张善学, 张为斌 , 李剑利 ,李学志, 曹 文
(安阳钢铁股份公司焦化厂,河南 安阳 455004)
75t/h干熄焦运行经验探讨
张善学, 张为斌 , 李剑利 ,李学志, 曹 文
(安阳钢铁股份公司焦化厂,河南 安阳 455004)
介绍安钢75t/h干熄焦生产现状,分析影响生产运行的排焦温度不均、高温膨胀节泄漏、干熄焦锅炉爆管等问题产生的原因及改进措施,为进一步优化系统运行提供经验参考,对干熄焦生产调整和维护管理工作有一定的借鉴意义。
排焦温度 ;高温膨胀节 ;锅炉爆管
安钢焦化厂75t/h干熄焦自2009年7月运行以来,在改善焦炭质量和降低冶炼总成本等方面发挥了积极的作用。历经了三次中修,影响生产的突出问题主要有排焦温度不均,一次除尘膨胀节破损,锅炉爆管等。在处理问题的过程中也相应地积累了一些经验,供同行人员参考。
1.1 排焦温度不均的原因分析
排焦温度不均直接影响干熄焦炉的焦炭处理能力,原因主要有焦炭粒度分布和下料不均造成。75t/h干熄焦十字风道的中心偏离中央风帽中心150mm,并且中央风帽表面衬板形状角度不同。冷却段表面因使用刚玉耐磨浇注料,表面粗糙度存在差异。通过对焦炉工艺调整和接焦均匀性,以及料钟使用情况的检查,基本可以排除焦炭粒度分布的原因
1.2 一次除尘器膨胀节破损
干熄焦一次除尘器膨胀节受高温、焦粉冲刷、升降温影响等因素,顶部浇注料陆续脱落,造成顶部高温泄漏,大量空气漏入。经过多次使用耐火材料密封,灌浆处理,持续时间不长再次发生泄漏,对干熄焦的正常生产带来很大的安全隐患。从最初的内衬浇注料脱落到后来膨胀节顶部的波纹管烧穿泄漏,仅靠压石棉毯的处理已经很难控制空气的漏入。通过制作两块1200×800mm的钢板并焊接50mm的固定锚爪,并夯实浇注料,在降低循环风量的条件下,将浇注料隔热板铺在顶部的漏洞处,周围和缝隙用陶瓷纤维毡和浇注泥料进行密封,用这种方法维持生产5个月左右。
1.3 锅炉爆管问题
去年干熄焦锅炉多次发生爆管问题,8月7日10:52分,8月18日0:50分,8月21日20:11分三次发生高压过热器爆管。可燃成分含量H2:11%,CO:7.9%。锅炉入口压力剧烈波动至+507Pa,预压达+600Pa以上,空导流量降至14m3/h,循环风量显示剧烈变化,在干熄焦监控的工艺参数发生突然的变化,很直观地判断锅炉高压区爆管事故的发生,过高的系统压力使可燃气体击穿水封剧烈燃烧,炉顶水封槽的缺水状态在高压气流的冲击下,无法短时间达到满流密封状态,使水蒸气与红热焦炭发生的汽化反应、可燃成分的剧烈燃烧造成雷达料位计,炉盖吊链被烧断,如果现场有操作和检修人员工作就会非常的危险,这类事故对生产设备和人员的安全构成很大的威胁。
表1 干熄焦锅炉爆管工艺参数变化
2.1 调节下料速度和风量分配的方案
采取的主要措施有以下几点,一是对干熄炉底部的调节棒进行改进,增加长度300mm,耐磨堆焊层增加5mm,扩展了调节幅度和下料的分配量。其次对斜道口的风量调节板分布进行重新调整,在温度偏析较高的区域减少调节板宽度,增大了通风面积。将损坏的上锥斗铸铁板进行更换修复,下锥斗铸石板修复,确保下料顺利。但一系列措施实施后,与要达到的温度均匀性目标仍有一定的差距,后期考虑风帽衬板对下料速度的影响因素,调整或更换衬板再进行分析研究。
2.2 一次除尘膨胀节将浇筑工艺改为砌砖结构
对膨胀节的原波纹管结构进行砌筑炉砖改造,侧墙用N53的粘土砖和高铝质轻质砖砌筑,膨胀缝用陶瓷纤维毡压紧。拱顶按用型号QAM-D807莫来石耐火砖和高铝质轻质砖砌筑,把侧墙和拱顶伸缩节伸缩位移和膨胀缝均改为在两边各留设45mm,膨胀缝和伸缩位移总的宽度为90mm。在拱顶上部回填保温颗粒,膨胀节的保护套是用拱顶上部的皮带软连接进行密封,保证一定的伸缩度,同时防止雨水对砌体的侵蚀。见图1,2。
图1 膨胀节内部浇注料及固定爪脱落状态
图2 膨胀节改为砌砖的结构图
2.3 锅炉爆管经验总结
锅炉爆管主要分高压区和低压区,高压区的爆管对干熄焦系统的影响最大,9.8MPa的高压蒸汽在密闭的循环系统与红焦反应,如果不能及时采取有效措施,发生的水煤气反应与压力剧增会发生爆炸事故,后果非常严重,见图3。处理过程中的工艺操作以控制可燃成分为目标,尽快停止循环风机运行,并逐步打开系统各充氮点对循环系统充入氮气,打开各放散口调整放散阀开度释放循环气体,降低可燃成分浓度。一般一小时内的调整基本可以将循环系统可燃成分控制到正常范围。锅炉也通过打开主蒸汽放散阀,调整给水量和排污量,逐步降低锅炉炉管温度和压力。在H2含量降低到3%以下,再逐步启动循环风机进行降温处理。事故发生后根据高压区爆管工艺参数异常波动的特点,对干熄焦增设了联锁声音报警信号,可以在爆管发生的第一时间发出警报声音,提示操作工尽快采取控制措施,避免事故的扩大。
图3 锅炉高压过热器爆管
低压区炉管渗漏具有隐蔽性,迟滞性,一般是一个缓慢的变化过程,H2含量不会有太大的变化,通过调节可以控制在安全范围内,不会影响到干熄焦的生产。但这种缓慢的渗漏也有明显的特征,它会直接影响到锅炉出口温度的变化,所以做好对温度的监控就可能及时发现此类问题。同时,在循环风机出口正压区通过对循环气体进行采样试纸检测,可以准确地印证对工艺参数变化的判断。经过两次炉管渗漏问题的实践经验证明,这种判断方法非常准确有效,降低事故损失,避免了事态的恶化。
干熄焦运行7年来,经过不断改进,解决了很多影响生产的问题,改进了操作维护管理方法,为干熄焦系统的稳定顺行奠定了良好的基础。但还有一些的问题和难点没有得到有效解决,比如温度均匀性的改善,一次除尘器风道积灰,操作方法优化还有很大的空间,需要进一步改造改进,不断提高干熄焦操控水平和管理能力,使干熄焦能够安全稳定,高效低耗运行。
[1] 潘立慧,魏松波.干熄焦技术[M] .北京:冶金工业出版社,2005:227-229.
[2] 罗时政,乔继军,张丙林.干熄焦生产操作与设备维护[M] .北京:冶金工业出版社,2009:421-425.
(本文文献格式:张善学, 张为斌, 李剑利,等.75t/h干熄焦运行经验探讨[J].山东化工,2016,45(14):85-86.)
To investigate the 75t/h CDQ Operation Experience
ZhangShanxueZhangWeibinLiJianliLiXuezhiCaowen
(Coking plant of Anyang Iron & Steel Co., Ltd., Anyao 455004,China)
The Anyang Steel 75t / h CDQ production status, cause analysis and improvement measures of affect the operation of the production of coke exhaust temperature, high temperature expansion joint leakage, CDQ boiler tube explosion problems, provide reference for the further optimization of the system operation, of CDQ production adjustment and maintenance and management work has certain reference significance.
coke discharging temperature; high temperature expansion joint ;boiler tube explosion
2016-05-14
张善学(1972—),助理工程师,车间主任,工程师,主要从事煤化工管理。
TQ522.16
C
1008-021X(2016)14-0085-02