鞍钢鲅鱼圈160 t/h干熄焦中压蒸汽温风干燥实践

赵恒波，魏春满，尹德刚，刘革

（鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司，辽宁 营口 115007）

干熄焦炉年修结束后，一般需要进行烘炉。烘炉主要有两个步骤：一是温风干燥；二是根据年修工作量大小，采用煤气烘炉或者红焦烘炉。温风干燥效果的好坏关系到耐材水分去除的多少，对干熄焦炉寿命影响极大。鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司炼焦部 （以下简称 “鲅鱼圈”）共有干熄焦装置2座，为国内首批具有完全自主知识产权的160 t/h干熄焦装置。原设计中，干熄焦烘炉在温风干燥阶段采用的是外部管网低压蒸汽，但由于低压蒸汽压力和温度较低，蒸汽品质达不到温风干燥要求，为了解决此问题，进行了中压蒸汽回流温风干燥实践，本文对此做一介绍。

1 常规温风干燥运行方式及应用情况

1.1 常规温风干燥运行方式

采用温风干燥+煤气烘炉方式的干熄焦炉年修烘炉计划升温曲线［1］如图1所示。在温风干燥阶段，以干熄焦炉入口风温为主管理温度［2］，要求温风干燥期间温度达到120℃以上，一般控制在150℃左右，升温速度不超过10℃/h；在煤气烘炉阶段，以干熄焦炉炉顶温度为主管理温度。

图1 干熄焦炉年修烘炉计划升温曲线Fig.1 Temperature Rising Curves for CDQ Oven Heating Program after Annual Overhaul

常规温风干燥工艺流程如图2所示，将经过一次除尘后的空气通入锅炉，与锅炉内高温蒸汽进行热交换，升高温度后的空气经过二次除尘，由循环风机鼓入干熄焦炉内进行烘炉，以除去耐火材料中的水分。

图2 常规温风干燥工艺流程Fig.2 Conventional Process Flow for Warm Air Drying

在常规温风干燥烘炉中，通常采用低压蒸汽，低压蒸汽在锅炉内的换热过程如图3所示。先将外部管网的低压蒸汽通过低压管道输送到锅炉内，将锅筒内的水加热，再利用强制循环泵将热水打入到光管蒸发器和鳍片蒸发器中，与从一次除尘来的空气进行热交换，将热量传递给空气［3］。

图3 低压蒸汽在锅炉内换热过程Fig.3 Heat Transfer Process of Low Pressure Steam in Boiler

由于采用常规温风干燥烘炉时，低压蒸汽管道横向布置在锅筒内（见图4），直接在水下进行加热，低压蒸汽与锅炉炉水的接触面积大，因此升温速度较快，若蒸汽温度高、压力大，则温风干燥效果明显。

图4 锅筒内低压蒸汽管道布置图Fig.4 Layout Diagram for Low Pressure Steam Pipelines in Boiler Drum

1.2 应用情况

鲅鱼圈160 t/h干熄焦装置温风干燥所用的低压蒸汽温度和压力分别为 130～140℃、0.27～0.36 MPa左右，均较低，达不到温风干燥效果。在温风干燥期间，干熄焦炉入口风温仅70℃，无法达到120℃以上的烘炉效果，因此考虑进行创新改进以解决此问题。

2 中压蒸汽回流温风干燥运行方式

2.1 工艺流程

由于常规温风干燥效果差，考虑利用另一座干熄焦炉产生的中压蒸汽，以中压蒸汽回流的方式进行温风干燥，具体工艺流程如图5所示。其流程为：回流中压蒸汽依次经过二次过热器、一次过热器后进入锅筒给锅炉炉水加热，再利用强制循环泵将热水打入到光管蒸发器和鳍片蒸发器中，与从一次除尘来的空气进行热交换，将热量传递给空气。

图5 中压蒸汽回流温风干燥工艺流程Fig.5 Process Flow for Warm Air Drying with Medium Pressure Steam in Backflow Mode

2.2 操作方法

（1）打开除氧器蒸汽，将除氧器水温逐步提升至80℃。待锅炉上水后，将除氧器水温逐步提升至104℃。

（2）启动锅炉给水泵，将干熄焦锅筒水位控制在-50～+50 mm，锅炉上水到-100 mm［4］后启动强制循环泵。

（3）打开紧急放散阀和干熄焦炉盖。

（4）启动循环风机，将转速控制在300 r/min。

（5）手动打开两座干熄焦炉锅炉的主蒸汽联通阀后，缓慢打开待温风干燥的干熄焦锅炉的主蒸汽压力调节阀和主蒸汽切断阀。

（6）控制二次过热器、一次过热器温度，逐步提高从另外一个干熄焦锅炉返回的中压蒸汽流量和压力，升温过程中，控制锅炉水升温幅度，使其不超过30℃/h。

（7）调整循环风机转速至500 r/min，根据干熄焦炉入口风温调整蒸汽压力和流量，控制好干熄焦炉入口温度。

（8）注意干熄焦锅筒液位，当液位高于50 mm时，调整疏放水量。

2.3 运行注意事项

（1）在运行初期，特别是给锅炉上水时，除氧器水温要控制在80℃以下。锅炉上水时要控制流量，避免锅炉温度的剧烈提高，造成锅炉管道、锅筒等变形。

（2）在中压蒸汽回流期间，主蒸汽疏水管道、一次过热器和二次过热疏水管道、放空管道要及时打开，避免管道内发生水冲击。

（3）初期主蒸汽压力调节阀阀门开度要控制在5%～10%，流量要小，逐步增加流量、压力，根据炉水温度进行控制，升温幅度不得超过30℃/h。

（4）蒸汽通入到锅筒后，主蒸汽疏水等疏水阀门要及时关闭，避免蒸汽泄露，产生巨大噪音。

（5）温风干燥期间，锅炉锅筒水位会上涨，要通过锅炉各处疏水阀及时调整液位。

（6）干熄焦除氧器液位调节阀在给锅炉上水后要采用手动控制或者将其关闭，避免液位自动控制造成干熄焦炉入口风温的降低。

3 实践效果

应用中压蒸汽回流方式进行温风干燥，通过采取控制蒸汽流量和压力、调整循环风量等方式，可以控制干熄焦炉入口温度在标准升温曲线范围内，且风量较大。低压蒸汽与中压蒸汽温风干燥方式及效果对比如表1所示，采用中压蒸汽回流温风干燥后，干熄焦炉入口风温提高到了147℃，能够达到烘炉效果。

表1 低压蒸汽与中压蒸汽温风干燥方式及效果对比Table 1 Methods by Using Warm Air Drying with Low Pressure Steam and Medium Pressure Steam and Comparison of Their Drying Effects

4 结语

鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司炼焦部160 t/h干熄焦炉原采用低压蒸汽温风干燥，干熄焦炉入口风温仅为70℃，达不到烘炉效果，采用中压蒸汽回流方式后，干熄焦炉入口风温提高到了147℃，达到温风干燥烘炉的效果。对于低压蒸汽温度、压力达不到温风干燥用汽品质的单位，可以采用中压蒸汽回流方式进行温风干燥。