全保护措施方可操作。
⑧测完后上帐,并画出五点压力曲线,标出各点压力。
4、看火孔压力测量
①检验好斜型压力计,准备好ф1.5长200mm铁管及胶管。
②应该选择在检修时间进行测量。
③将胶管一端与铁管连接好,另一端与斜型压力负端相连接,于交换后5分钟从交换机端开始,将铁管依次插入下降气流标准火道内,连续两个交换测完。
④测量时,要有专人拿胶管,以免被装煤口和看火眼盖烧坏。
5、炭化室底部压力测量
①提前检查吸气管正下方的炭化室炉门下方有无测压孔,何时出焦并校好压力表。
②在结焦中期以前,将铁管末端用石棉绳堵死,平向斜伸入炉内墙与焦的空隙处(吸气管正下方炭化室)。
③出焦前一小时开始测量,测时勿打开上升管盖和炉盖,并检查该号高压氨水是否关严。
④将测压管捅透见到黄烟为止,即可测量,测三次取其平均数。
⑤测量过程中变动集气管压力至少三次,其中必须有一次为负压,当炭化室底部压力低于5Pa时,应将集气管压力提高到5Pa,此时的集气管压力既为要保持的最低压力。
⑥测完后拔出铁管,将测压孔堵严,整理好数据并上帐。
6、横管压力的测量:
①在焦炉中部选择一个炉温正常的横管为标准管,测量其它各横管与标准管的相对压差,然后再换算为各管的绝对压力。
②将两根胶管连在U型管两端,一根胶管连接标准管,另一根连接其它测量管。
③交换2分钟,先读标准管的绝对压力,然后再测其它排与该排的相对压力。
④测完后一定将横管上的小阀门关严。
(三)、温度调节
1、温度调节是调火工的主要工作,调节全炉温度的时候应做到如下几点:
①要制定一个合适的加热制度;
②要保持加热制度的稳定,调节不能过于频繁,且幅度不能过大;
③要注意炉温变化趋势。下面分别以用焦炉煤气和高炉煤气作叙述。
2、烧焦炉煤气时的温度调节
焦炉煤气的热值较高,反应也较快,最好的燃烧状况是火焰呈稻黄色,过暗说明空气不足,过亮发白说明空气过量。高低温号可以通过换孔板、插拔铁丝、清理下喷管来进行调节
3、烧焦炉煤气时的常见问题及处理方法
①灯头砖及砖煤气道堵塞。灯头砖及砖煤气道堵塞是调火工作中常见到的问题,特别是新开工的焦炉。此时,可用ø12的螺纹钢通透。对于砖煤气道长石墨的情况可用备用的下堵钻12mm左右的圆洞烧掉石墨,石墨烧掉以后恢复原来的下堵。
②交换旋塞开关不正。产生这种情况有两种原因,一是个别号开关位置没有调整;二是煤气交换行程改变。
③孔板安装不正或不干净。
④孔板前后管路堵塞。
⑤灯头砖出口杂质较多。这种情况往往是由于焦炉煤气中的焦油萘等烧结而成,用钢钎通透即可
4、烧高炉煤气时的调节
高炉煤气是一种贫煤气,热值较低,调节时要有更大的耐心。对于高低温号的调节要可以通过更换孔板、更换牛舌砖来实现,同时,烧高炉煤气时要注意封墙、小烟道单叉的严密。
5、烧高炉煤气时常见问题及处理方法
①炉头温度过低。产生这种情况有如下几种原因:a封墙不严密;b双叉部不严密;c斜道不干净;d斜道正面串漏;e是煤气热值低。
②横墙温度不好。产生这种情况的原因一般是调节砖放置不规范或尺寸有误,但这种情况对温度影响不大时一般不予调节。
③蓄顶吸力。蓄顶吸力是否均匀也是控制高炉煤气是否均匀分布的重要因素,所以下降气流时应保持吸力为±3pa,上升时为±2pa。
④蓄热室格子砖堵塞。遇到这种情况可用压缩空气吹扫解决。
三、特殊操作
(一)变更结焦时间操作
1、延长结焦时间时如表3:
表3:延长结焦时间幅度
结焦时间(小时) |
<20 |
20~24 |
>24 |
每昼夜允许延长(小时) |
2 |
3 |
4 |
2、缩短结焦时间时如表4:
表4:缩短结焦时间幅度
结焦时间(小时) |
>24 |
20~24 |
18~20 |
<18 |
每昼夜允许缩短(小时) |
3 |
2 |
1 |
0.5 |
3、根据延长的结焦时间,确定相应的加热标准温度和变更加热制度,在减少煤气量时,地下室焦炉煤气主管压力不低于500Pa,高炉煤气不低于300Pa,当压力过低时,可采用关旋塞,换孔板方式进行,并适当调整废气盘进风门开度和吸力。
(二)调节煤气和废气行程
1、根据气温变化和全炉铊杆提起高度,调节行程使其与规定的行程相差不超过±5mm。
2、个别铊杆提起高度超过规定的范围时,可调节铊杆小链,调整后应保证各铊杆落下时处于严密状态,提起高度,废气铊高度全炉不超过±5mm,煤气铊不超过±1mm。
3、每天检查交换旋塞运转情况,开关位置是否正确,偏差不超过±3mm,检查搬把是否灵活,有无过紧、卡顶、脱落等现象。
(三)更换扇形轮
1、在处于操作状态时,在煤气铊杆上划上印记,然后用撬杠提起支上,卸下废气盘支架上螺丝,卸下销轴。
2、取下小链,取下支架,卸下扇形轮,将事先准备好方向一致的扇形轮上好。
3、把支架上螺丝拧紧,上好销轴及铊杆小链。
4、在一个交换内换不完,换向时,可用人工将废气盘铊杆或空气盖板按要求调整处于正常状态。
5、检查各轴是否灵活,铊杆提起高度使之符合事先刻划的印记。
(四)捅透砖煤气道
1、准备好Ф10~12mm长6000mm麻花或螺纹钢钎子,操作时戴好防尘帽和手焖子,扎好袖口,防止烫伤。
2、打开下降气流立管丝堵,伸入钎子,站稳脚跟,上、下往复抽送多次并转动,但不要用力过猛,避免捅倒灯头砖,或拆断钎子,如钎子卡住要逐步活动,慢慢拉下来。
3、开始交换时,钎子没有拔出来,要立即关闭加减考克,待拔出时,拧紧丝堵再开正考克。
4、如遇有石墨堵死,捅不透时,可将喷嘴堵切断煤气,拧下丝堵进空气烧一、二个交换后再捅,捅透后恢复正常。
5、捅完,盖严丝堵把钎子放到指定地点,然后上炉顶检查火焰燃烧情况。
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