干熄爐排焦溫度是干熄焦工藝控制的一項重要操作參數。理想的排焦溫度應控制在180~200℃,同時溫度應分布均勻。而排焦溫度的均勻性,則受干熄爐內焦炭粒徑、焦炭下降速度以及冷卻氣體流速分布等因素的影響。
1 存在的異常現象
(1)干熄爐存在焦炭下炭不均及偏斜現象。從冷卻室上部溫度T4、下部溫度T3各點溫度分布(表1)來看,同一層面的焦炭溫差較大。通過對比可看出,干熄爐T3C點溫度比T3A、B、D高50℃左右,T4C點溫度比T4A、B、D高150℃左右,T4、T3遠大于排焦的設計溫度。
(2)打開干熄爐斜道口中栓的觀察孔發現,斜道口有紅焦浮起現象,并有小塊焦炭隨循環氣體進入一次除塵器。
(3)循環風量增加效果不明顯。將循環風機變頻調整到73%后,風機轉速明顯提高,但風量增加不明顯。
(4)干熄爐入口氣體溫度約150℃,超設計溫度約20℃,造成排焦溫度偏高。
(5)循環氣體中可燃氣體成分偏高,導入大量空氣后造成排焦溫度升高。
2 排焦溫度均勻性影響因素
排焦溫度不均勻會導致循環風量增大及循環風機負荷增加,同時對氣體循環系統的溫度和壓力等造成不良影響。
(1)干熄爐調節棒安裝深度不合理造成干熄爐內焦炭下降不均勻。打開爐蓋發現,干熄爐內C點對應的焦炭下降過快,焦炭向C點偏斜。
(2)循環氣體的分配發生偏差。干熄爐內冷卻循環氣體按中央和周邊進風分配,正常生產分配比例為6︰4。由于干熄爐內焦炭存在偏斜現象,使氣流的分布發生變化,再按此比例分配風量無法滿足生產要求。
(3)干熄焦年修時將16個“牛腿”用澆注料加固修復,“牛腿”尺寸變寬,循環氣體在斜道口阻力變大,流速加快,造成斜道區的小塊焦炭易浮起,鍋爐入口負壓增大,循環風量比正常小,且增加不明顯,鍋爐蒸發量小,排焦溫度偏高。隨鍋爐入口負壓增大,大量焦粉和顆粒小的焦炭進入一次除塵器,并進入循環系統,增加阻力,破壞各點的壓力平衡(4)為保證干熄焦安全運行,必須控制循環氣體的成分,需導入空氣進行調節,從而造成T6溫度急劇上升。為控制T6溫度需開回流,但回流開得太大,干熄爐入口溫度會升高,排焦溫度就會更高,易形成惡性循環。
(5)干熄焦產生的蒸汽送電廠發電,發電后的冷凝水返回干熄焦循環使用。因電廠冷凝后的水溫偏高,造成熱管換熱器的進水溫度偏高,不能有效地將干熄爐入口氣體溫度降至130℃左右,使排焦溫度偏高。
3 采取措施
(1)合理使用調節棒。根據T3、T4的溫度的分布情況,將干熄爐下部溫度較高的C點對應的4根調節棒分4次向內插入60mm。將溫度較低的方位A點對應的4根調節棒向外拔出35mm,以減緩下降速度,再根據溫度的變化進行微調,使干熄爐內焦炭的流速均勻。
(2)調節進入干熄爐內的循環冷卻氣體的中央與周邊進風比例。中央進風由60%調整為65%, 周邊進風由40%調整為35%,干熄爐T4C點溫度由329℃最低下降至287℃。T3C點溫度由188℃最低下降至175℃,溫度下降明顯。通過對調節棒及循環風量的調節匹配,使干熄爐T3、T4溫度的均勻性明顯提高,排焦溫度明顯下降。圖1是調整過程中的T3、T4溫度的變化趨勢圖。
(3)穩定焦爐生產及加熱制度,降低排焦溫度。
(4)通過除鹽水站制取一部分除鹽水中和電廠凝結水,降低熱管換熱器的進水溫度,從而降低干熄爐入口氣體的溫度,以降低排焦溫度。