干熄焦一、二除塵效果差對(duì)系統(tǒng)影響探索分析

曹 文,劉文斌,王銳鋒,王玉偉,張為斌,賀志國(guó)

(1.安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司 焦化廠,河南 安陽(yáng) 455004；2.安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司 煉鐵廠,河南 安陽(yáng) 455004)

在干熄焦正常操作中，一、二次除塵對(duì)干熄焦生產(chǎn)穩(wěn)定至關(guān)重要，一次除塵器的工作原理利用焦粉顆粒自身的重力作用使焦粉與循環(huán)氣體進(jìn)行分離，當(dāng)循環(huán)氣體進(jìn)入一次除塵器的沉降室時(shí)，由于循環(huán)氣體流動(dòng)通道斷截面突然增大，氣體流動(dòng)速度迅速下降，焦粉在自身重力作用下逐漸沉落下來(lái)，或者設(shè)置一面垂直擋墻，在改變氣流方向的同時(shí)，焦粉顆粒在慣性作用下，撞到擋墻后失去動(dòng)能沉降到下部灰斗排出。二次除塵是進(jìn)循環(huán)風(fēng)機(jī)前重要設(shè)備，含塵氣體由旋風(fēng)除塵器切線方向急速進(jìn)入吸氣管，在除塵器內(nèi)氣體呈螺旋線向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，懸浮的塵粒在離心力作用下拋向旋風(fēng)除塵器壁，由于摩擦作用塵粒速度消失而下落到排塵口排出；干熄爐出口的循環(huán)氣體中夾帶的大顆粒焦粉對(duì)鍋爐爐管磨損，同時(shí)顆粒物的大小對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行有著重要影響。如果一次除塵器不能正常工作，將會(huì)造成含大量大顆粒焦粉的循環(huán)氣體沖刷爐管，極易造成鍋爐爆管事故發(fā)生，威脅鍋爐的安全生產(chǎn)和干熄焦穩(wěn)定運(yùn)行，直接造成干熄焦停產(chǎn)，二次除塵除塵效果差焦粉對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片長(zhǎng)期過(guò)量沖刷摩擦，葉片間動(dòng)平衡會(huì)發(fā)生改變，前期對(duì)上氣室周邊風(fēng)環(huán)合下氣室中央十字風(fēng)道變窄、堵塞，影響冷卻氣流分布、調(diào)節(jié)。

1 存在問(wèn)題

1.1 排焦溫度高

在干熄焦生產(chǎn)過(guò)程中，紅焦從干熄爐的頂部裝入，低溫惰性氣體由循環(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻段紅焦層內(nèi)，冷卻后的焦炭從干熄爐底部排出，排焦溫度是焦炭從干熄爐排出時(shí)由紅外測(cè)溫計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的指示值，排焦溫度過(guò)高，會(huì)燒損運(yùn)輸皮帶，并且焦炭與空氣長(zhǎng)時(shí)間接觸后，會(huì)造成焦炭燃燒焦倉(cāng)著火的事故，12月份周轉(zhuǎn)時(shí)間為20h的排焦溫度數(shù)據(jù)如下(表1)所示。

表1 周轉(zhuǎn)時(shí)間為20h干熄焦生產(chǎn)記錄表

排查排焦溫度上升的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中冷卻段上部、下部圓周方向一直存在比較嚴(yán)重的溫度極差不均勻現(xiàn)象，隨著系統(tǒng)負(fù)荷增加，冷卻段環(huán)周方向溫度極差隨之增大，導(dǎo)致排焦溫度上升，使系統(tǒng)內(nèi)部各部位參數(shù)變化幅度顯著增加，最終導(dǎo)致系統(tǒng)紊亂，調(diào)節(jié)難度加大。

表2 冷卻段環(huán)周溫度生產(chǎn)記錄

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，鍋爐蒸發(fā)量在生產(chǎn)負(fù)荷均衡的條件下，與干熄焦排焦量、鍋爐入口溫度、循環(huán)風(fēng)量的大小等有一定關(guān)系。針對(duì)以上原因我們對(duì)排焦溫度升高的原因進(jìn)行了工藝分析。

1.2 一次除塵排灰粒度大

在日常排灰過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)顆粒物明顯增大，灰倉(cāng)檢查大顆粒增加明顯，對(duì)比以前灰量細(xì)度，大顆粒增加明顯，總灰量增加不多，對(duì)罐裝車造成吸裝堵塞，排灰不暢。

2 原因分析

根據(jù)以上問(wèn)題隨即開展工藝分析和排查，在問(wèn)題查找過(guò)程中發(fā)現(xiàn)氣料比同比增大，現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)斜道口有焦炭浮起現(xiàn)象。

2.1 氣料比同比增大

表3 周轉(zhuǎn)時(shí)間為20h干熄焦生產(chǎn)記錄表

對(duì)比規(guī)程，75t/h干熄焦規(guī)程規(guī)定氣料比不大于1100 m3/t焦，故循環(huán)風(fēng)量偏大與排焦量不匹配造成。

2.2 斜道口有焦炭浮起現(xiàn)象

從斜道口觀察時(shí)，斜道口中的一部分焦炭炭堆積過(guò)高，出現(xiàn)干熄爐焦炭懸浮現(xiàn)象，造成循環(huán)風(fēng)量加大，排焦溫度降不下來(lái)。

在對(duì)以上問(wèn)題處理后，1.1排焦溫度高和1.2一次除塵排灰粒度大問(wèn)題認(rèn)為排除，需進(jìn)一步排查原因初步判斷有可能系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。

3 進(jìn)一步原因分析

3.1 二次除塵排灰料位器存在問(wèn)題

在實(shí)際操作和過(guò)程中發(fā)現(xiàn)二次除塵料位計(jì)存在諸多問(wèn)題，如料位測(cè)量不準(zhǔn)確，測(cè)料孔容易堵塞造成儀表測(cè)量有誤差，人員判別易產(chǎn)生錯(cuò)覺，單一料位計(jì)容易出現(xiàn)失真現(xiàn)象，排灰不及時(shí)造成灰量進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)。

3.2 二次除塵排灰下閥存在縫隙

二次除塵排灰下閥存在縫隙，對(duì)排灰影響較大，造成二次除塵排灰不能及時(shí)排出，灰量積存太多，隨循環(huán)風(fēng)量進(jìn)入干熄爐系統(tǒng)。

3.3 循環(huán)氣體通道有堵塞現(xiàn)象。

初步判斷上下氣室內(nèi)應(yīng)該有焦粉積存，造成風(fēng)量調(diào)節(jié)困難，排焦溫度高，焦炭浮起等系列問(wèn)題。

4 采取措施

(1)二次除塵器料位閥改雙料位計(jì)，信號(hào)與系統(tǒng)單元同步，避免單一料位計(jì)失真情況再發(fā)生，同時(shí)在料位測(cè)量口加裝氮?dú)獯祾哐b置，在保證管道通暢的同時(shí)，對(duì)測(cè)量裝置進(jìn)行降溫處理。

(2)一次除塵和二次除塵排灰信號(hào)都有時(shí)，確定先后排灰順序，一次除塵和二次除塵排灰信號(hào)都有時(shí)二次除塵打手動(dòng)操，等一次除塵排灰完畢后再進(jìn)行二次除塵排灰操作，排灰先后順序確定后保證灰量不在系統(tǒng)內(nèi)積存。

(3)待動(dòng)力鍋爐停產(chǎn)檢修時(shí)，冷卻系統(tǒng)內(nèi)紅焦、降溫處理、和外界大氣對(duì)流置換檢測(cè)合格后，打開上下氣室人孔清理積存焦粉，清理完畢上下氣室通道暢通，風(fēng)量調(diào)節(jié)均衡，排焦溫度迅速降低，各點(diǎn)參數(shù)指標(biāo)回歸正常，存在問(wèn)題全部解決。

5 效果

通過(guò)以上措施的實(shí)施，達(dá)到了預(yù)期目的，排焦溫度達(dá)到規(guī)定要求，一次除塵排灰顆粒明顯減小，氣料比基本控制在1100 m3/噸焦以內(nèi)，循環(huán)風(fēng)量調(diào)節(jié)更加穩(wěn)定均衡，系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)，斜道口焦炭浮起現(xiàn)象消失。

表4 周轉(zhuǎn)時(shí)間為20h干熄焦生產(chǎn)記錄表

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)除塵工藝的分析與改進(jìn)，對(duì)除塵效果差在運(yùn)行中存在的不穩(wěn)定因素進(jìn)行改進(jìn)，解決了困擾干熄焦系統(tǒng)穩(wěn)定的幾個(gè)方面問(wèn)題，滿足了干熄焦生產(chǎn)工藝的需要，取得了較好效果。確保了干熄焦安全生產(chǎn)和高效運(yùn)行穩(wěn)定，避免了生產(chǎn)中斷和停產(chǎn)降溫對(duì)干熄焦耐材使用壽命的影響。