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(fù)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?，超過設(shè)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)計的要求，沒有足夠的惰性氣體與焦炭進行換熱導(dǎo)致干熄爐排除的焦炭溫度過高。（鄂鋼干熄焦設(shè)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)致排焦溫度過高。干熄焦在設(shè)計時考慮到了這一問題，在干熄爐底部設(shè)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(dǎo)入閥（向循環(huán)氣體中導(dǎo)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(dǎo)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(yù)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(yù)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(dǎo)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(fù)處理。通過對牛腿的恢復(fù)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(yīng)控制好循環(huán)氣體中氧氣的含量。