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焦爐調火的基本概念
作為一個焦爐調火工,除了熟練掌一般基本測調操作方法和特殊操作方法,這遠遠不夠,還應該******了解掌握各種焦爐爐型的基本構造;加熱方式及特點;加熱煤氣燃燒原理;加熱煤氣的******知識;爐溫調節手段;流體力學在焦爐應用以及在調溫過程中的事故處理,從而達到實現焦爐調火***終目的。
焦爐調火在整個操作過程中要根據各種因素進行分析、判斷,以準確地進行各種調節和操作,來實現各項指標控制目標值。
1 焦爐調火
焦爐調火就是指焦爐調溫特定的一種俗稱。焦爐調火其真正的含義是:根據煉焦煤在焦爐炭化室內高溫干餾過程中按不同結焦時間的加熱制度對全爐性的加熱系統各項指標進行調節與控制,以達到焦餅成熟為目的操作稱之為焦爐調火,焦爐調火實際上是焦爐調溫的一種手段,通過這種手段來實現焦爐加熱煤氣的壓力、流量及煙道吸力,蓄熱室頂部吸力,看火孔壓力和燃燒時空氣量的配合,焦餅中心溫度等目標值,以達到焦餅成熟為目的全過程。
2 焦爐調火在煉焦生產中的作用
《焦爐調火工》曾被焦化行業稱為焦爐的“內科大夫”。焦爐調火的工作質量的好壞直接關系到焦炭的質量和產量,在煉焦過程中是一種其它工種不可代替的重要環節。因此掌握焦爐調火知識和提高焦爐調火的技術水平及操作技能是每個調火工應盡的職責。
3 焦爐加熱制度確定之后焦爐調火必須遵循的原則
3 .1 何為焦爐的加熱制度
焦爐加熱制度是指焦爐在各種結焦時間的加熱調節的各種溫度制度和壓力制度加全爐性各項指標的總稱。所包括的具體內容有:結焦時間;標準溫度,各種能測量的溫度(直行溫度,橫墻溫度,爐頭溫度,蓄熱室頂部溫度,爐頂空間溫度,焦餅中心溫度,冷卻下降溫度,小煙道溫度和爐墻溫度)及各種能測量的壓力(蓄熱室頂部吸力,蓄熱室阻力,看火孔壓力,炭化室底部壓力,燃燒系統五點壓力)以及全爐的機、焦側煤氣流量和支管壓力、橫管壓力、孔板直徑、進行風門開度的尺寸和空氣過剩系數a值等。
3.2 溫度制度確定后要遵循的原則
溫度制度是加熱制度的一部分,是指在規定的結焦時間內保證焦餅成熟的主要溫度指標的控制值,這個主要溫度指標就是指焦爐燃燒室機、焦側火道平均溫度的控制值,也稱為標準溫度。
焦爐標準溫度確定的步驟和原則:
(1) 根據同類型焦爐在規定的結焦時間的配煤水分,加熱煤氣種類等因素,來制定標準溫度一般是根據同類型已投座的焦爐的生產實踐資料來確定)并將吸力,爐溫均勻性地調節到正常。
(2) 在爐溫均勻的前提下測量焦餅中心溫度以焦餅中心溫度1000±50℃為目標值,再根據所測定的焦餅中心溫度來進行校正。
(3) 根據機焦測的焦餅中心溫度,同時考慮結焦時間長短和炭化室錐度來確定機焦側標準溫度差。
(4) 測焦餅中心溫度同時,必須結合用人的肉眼觀察推出焦餅成熟情況并作詳細記錄,作為確定標準溫度的依據之一。
3.3 變更標準溫度必須要遵循的原則:
(1) 首要原則是要保證全爐焦餅成熟均勻,主要結合觀察焦餅成熟情況來判定。
(2) 是在原標準溫度±7℃上、下限調節無法保證前提下進行,變更標準溫度。
(3) 經驗數據:煉焦時間改變30分鐘以上就要改變標準溫度10~15℃。
(4) 在同一煉焦時間內焦餅中心溫度改變20~30℃時,則標準溫度就要改變10℃左右。
(5) 當配煤水分高于6%,每增加1%水分,則標準溫度約增加5~10℃。
(6) 無論在何種煉焦時間情況下,硅磚焦爐任何立火道的溫度******,不允許超過1450℃。
(7) 在保證焦餅成熟和保證焦炭質量的前提下,從節約煤氣用量為出發點,盡量用較低的標準溫度。標準溫度若要變更要由煉焦車間煤氣主任或者是從事調火和煤氣管理工作的工藝技術員來決定,其他人員不可隨意變動。
4 、焦爐壓力制度確定必須要遵循的原則
焦爐壓力制度也是加熱制度的重要組成部分之一,它指的是在規定的結焦時間內保證焦餅成熟的主要壓力指標控制值。
焦爐壓力制度***基本的原則:焦爐炭化室壓力始終要大于燃燒系統壓力,要保持著荒煤氣由炭化室流向燃燒室,不允許由燃燒室系統氣體流向炭化室:也就是始終要保持爐墻嚴密,不因此而產生竄漏。
4.1 炭化室底部壓力,在任何情況下(如:正常操作時,改變煉焦時間,停止加熱及停止推焦等情況下)均應大于相鄰同標高的燃燒系統壓力和大氣壓力。
4.2 在同一個結焦時間內沿燃燒系統高向,壓力分布應當穩定表現在:
(1) 燒系統壓力應按規定的空氣過剩系數和看火孔壓力保持值來確定(看火孔壓力大型焦爐為0~5pa, 7.63W焦爐為0~20pa)。
(2) 全爐各蓄熱室頂部吸力與標準蓄熱室吸力差值,上升氣流不應超過±2pa,下降氣流不應超過±3pa。
(3) 用高爐煤氣加熱時,上升氣流蓄熱室底部及廢氣盤必須要保持負壓(~5pa)以防止正壓時煤氣泄漏到大氣中造成中毒事故。
4.3 不正確的壓力制度所造成的惡果表現:
(1) 室壓力小于燃燒系統的壓力或大氣壓力此時空氣和燃燒系統的氣體進入炭化室(從炭化室不嚴處進入)會使炭化室內焦炭燃燒還會造成局部高溫,并且增加了焦炭灰分,焦炭燃燒后的灰在高溫還會使,爐墻遭到侵蝕。造成直接損害,爐體縮短焦爐壽命,另外空氣進入炭化室還燒掉一部分荒煤氣,并減少了煤氣和化產品的回收率,同時使煤氣的質量變壞(主要是增加了煤氣中的NOX和CO2的含量)使得煤氣發熱值降低,同時因為高溫,使焦油和苯類分解成游離碳增高,就是我們平時所說的石墨。
(2)若炭化室壓力過大,荒煤氣從爐墻縫隙漏入燃燒系統(尤其是漏入燃燒室立火道和斜道及蓄熱室頂部)使得上述部位,在上升氣流時增加額外燃燒的產生的熱量會造成局部高溫,而且是無法調節,并擾亂了焦爐調火的正常工作。另外在下降氣大量荒煤氣進入燃燒不完被抽入斜道,蓄熱室煙道伴隨著危險性,還由于炭化室壓力過高,還會使荒煤氣從爐門、爐框、爐頂等,不嚴處漏失到大氣中,一是污染了環境,二是使爐門、爐框、爐頂等處冒煙、冒火燒壞護爐設備等。
焦爐調火工崗位工藝技術操作標準
1 測量設備的使用及維護
(1) 溫度和壓力主要用紅外測溫儀和焦爐微壓數字測量儀。
(2) 儀使用時,要先檢查電量是否夠用,發射率調整是否準確,測溫儀是否校正準確與合格證。
(3) 輕拿輕放,定期檢查與校表,要有專人妥善保管。
(4) 持紅外測溫儀目鏡干凈,測溫儀要防止雨水,下雨時測溫要打傘防止損壞測溫儀。
(5) 時間不用的紅外測溫儀,應將電池取出。
(6) 讀數或壓力超過表的范圍時,應立即關閉考克。
2 技術規定
(1) 燃燒室所有火道在交換后20秒,不得高于1450℃,不得低于1100℃。
(2) 硅磚蓄熱室溫度不得超過1320℃,不得低于900℃。
(3) 小煙道溫度不得高于450℃,不得低于250℃。
(4) 分煙道溫度不得高于400℃。
(5) 焦餅中心溫度(出爐前30分鐘)應為950~1050℃,上下兩點溫差不應超過100℃。
(6) 爐頂空間溫度應為800±50℃。
(7) 焦爐煤氣主管壓力不得低于500Pa,一般保持在3000-5000Pa。
(8) 用混合煤氣時,焦爐煤氣主管壓力應大于高爐煤氣支管壓力200Pa以上,體積混合比一般為3~5%,******不超過7%。
(9 ) 空氣過剩系數,用高爐煤氣加熱時為1.15~1.20,用焦爐煤氣時為1.20~1.25。
(10) 看火孔壓力為0~5Pa。
(11) 在吸氣管正下方的炭化室底部壓力,在結焦末期(推焦前30分鐘)不小于5Pa,其波動范圍不應超過10Pa。
(12) 焦爐煤氣交換考克加減考克開度偏差不應超過±3mm,關閉時不應超過±5mm。
(13) 打看火孔蓋,必須有帶橫梁(橫梁長>120mm)的長1.5米左右的鐵鉤子。
3 一般操作
3.1直行溫度測量:
(1 ) 測量標準火道為7、26眼。
(2)火道測溫點為火道底部三角區。
(3)測溫前與交換機對好表,交換后5分鐘開始測量,測量下降氣流標準火道,由交換機端焦側開始,機側返回。每個交換測量時間4~5分鐘,每分鐘測9~11個火道,連續兩個交換內測完,測完后換算為交換后20秒的溫度,并計算各項系數。
(4) 打開的看火孔蓋不應超過4個,不能使煤粉雜物掉入立火道內,測完后立即用鉤蓋好。
(5)立火道冒煙、冒火或因裝煤有礙測溫時,可錯眼測量,但要注明其火眼號。
(6)同一火道兩次測溫相差±30℃,平均溫度相差±7℃以上時,應查明原因,如原因不明,應重測或抽測,并將測定結果記在溫度帳上。
(7)直行溫度與其平均溫度相差不應超過±20℃,邊爐不應超過±30℃。
(8)下雪、降雨大時,不應測量。
(9)K均系數計算:
K均=〔(M-A機)+(M-A焦)〕/2 M
式中:M- -焦爐燃燒室數(檢修爐、緩沖爐除外);
A機—機側測溫火道溫度超過平均溫度±20℃(邊爐±30℃)的個數;
A焦—焦側測溫火道溫度超過平均±20℃(邊爐±30℃)的個數;
3.2 橫墻溫度的測量
(1)交換后5分鐘開始測量下降氣流立火道,單號燃燒室從機側開始,雙號燃燒室從焦側開始,每個交換測10排,均在10分鐘內測完。
(2)測溫地點:為火道底部三角區
(3)繪制橫排曲線,計算溫度系數,橫排溫度從第4至25火道應逐漸上升,在此區間內,每個火道溫度與標準曲線溫度相差±20℃(小曲線),±10℃(十排曲線),±7℃(全爐曲線)以上為不合格火道,橫排標準線應根據機、焦側溫度差畫出,橫排溫度系數用K橫表示:
(4) K橫計算
K橫=(28-W)/ 28
式中:W—由3火道至30火道的各火道溫度與標準線相差超過規定的不合格火道數,分別繪制小曲線,十排曲線,全爐曲線,并計算出各曲線的橫排系數。
3.3 爐頭溫度的測量
(1)交換后5分鐘開始測量下降氣流立火道溫度,從交換機端焦側開始,機側返回,每次測量時間不應超過6分鐘,兩個交換測完全爐。
(2)計算爐頭溫度系數:爐頭溫度應以爐頭焦餅成熟為標準,與標準溫度相差不應超過150℃,
(3) K爐計算
K爐頭=〔(M-B機)+(M-B焦)〕/ 2M
式中:
K頭—爐頭溫度系數,
B機—機側爐頭溫度與機側爐頭平均溫度(邊爐除外)相差±50℃以上的火道數目(邊爐不計系數),
B焦—焦側爐頭溫度與焦側爐頭平均溫度(邊爐除外)相差±50℃以上的火道數(邊爐不計系數),
3.4 焦餅中心溫度的測量
(1)遇有下列情況之一者應測量焦餅中心溫度:
a更換加熱煤氣時,
b變更結焦時間時(根據需要進行)。
(2)選擇結焦時間、溫度正常的爐號。
(3)平好煤后,打開上升管蓋或高壓氨水,從裝煤孔測量炭化室內煤線高度,然后換上特制帶孔的裝煤孔蓋、孔中心要對準炭化室中心。
(4)將不同長度的內部清潔的φ45mm無縫鋼管分別垂直地插入爐內,機焦側各1個特制裝煤孔蓋,鐵管長度:6600mm、4500mm、2350mm,共計6根不彎曲的鐵管。
(5)鐵管與爐蓋接觸處用石棉繩,煤泥封閉,管的端部用鐵板或蓋蓋好。
(6)出焦前3小時測******次溫度,以后每隔半小時測一次。
(7)測量時,應用紅外測溫儀測各管的******溫度,如管內有煙,可滴入少量水,待煙散溫度恢復正常后再測,如管子漏應重作。
(8)***后一次測量應在推焦前0.5小時進行,其各管******溫度即為各點焦餅中心溫度,兩側中部兩點的溫度平均值即為焦餅中心溫度,并應計算出兩側焦餅上、下溫度。
(9) 溫度全部測完后,關閉橋管翻板,打開上升管,將管拔出,平直放到指定地點。
(10) 測量焦線并觀察成熟情況。
(11) 在測焦餅的同時測量該碳化室兩邊相鄰燃燒室的橫排溫度,并記錄當時的加熱制度。
(12) 焦餅推出后,立即測量碳化室墻面溫度。
3.5 炭化室墻面溫度的測量:
(1) 炭化室墻面溫度與焦餅中心溫度同時測量。
(2) 上下兩點溫度差不應超過70℃。
(3) 與推焦班長聯系好,不往爐內扔爐頭焦。
(4) 當機、焦側爐門對好后,爐蓋全部蓋上,上升管蓋打開。從焦側開始,打開一個爐口測一個,測完蓋好蓋,依次進行下去。
(5) 用紅外測溫儀測量與焦餅中心溫度相同部位的炭化室墻面溫度。
(6) 測量地點:a、從炭化室算起,第二層或第三層磚;b、相當于燃燒室火焰跨越孔測量順序是從上向下測兩面爐墻,上、中、下三點一垂直線,但應注意不要測量到石墨上。
3.6 冷卻溫度的測量:
(1)選擇相鄰的加熱正常的直行標準火道進行測量,一個人每個交換只測一個火道溫度。
(2) 采用5—2推焦串序時,選擇4~6個燃燒室,測量下降氣流立火道溫度。
(3) 交換后20秒進行******次測量,從交換后起每一分鐘測一次,直至交換前3分鐘為止,機焦側全部測完不得超過4小時。
(4) 機焦側分別算出所測標準火道在各時間測量的平均溫度,并算出與20秒溫度的差值,然后繪制出冷卻曲線。
(5) 按測量直行溫度順序與速度將全爐分為若干段,根據各區段測溫時間與換向后20秒的時間間隔,確定冷卻溫度,作為直行溫度換算為交換后20秒內的冷卻校正值。
(6) 當結焦時間或加熱制度發生較大變化時,應重測。
3.7 爐頂空間溫度的測量
(1) 準備好長度為1500mm鎳鉻熱電偶、毫伏計、玻璃溫度計和帶測溫孔的爐蓋。
(2) 在正常結焦情況下,在某炭化室2/3的結焦時間進行測量。
(3) 選定炭化室,在測量時間前半小時,將機側爐蓋換上帶測溫孔的爐蓋,插入熱電偶,封好爐蓋和上升管蓋,并嚴密爐蓋與熱電偶間空隙。
(4) 測溫爐蓋的孔眼應位于炭化室中心線上,不得偏離,否則會使測出的溫度偏高。
(5) 測溫過程中,焦爐嚴禁負壓,否則會使測出溫度偏高。
(6) 測溫時,用砂紙打光熱電偶冷端接線柱引線,校正毫伏計零點,并放平毫伏計后,即可接通并讀數。
(7) 用玻璃溫度計(在測量前或后)靠近熱電偶冷端測出冷端溫度。
(8) 毫伏計讀數加上冷端溫度,即為爐頂空間溫度。
(9) 測完后,取出熱電偶,應小心輕放,勿使彎曲、碰斷,毫伏計正負端應閉合,以免指針碰壞。蓋好爐蓋和上升管蓋。
3.8 焦爐蓄熱室頂部溫度測量
(1) 蓄熱室頂部溫度測點一般選在蓄熱室頂部******溫度處,用紅外線測溫儀測量。
(2) 燒焦爐煤氣時,測上升氣流蓄熱室,交換后立即開始測量,從交換機端的焦側測起,按順序測完,由機側返回交換機端。
(3) 燒高爐煤氣時,測下降氣流蓄熱室,交換前5~10分鐘從交換機端的焦側開始,由機側返回,在相鄰兩個交換內測完。
(4) 測完每一個畜熱室溫度應隨即蓋好測溫孔蓋子。
(5) 測完溫度后,將紅外線測溫儀連接到電腦,打開焦爐溫度軟件,輸出溫度,查看機焦側蓄熱室頂部溫度平均值及************值,并上帳。。
(6) 蓄熱室溫度每月測量兩次(每半月測一次),當平均溫度接近極限或蓄熱室已有下火等情況應增加測量次數。
(7) 硅磚蓄熱室頂部溫度應控制在1320℃以下,當蓄熱室溫度過高時,應立即查找原因,采取有效處理措施,防止發生高溫事故。
3.9 蓄頂吸力的測量與調節
(1) 選擇橫墻溫度、空氣過剩系數好,爐體嚴密,吸力穩定的蓄熱室為標準號,標準號******選擇在爐組中間。
(2) 每個蓄頂吸力與標準號蓄熱室頂部吸力比較,下降氣流不能超過±3Pa,上升氣流不能超過±2Pa。
(3) 調整同氣流兩個標準號吸力時,應在交換后同一時間進行。
(4) 測量前,測壓接頭處連接嚴密,測壓孔暢通。
(5) 測量時,附機與標準蓄熱室相連,主機接被測的蓄熱室。
(6) 交換后5分鐘開始測量,一個交換測完一側的上升或下降氣流與標準蓄熱室的吸力差,根據測量結果,參考直行、橫排溫度溫度,調整每個蓄熱室和標準蓄熱室之間的吸力差,一般盡量少動為宜。
(7) 調節下降氣流吸力時,可調節廢氣瓣翻板。
(8) 當用高爐煤氣時,調節上升氣流煤氣吸力時,可更換支管孔板。
(9) 當用焦爐煤氣時,調節上升氣流蓄頂吸力、只調節空氣量。
(10)全爐吸力過大或過小時,可變動分煙道吸力。
(11)各分煙道翻板,廢氣瓣小翻板應處于靈活好使,有調節余地應保持蓄頂吸力。
(12)記錄當時加熱制度。
3.10 蓄熱室阻力的測量
(1) 用焦爐微壓數字測量儀進行。
(2) 交換后5分鐘在下降氣流測量,兩個交換測完一側。
(3) 將主機接到廢氣瓣處,附機接蓄熱室頂部,垂直于氣流的方向,同時插入,讀出的壓差即為該蓄熱室的阻力。
3.11 炭化室底部壓力的測量
(1) 事先檢查吸氣管正下方炭化室爐門有無測壓孔,何時出焦。
(2) 在裝煤后將鐵管末端用石棉繩堵嚴,平斜地插入爐內焦炭的孔隙處,其中測壓孔距炭化室底300mm,管長1.2米,¢40mm。
(3) 推焦前3小時開始測量,每半小時測量一次,推焦前30分鐘進行***后一次測量。
(4) 測量前將測壓鐵管釬子捅透直至冒黃煙為止。皮管一端與測壓管相連,另一端與測壓表相連。
(5) 與上升管工、爐蓋工聯系好,不要打開上升管蓋,并檢查蒸汽是否關嚴。
(6) 當集氣管壓力穩定于規定范圍內,與爐臺聯系,上下同時讀數,如此三次,求平均值,然后將集氣管壓力每變動一次,則重復上述操作一次。
(7) 變動集氣管壓力不得少于3次,其中必須有一次使炭化室底部壓力為負值。如用人工調節時,注意不要將翻板關嚴。
(8) 當炭化室底部壓力低于5Pa時,應將集氣管壓力提高,使炭化室底部壓力保持在5Pa,并記錄此時的集氣管壓力值。該壓力值即為這一結焦時間下的集氣管壓力。
(9) 測完后,拔出管子,用絲堵或石棉繩堵嚴堵孔。
3.12 看火孔壓力的測量
(1) 將鐵管插入焦爐標準火道(鐵管插入深度300mm),用膠皮管連接焦爐標準火道與焦爐微壓數字測量儀,測出******值。
(2) 交換5分鐘從焦側開始測量,將鐵管依次插入各燃燒室的標準火道,讀出各標準火道的壓力值,焦側測完后,再按上述方式從機側返回,均在兩個交換內測完全爐(各爐均測上升氣流)。
(3) 應在不出爐或檢修時進行。
(4) 看火孔壓力在各種周轉時間下,均應控制在0-5Pa范圍內。
3.13五點壓力的測量:
(1) 選擇燃燒室溫度正常,相鄰炭化室處于結焦中期,燃燒系統各部位調節裝置完善,爐體嚴密的燃燒系統內進行測量。
(2) 測量時,在蓄熱室走廊用兩臺焦爐微壓數字測量儀分別測量上升氣流蓄熱室頂部吸力和下降氣流蓄熱室頂部吸力,在爐頂使用一臺焦爐微壓數字測量儀,測量與所測蓄熱室相連的燃燒室標準火道的看火孔壓力。
(3) 交換后五分鐘三臺測量儀同時讀數,每隔一分鐘讀一次共讀三次,接著測煤氣蓄熱室與空氣蓄熱室的壓差,以及異向氣流蓄熱室壓差,蓄熱室頂與小煙道測壓孔的壓差。換向后再按上述方向進行測量。測量完畢,換算出五點壓力,繪制五點壓力曲線,并記錄好當時的加熱制度。
(4) 繪制壓力曲線的方法:
把測得各部位的數據,按讀數次數算出平均值。用平均值繪制壓力曲線。曲線表的縱軸為看火孔、跨越孔、立火道底、蓄熱室頂篦子磚、小煙道等部位底坐標,橫軸為吸力值底坐標。相同部位上升與下降氣流吸力差,代表該加熱系統的阻力。
4 調節操作
4.1 更換焦爐煤氣孔板
(1)先關閉加減考克;
(2)按規定的尺寸更換;
(3)卸下的孔板必須檢查其尺寸是否與原記錄相符;
(4)上孔板必須在其兩面加石棉墊,并涂上鉛油(或黃油),但不應抹的過厚以免影響孔徑。然后把螺絲上緊,不得漏氣。
4.3 更換高爐煤氣小孔板
(1) 關閉加減考克,打開孔板盒蓋板,用一氧化碳報警器試漏,確認無煤氣后,抽出孔板,檢查其尺寸與記錄是否相符;
(2) 將新孔板換好,然后把蓋板恢復正常;
(3) 打開加減考克,檢查是否漏氣,并做好更換記錄。
4.4 更換:焦爐煤氣噴嘴
(1) 在下降氣流進行;
(2) 卸下小支管絲堵,用丁字搬手將噴咀卸下,檢查其尺寸是否與記錄相符,把量好尺寸的新噴咀擰好。上好絲堵,在上升氣流時,檢查是否漏氣;
(3)上噴咀時,要注意上正、上緊、上平。
4.5 撥調節磚
(1) 根據溫度情況,用鉤子適當地撥動調節磚的開度。
(2) 撥磚時不要碰壞調節磚,不應將磚掉入斜道內。
(3) 如鉤子燒壞,應立即拿出平直。
4.6 換調節磚
(1) 根據溫度的情況,可適當撥動或更換調節磚,更換前要量好尺寸,并充分預熱。
(2) 用帶鉤子的扦子伸入爐內,將調節磚撥至需要位置,或將換出的調節磚提出,放入預熱好的調節磚,注意不要掉入斜道內。
(3) 做好調節磚的更換記錄。
5 維護操作
5.1 吹掃蓄熱室格子磚
(1) 檢修時切斷消火車、推焦車磨電道的電源后,方可進行;
(2) 在下降氣流進行,打開清掃孔,將風管插入吹掃。吹掃時時刻刻掌握吹風方向,禁止把風吹向隔墻。
(3) 與交換機工聯系好,交換前2分鐘關閉風管考克,抽出風管,將清掃孔封嚴,待下降氣流時繼續清掃。
(4) 風管壓力應在0.35MPa以上。
5.2 火把實驗
(1) 取得動火證后,準備好防火工具;
(2) 與交換機工聯系好,交換時、低壓時、停止實驗;
(3) 點著火把,在所屬的煤氣設備、附屬設備、廢氣盤單叉、蓄熱室封墻試漏;
(4) 發現著火時,應立即堵漏;
5.3 清掃小煙道
(1) 應在下降氣流進行;
(2) 清掃時應關閉加減考克,卸開空氣風門蓋板;
(3) 將耙子伸入煙道內,把灰扒至端部取出或用氣抽子抽凈,要防止灰塵進入小煙道和一米管內;
(4) 將地下室頂部的小煙道清掃孔打開,用風由小煙道頭部來回清掃,注意風向要朝前不要朝上;
(5) 清掃完后,封嚴蓋擰緊蓋板,打開加減考克,對于高爐煤氣加熱的焦爐,要注意試漏。
5.4 清掃水封
(1) 將冷凝水放掉,考克關嚴,往水封內通蒸汽或壓縮空氣,使焦油和煤氣贓物從滿流孔流出。
(2) 清掃完畢,恢復原來狀態。
5.5 清掃廢氣瓣內部
(1) 在下降氣流進行,將加減考克關嚴,卸下廢氣瓣正面蓋板。
(2) 先用扁鏟鏟去污垢,然后用壓縮空氣吹掃內部灰塵;
(3) 提起煤氣砣,清掃加工面積灰.
(4) 清掃后落下煤氣砣,將蓋板抹上鉛油蓋好,擰緊螺。
(5) 打開加減考克,檢查上升氣流吸力是否正常,并做適當調節。
5.6 清掃加減考克芯子
(1) 在下降氣流進行,關嚴加減考克側面蓋板;
(2) 將芯子內積灰擦凈,上好蓋板,將加減考克升至原來位置、。
5.7 清掃橫管
(1) 關閉加減考克,卸下交換考克,支住彎曲,防止卡大鏈,打開機焦側堵板,將小支管全部堵嚴;
(2) 用壓縮空氣,從機側吹入,輕敲橫管使灰吹出;
(3) 清掃后,恢復原來位置,開加減考克,檢查是否漏氣;
(4) 相鄰兩個燃燒室的管道不得同時進行清掃。
5.8 透噴嘴
(1) 關閉處理號的加減考克;
(2) 打開四通管絲堵,如內有鐵絲應取出,用螺絲桿子伸入噴嘴內,向左右旋轉,清掃干凈后,再將取出的鐵絲放回原處;
(3) 透好后,上好絲堵擰緊,
(4) 打開加減考克,并檢查是否漏氣;
5.9 透磚煤氣道
(1) 開始操作前要戴好******帽,長袖手套,檢查磚煤氣道時,要用玻璃板觀察,以防******;
(2) 打開不上煤氣的主管堵,伸入釬子上、下移動,不要用力過猛,以免捅倒燈頭磚或折斷,釬子卡住時,要慢慢拉下來;
(3) 正當交換時,釬子拔不出來,要立即關閉加減考克,待拔出后再開之;
(4) 如透不通,可將小支管堵嚴,使其不上煤氣,用空氣燒1~2個交換后再透;
6 特殊操作
6.1 焦爐停止加熱的條件和操作步驟
6.1.1 遇有下列情況之一時,應停止加熱:
(1) 煤氣主管壓力低于500Pa時;
(2) 煤氣管道損壞而影響******操作時;
(3) 煙道系統發生故障,無法保持必要吸力時;
(4) 有計劃或其他事故而造成長時間停止出焦時;
(5) 交換設備(交換機和交換鏈條)發生事故,并在短期內不能修復而影響正常交換時;
6.1.2 停止加熱步驟
(1) 切斷自動交換電源,立即用手動交換,將交換考克或煤氣關閉,如同時停電,應先切斷電源,對上離合器,用手搖裝置進行上述操作,(液壓交換機使用換向閥,并注意交換方向,手壓進行操作);
(2) 將壓力、吸力調節機搬桿打到固定位置,減小兩側吸力,使標準蓄熱室頂部吸力較正常大10~20Pa;
(3) 關閉兩側加減考克;
(4) 關閉所有儀表開關(壓力計除外)
(5) 加減考克未嚴時,嚴禁將交換考克打開,或煤氣砣提到開啟狀態;
(6) 將廢氣瓣進風口用①石棉板蓋上,留5~10mm縫隙;
(7) 按30分鐘交換廢氣和進風口,加減考克沒關時,嚴禁將交換考克打開或將煤氣砣提起;
(8) 停止加熱時間較長時,集氣管壓力應較正常大20~30Pa,停止推焦,如有空爐應裝完煤(停止加熱時間超過0.5小時);
(9) 如停止加熱時間較長,應關閉機焦側開閉器,停止預熱器運行;
6.2 恢復加熱時的條件和步驟
6.2.1 恢復加熱的條件
當影響焦爐加熱的故障已經排除和煤氣主管壓力恢復到2500Pa以上時,并與調度室聯系取得同意后,即按規定步驟,向爐內送煤氣恢復加熱;
6.2.2 送煤氣時的操作步驟
(1) 將管內的積水放凈,水封槽保持滿流,開正支管開閉器和壓力翻板;
(2) 打開煤氣管道上的放散管放散10分鐘左右(管道壓力出現零時,必須用蒸汽吹掃管道,清掃15分鐘后,再用煤氣吹掃,煤氣吹入后停止蒸汽,若煤氣管道保持正壓,停止加熱半小時之內,可不用蒸汽清掃),開始取樣做爆發實驗,合格后慢慢關閉放散管。
(3) 將進風門開度和吸力恢復正常狀態;
(4) 專人看壓力,送煤氣過程中主管壓力低于1000Pa時,應停止送煤氣;
(5) 檢查交換機是否處于正常加熱狀態,然后從管道末端開始逐個打開上升氣流加減考克(開1/3),兩個交換送完;
(6) 打開所有儀表導管上的考克,并運轉調節機,恢復正常加熱制度;
(7) 立火道溫度低于著火點時,應先向立火道內投入引火物,然后給煤氣并檢查燃燒情況使其正常;
(8) 煤氣送入爐內開始推焦,恢復生產并根據溫度情況,調整加熱制度;
(9) 當用焦爐煤氣加熱時,煤氣送完后,可以運轉預熱器;
6.2.3 送煤氣注意事項
(1) 不能同時往兩座焦爐送煤氣;
(2) 其他焦爐交換時不能送煤氣;
(3) 放散時通知爐頂操作人員和下風側人員;
(4) 放散及送煤氣過程中附近40米范圍內禁止火源,地下室煙道走廊禁止放易燃易爆品;
(5) 送煤氣時停止推焦;
6.3 切換煤氣
6.3.1 準備工作
(1) 換煤氣前必須將所換煤氣的所屬設備檢修完善齊全、并試運轉使其靈活、嚴密、管道內積水放凈、水封槽保持滿流。
(2) 管道內有盲板時,應事先與煤氣防護站聯系抽出盲板。
(3) 換煤氣前主管壓力應在2500Pa以上,放散15分鐘后,取樣做爆發試驗,合格后關閉放散管,方可換煤氣。
(4) 換煤氣時,要有專人看壓力和檢查煤氣設備,當主管壓力小于1000Pa或發生其它不正常情況時,應停送煤氣。
6.3.2 高爐煤氣換焦爐煤氣的步驟
(1) 關閉混合煤氣開閉器;
(2) 交換機由自動交換改為手動交換;
(3) 從管道末端開始,逐個關閉下降氣流機、焦側高爐煤氣加減考克,卸下煤氣砣小鏈,連接好煤氣廢氣瓣上的進風門蓋板,同時拿下石棉板,進風門開度改為焦爐煤氣的小鐵板;
(4) 用交換機進行手動交換;
(5) 從管道末端逐個打開焦爐煤氣加減考克(打開1/3~1/2),往爐內送煤氣;
(6) 按時進行交換,兩個交換內換完;
(7) 更換后,停止高爐煤氣調節機和儀表,使用焦爐煤氣調節機和儀表,并將煙道吸力,煤氣流量進風門開度等,改為焦爐煤氣加熱即解決;
(8) 高爐煤氣管道長期停止使用時,應和煤氣防護站聯系,堵上盲板,并清掃高爐煤氣管道;
(9) 換完煤氣后,立即進行燃燒情況檢查;
(10) 換完煤氣后及時匯報管制中心;
(11) 注意事項同送煤氣
6.3.3 焦爐煤氣換為高爐煤氣的操作步驟
(1) 高爐煤氣主管壓力2500Pa以上時方可更換;
(2) 停止除炭孔和焦爐煤氣預熱器運轉;
(3) 交換后切斷自動交換電源;
(4) 將下降氣流的煤氣廢氣瓣上的進風口用石棉板墊好,蓋好蓋板、擰緊,將小鏈或軸卸掉,將空氣進風口改為使用高爐煤氣的進風口,將煤氣砣(或小鏈)上好;
(5) 交換機用手動進行交換;
(6) 煙道吸力增加到使用焦爐煤氣時1.6倍左右;
(7) 順次關閉焦爐煤氣加減考克同時逐個打開機、焦側上升氣流的高爐煤氣加減考克(打開1/2);
(8) 檢查燃燒情況,調整加熱制度(煤氣流量、吸力、溫度、風門開度等);
(9) 對煤氣管道,廢氣瓣及所屬設備進行試漏;
(10) 更換完畢后,立即匯報管制中心;
(11) 注意事項同上;
6.4 延長結焦時間
(1) 根據結焦時間的延長,確定相應的標準溫度,但不得低于1200℃。
(2) 根據標準溫度,變更加熱制度,在減煤氣量時,支管壓力不應低于300Pa,當主管壓力過低時,可關加減考克或更換煤氣孔板進行調節。
(3) 延長結焦時間的幅度:(同煤氣工)。
(4) 個別爐號結焦時間延長時,應適當減少相鄰燃燒室的煤氣量和空氣量,若溫度過高可關加減考克處理,但要注意溫度變化情況,保證相鄰號正常出焦。
(5) 適當的調節廢氣瓣進風門開度。
6.5 縮短結焦時間:
(1)縮短結焦時間時,根據時間長短,制定相應的加熱制度,注意加煤氣量時,支管壓力不能太大。
(2) 縮短結焦時間的幅度:(同煤氣工)
6.6 事故處理
6.6.1 著小火時
(1) 降低管道內煤氣壓力,但不低于200Pa,嚴禁管道負壓;
(2) 用黃泥濕麻袋將火撲滅;
(3) 戴好防毒面具進行堵漏;
6.6.2 著大火或管道爆炸時
(1) 立即停止加熱;
(2) 降低管道壓力,但不低于200Pa,嚴禁管道負壓;
(3) 往管道內通蒸汽,打開放散管,逐漸關閉煤氣開閉器;
(4) 將管道堵盲板進行堵漏處理;
(5) 橫排管著火時,關閉加減考克,處理后才能送氣;
6.7 地下室動火及加熱煤氣管道堵塞處理
(1) 必須經有關部門批準,并采取防火措施后才進行。
(2) 準備好防火工具,滅火機、黃泥沙等并有專人負責監督聯系;
(3) 在交換前兩分鐘要停止動火。
(4) 因回收煤氣質量導致管道加減旋塞堵塞時,要安排停止加熱清掃。
(5) 清掃時,操作人員不準站在正對煤氣沖出的方向。
(6) 動作要迅速敏捷,清掃完畢后,立即關閉加減考克。
(7) 每次只能處理一個考克,******禁止相鄰考克同時進行。
(8) 不允許交換時進行操作。
(9) 著火時,立即關閉加減考克。
6.8熱修在爐頭炭化室進行爐墻打洞(小面積)處理斜道時,對燃燒室溫度的處理
(1) 扒焦前3~4小時,停止相應火道煤氣供熱;
(2) 將停止加熱火道的噴嘴用石棉繩堵死,爾后上好管帽,使其嚴密;
(3) 控制爐頭溫度,一般情況不低于650~700℃,特殊情況另行考慮;
(4) 推焦前1小時,將所堵噴嘴石棉繩取出,恢復加熱;
6.9 燒橫排管
(1) 燒前必須打動火報告,批準后方可進行工作;
(2) 準備好滅火器材:石棉布、滅火器、相鄰考克用石棉布包好,以免著火。
(3) 確認排號無誤后方可關閉加減考克。
(4) 將交換考克卸下后“U”型管注入水,避免出現煤氣處漏。
(5) 點火后,地下室必須有專人監測,操作人員必須帶防毒面具,以免中毒,燒時站在上風側。
(6) 燒空后,上好交換考克,并做火把實驗,確認無漏氣方可撤離現場。
7.63米焦爐技術介紹
8.1.1 7.63米焦爐的爐體結構
8.1.1.1 焦爐爐體的主要尺寸
8.1.1.2 焦爐爐體結構的特點
(1) 7.63m焦爐爐體為雙聯火道、分段加熱、廢氣循環,焦爐煤氣、低熱值混合煤氣、空氣均下噴,蓄熱室分格的復熱式超大型焦爐。此焦爐具有結構先進、嚴密、功能性強、加熱均勻、熱工效率高、環保******等特點。
(2) 焦爐蓄熱室為分格蓄熱室,每個立火道獨立對應2格蓄熱室構成1個加熱單元。底部設有可用孔板調節的噴嘴,噴嘴的孔板調節方便、準確、并使得加熱煤氣和空氣在蓄熱室長向上分布合理、均勻。單側煙道可節省一半的廢氣交換器,優化煙道環境。
(3) 蓄熱室主墻和隔墻結構嚴密,用異型磚錯縫砌筑,保證了各部分砌體之間不互相串漏。
由于蓄熱室高向溫度不同,(由蓄熱室底的100℃到蓄熱室頂的800℃)因此蓄熱室下部采用粘土磚砌筑,而蓄熱室上部(接近蓄熱室高度的65%)采用硅磚砌筑。從而保證了主墻和各分隔墻之間的緊密接合。
(4) 分段加熱使斜道結構復雜,磚型多。但通道內無膨脹縫使斜道嚴密,防止了斜道區上部高溫事故的產生。
(5) 燃燒室由36個共18對雙聯火道組成。分3段供給空氣進行分段燃燒;并在每對火道隔墻間下部設循環孔,將下降火道的廢氣吸入上升火道的可燃氣體中,用此兩種方式拉長火焰,達到高向加熱均勻的目的。當用高爐煤氣和焦爐煤氣的低熱值混合煤氣加熱時,空氣通過燃燒室底部斜道出口,距燃燒室底部1/3處的立火道隔墻出口,2/3處的立火道隔墻出口分別噴出,與燃燒室底部斜道另一個出口噴出的低熱值混合煤氣形成3點燃燒加熱。當焦爐單用焦爐煤氣加熱時,混合煤氣通道也和空氣通道一樣走空氣,空氣通過燃燒室底部兩個斜道出口,距燃燒室底部1/3處的立火道隔墻出口,2/3處的立火道隔墻出口分3段噴出。焦爐煤氣由距燃燒室底部360mm煤氣噴嘴噴出,形成3點燃燒加熱。由于3段燃燒加熱和廢氣循環,爐體高向加熱均勻,廢氣中的氮氧化物含量低,可以達到先進******的環保標準。
(6) 當焦爐用高爐煤氣與焦爐煤氣的混合煤氣加熱時,其熱值從700Kcal/m3~1100Kcal/m3可進行無級變換。
(7) 加熱用的空氣不僅通過燃燒室內的廢氣通過循環孔摻入進行內部回流瘦化,而且還將煙囪里的廢氣,焦爐吸塵系統吸收的煙塵氣,經處理后摻入空氣里通過風機送入爐內,進行外部回流瘦化,以進一部加高火焰長度,降低廢氣中氮氧化物含量。
(8) 斜道出口設有調節磚,以調節燃燒室長向溫度均勻。
1 焦爐
1.1 基本結構
1.1.1 焦爐結構
焦爐基礎是有基礎底板的堅固的鋼筋混凝土結構。
夯樁成排排列,噴嘴底板由上面的夯樁和抵抗墻支撐,抵抗墻在焦爐兩端與基礎板緊緊相連,在機側、焦側均設有鋼筋混凝土結構的擋水墻和服務走臺,它們都以基礎底板為基礎。
焦爐基礎底板是為了支撐焦爐本體。抵抗墻通過縱拉條在上部拉緊來抵消因焦爐耐火磚的熱膨脹產生的縱向力。而且,焦爐基礎里還有燃燒氣體分配管以及有關的拉條、交換系統的聯接和廢氣集中煙道。
在機焦側的擋水墻上開適當大小的窗戶保證地下室的通風。而且,周圍空氣作為加熱用的燃燒空氣被吸入。
服務平臺在上部將機焦側的焦爐通道封鎖,在焦爐炭化室基礎上提供一個通道。
服務走臺是防水的,走臺表面為了排水設計為傾斜的。在焦爐的兩端、中間和煤塔的平臺是鋼筋混凝土結構,其目的是為了在焦爐頂層、服務走臺和地下室將焦爐和煤塔連接。
爐頂平臺設計承受煤車的重量,其尺寸足夠停備用煤車而不會影響其他煤車的正常操作。并且,平臺還為爐門的試驗站、儲存站、修理站和焦爐服務車提供場地。
1.1.2 廢氣系統
廢氣系統的本體結構包括廢氣集中煙道、總煙道和煙囪。它們由內部襯磚的鋼筋混凝土建造,襯磚是為了防止混凝土遭到高溫和熱廢氣的化學侵蝕。廢氣集中煙道位于焦爐基礎的焦側,足夠收集從各燃燒室來的廢氣,一個帶有套管的鑄鐵彎管插入混凝土結構將焦爐廢氣盤與廢氣煙道的上部相連??偀煹缹U氣從集中煙道的中心送到焦爐煙囪。廢氣集中煙道和總煙道用紅磚排列砌成,也是為了隔熱,并且通過膨脹接點分成若干部分。
焦爐煙囪是由內襯防酸耐火磚的混凝土結構,直徑和高度是為了便于廢氣排出設計的。
1.2 耐火磚
焦爐由小煙道、蓄熱室、斜道、炭化室和爐頂組成。小煙道和蓄熱室是由噴嘴頂板和蓄熱室頂板之間的蓄熱室墻間隔。小煙道和蓄熱室下部是粘土磚,蓄熱室上部是硅磚。用一滑動層來補償粘土磚和硅磚之間的熱膨脹的不同。加熱墻在蓄熱室頂部與爐頂之間形成炭化室。爐墻和爐頂下部由硅磚砌筑。而爐頂上部由粘土磚砌筑。在爐頂硅磚之上有一滑動層來補償粘土磚和硅磚之間的熱膨脹的不同。爐頂采用特殊的隔熱措施減少熱輻射損失。
1.3 護爐系統
由伍德公司開發的焦爐均裝備了“可控壓力護爐系統”( CONTROLPRESS Anchoring System )。該系統施加一種可控制的力保證在烘爐和操作過程中保證焦爐砌體的完整性。得到這個名字是因為焦爐的各個部分在操作過程中,一直處于它們的這種受約束的壓力下而受到保護。
隨著超大容積焦爐裝煤堆密度的提高,結焦過程中煤料的膨脹壓力亦隨之增大,會對爐墻產生很大的水平和垂直方向的彎曲應力。為保證爐墻在熱態工作條件下的穩定性,需從外部施加足夠的預應力來抵消上述彎曲應力。對于垂直方向,則通過增加爐頂厚度實現;而對于水平方向,預應力則需由橫拉條、彈簧、爐柱和保護板施加于爐體。由于爐墻沿高向的彎曲應力是變化的,因此通過護爐鐵件施加的預應力也應隨之變化。
為了實現預應力的合理分布,需采用彈性元件傳遞,為保證足夠的彈性力傳遞至爐墻,作為傳遞力的部件,爐柱、保護板、爐門框均應有足夠的剛度。根據預應力分布的優化計算和生產實踐經驗,上述彈性元件的布置間距以1m為******。
焦爐護爐鐵件***重要的部分就是機側和焦側的爐柱,爐柱為H型鋼,每隔一段距離用小彈簧壓緊。通過上下分別安裝在噴嘴頂板內的導套中和爐頂的兩根橫拉條連接在一起,由橫拉條將彈簧組的可控力施加給爐柱。機焦側操作走臺與爐柱完全脫開,對爐柱不產生影響。
鑄鐵保護板和爐框安裝在燃燒室的正面,依靠加裝彈簧的螺栓,將需要的力傳給保護板和爐框,并從保護板和爐框***終傳給里面的爐墻。鋼柱將彈簧壓力分配到保護板***終到燃燒室的砌磚上通過調節使在炭化室高向上滿足要求。為了密封保護板與炭化室墻,所有的連接處都要安裝耐溫的墊子。
蓄熱室下部的粘土磚在烘爐期間由一種特殊的鐵件系統保護。它允許硅磚平滑膨脹而不會損害低膨脹的粘土磚。受控的力從爐柱通過彈簧加到每個蓄熱室。炭化室中心下部的蓄熱室隔墻由彈性鋼外殼固定在適當的位置,彈性鋼外殼上下通過橫閂與鋼柱相連。蓄熱室上部蓋層也由彈性支柱固定。
1.4 焦爐密封
1.4.1 爐門和爐框
該公司設計的彈性爐門(FLEXITDoor),是UHDE公司在******分析影響爐門密封性能的各種因素基礎上提出了合理的爐門結構設計。
UHDE公司設計的焦爐機焦側均采用帶有Z形刀邊的自封爐門。爐門本體由耐熱的球墨鑄鐵制造,有足夠的彈性,特別不受熱應力影響。爐門與側柱之間用Z形刀邊密封,自身用彈簧調節定位防止荒煤氣泄露。
上下門栓施加給密封刀邊的壓力大約有10 N/mm,并且在門栓外沿刀邊長向到爐門末端的壓力從大約10 N/mm到16 N/mm均勻增加。
爐門垂直方向的支撐是依靠水平安裝的一個橫鐵,將爐門本體擱在爐框上的凸輪鑄件上。
由于在結焦初期荒煤氣發生量******,因而爐門密封線需承受的煤氣壓力也******。德國礦冶研究所的測定表明:結焦初期,爐門密封線后煤氣壓力******值可達450Pa。為減小結焦初期荒煤氣壓力峰值,該爐門在爐框內斜表面和爐門襯砌塊側表面之間設計有兩個豎向的氣流通道,使在爐門區產生的荒煤氣可沿該氣道不受阻礙地流向炭化室上部的集氣空間。
由于爐門密封線后產生的氣體能自由地流到爐頂集氣空間,這樣可減少裝煤時爐門密封線后的額外壓力。而且爐門襯砌塊與爐墻的間距只有15mm左右,這么小的距離可以防止煤進入到氣流通道而使爐門密封線后壓力增加,這兩個通道可用機械自動清掃。
爐門裝配有彈性門栓。由于熱負荷引起的爐門的變形不僅與溫度******值有關,而且與溫度梯度和爐門高度有關。爐門的熱變形量與溫度梯度成正比并與爐門高度的平方成正比。因此雖然采用彈性爐門本體,但由于門栓數量(2~3個)有限,爐門本體的變形不可能與爐門框的變形吻合。它們之間的變形差須靠帶刀邊的彈性膜板密封補償。這種通過彈簧加載的彈性膜板僅1.5mm厚,具有高度彈性,不僅能補償爐門體與爐門框變形的變化與差異,而且能在很大變形量情況下保證足夠的密封力。因此這個系統即使在炭化室壓力高時也可保證爐門密封緊固,因而可以保證快而可靠的爐門操作。
小爐門本體也是鑄鐵做的。一個彈性Z形密封刀邊固定在小爐門上,可以根據小爐門框接觸面的機械加工面的變化自動適應。小爐門由一個彈簧插銷鉸接在爐門上,可以向上打開。
機焦側爐門框由耐熱鑄鐵制作。它們對熱應力不敏感,因而變形量少。 爐框由螺栓固定在保護板上。緊固側板的形狀和類型在使用過程中便于更換。每副栓鉤都和爐框用螺栓固定,可以放入爐門。用于支撐的凸輪固定在爐框上給爐門垂直方向的支撐。與爐門刀邊相接觸的爐框密封表面要機械加工。爐門和爐門側板都設計成可用機械清掃。
1.4.2 焦爐頂部密封
每個炭化室有4個鑄鐵爐圈和爐蓋。裝煤時,裝煤車套筒直接伸進爐圈,這樣可以保證裝煤車與炭化室良好的密封。
爐圈與爐蓋的設計具有以下特點:
·爐圈和爐蓋的外輪廓是圓的,這有利于在鑄造過程中******熱應力,并且這種設計熱輻射損失***小。
·爐圈與爐蓋的密封面加工成圓錐或球形,可以保證較好的密封性能。
·然而,金屬與金屬之間的密封并不能完全保證不透氣,因此推薦爐蓋采用噴漿密封,為便于噴漿,爐蓋外圈加工有一凹槽。噴漿的工作將由煤車上的一個專用裝置完成。
·爐圈的設計準許爐蓋、套筒和安裝在煤車上的爐圈清掃器同心操作。
·爐蓋內填充隔熱材料******限度地減少熱輻射。
·爐蓋由于其獨特的設計防止其傾斜。
·鑄鐵爐蓋可供磁性取爐蓋裝置的使用。
在焦爐頂部,為了檢查立火道,還有看火孔圈和看火孔蓋,它們也由耐熱鑄鐵制成,它們的特性與爐蓋和爐圈類似。
1.5 焦爐加熱系統
供入焦爐的熱量是由裝入煤的多少決定,各燃燒介質(焦爐煤氣、混合煤氣、燃燒空氣、廢氣)流量的******調節是必不可少的。氣流的調節僅僅通過產生壓差實現,這種壓差要求一個******調控裝置的氣體分配系統,流向焦爐的氣流要導入焦爐長向、炭化室的長向和高向,各個方向都要有合適的氣流分配。
德國伍德UHDE公司開發設計的“組合火焰型”(COMBIFLAME)焦爐裝有這些可調節的裝置給每種燃燒介質提供******的壓差調節:
******種幫助校準分配到每個燃燒室的氣流量;第二種是幫助校準分配到單個燃燒室每一組雙聯火道的氣流量;第三種是幫助校準分配到燃燒室高向的氣流量。這對進入和排出的燃燒介質均適合。
為了滿足上述要求,焦爐的加熱系統包括有單個和獨立的加熱單元。每個加熱單元包括兩個加熱火道(即雙聯火道),該雙聯火道由混合煤氣、燃燒空氣和廢氣相關的蓄熱室單元組合而成,這樣設計的加熱單元便于獨立工作和調節。該焦爐蓄熱室和燃燒室結構獨特的特性將在后面講述。
1.5.1 蓄熱室
蓄熱室安排在炭化室和燃燒室下面,為連續獨立的蓄熱室。和常規焦爐不同,該蓄熱室沒有中心隔墻,它們從機側到焦側貫通,并細分為獨立的蓄熱室單元。用磚砌筑的蓄熱室隔墻將每個單元蓄熱室隔開,這樣小煙道上部的蓄熱室單元向上到蓄熱室頂部完全是互相分開的。由于蓄熱室單元嚴格分開,只需調節有關蓄熱室單元,可以確保各獨立蓄熱室單元的燃燒介質的流量在到達立火道前保持不變。由于一個蓄熱室單元直接對應一組雙聯火道,蓄熱室單元的數量決定于立火道的數量,也就是說,蓄熱室單元的數量是立火道數量的一半。
在小煙道的上方蓄熱室的下方,安裝有一種噴嘴板,代替傳統的篦子磚。噴嘴板片分屬于每個蓄熱室單元,單獨的噴嘴板片用簡單的方式互相鉤在一起,這樣蓄熱室下所有的噴嘴板可以沿炭化室長向部分抽出或重新放入小煙道。
噴嘴板由雙層不銹鋼板制成,抽屜式,上有開口,開口尺寸可以由上面的蓋板調節,這樣就可以保證進入小煙道的空氣和混合煤氣,通過校準過的噴嘴板分配到各格蓄熱室單元,再進入燃燒室燃燒。噴嘴板通常在調試時根據需要準確調節,在開工之后,只有在生產狀況有較大改變時,噴嘴板才需要改變和修改。當然,如果焦爐操作發生了很大變化,噴嘴板在冷態下調節還是很方便的。
用焦爐煤氣加熱時,助燃空氣在相鄰的兩個蓄熱室預熱,燃燒產生的廢氣從另外兩個蓄熱室排出,并儲存廢氣熱量。用混合煤氣加熱時,助燃空氣和混合煤氣分別由一個蓄熱室預熱??諝庑顭崾以陂L向上分格。通過在小煙道和廢氣盤之間連接片上的可調節的開口,底部與隔墻空氣段的空氣的分配由外部調節。
每個蓄熱室帶溝舌的異型磚砌筑的隔墻分開,這樣通過水平和直立灰縫交錯就可以保證蓄熱室隔墻和支撐墻******的氣密性。蓄熱室隔墻和支撐墻的這種水平和直立灰縫結構,對于下噴式焦爐是特別重要的,因為焦爐煤氣加熱方式的煤氣是經過蓄熱室支撐墻進入立火道的。由于蓄熱室吸收和釋放熱量的作用,蓄熱室遭受這種蓄熱循環過程中溫度波動,用于蓄熱室的材料都考慮這種實際情況。
在焦爐下部,小煙道和蓄熱室下部(大約蓄熱室高度的65 %),其工作溫度在100°C~ 800°C之間,因此,這部分用粘土磚砌筑。在這個溫度區間粘土磚的線膨脹僅僅只有硅磚材料的一半。由于這些粘土磚比硅磚有更好的耐急冷急熱特性,因此,它可以更好地保持支撐墻和隔墻的氣密性。由于蓄熱室上部的溫度超過800°C,因此蓄熱室上部和焦爐主體部分用硅磚砌筑,這是與硅磚特殊的熱膨脹特性和機械特性相適應的。
1.5.2燃燒室
每個燃燒室分成多對火道。這種雙聯火道包括一個上升氣流火道和一個下降氣流火道。
在火道基礎(煤氣和一段空氣)和隔墻內的空氣(二段和三段空氣)的進口滿足單獨立火道的需要,這意味著這些進入煤氣的調節僅對相關的立火道起作用而不會影響相鄰火道的加熱。這個同樣應用于進口和出口。
分段加熱焦爐的立火道裝備有底部和隔墻內分段供空氣,并設計有內部的廢氣循環。也就是說,入爐空氣分三段供應(一段在火道基礎,二段在墻的1/3處,三段在墻的2/3處)進入立火道。
當焦爐煤氣或混合煤氣加熱時,煤氣從底部供入,空氣分三段供入,這樣,煤氣在火道底部由于空氣量不足,不完全燃燒,同樣,未完全燃燒的氣體,在火道中部由于供入空氣量的不足,燃燒仍然不完全,***后到火道上部才完全燃燒。由于立火道的不完全燃燒,降低了火道下部的燃燒溫度,減少Nox的生成;另外,在雙聯火道隔墻下部的循環孔將廢氣從下降氣流導入上升氣流,這樣使下部的燃燒更加貧化,降低火焰的******溫度,更加減少了Nox的生成。除此之外,我們還可以在立火道高向獲得一個均衡的溫度曲線,大大改善了燃燒室高向加熱的均勻性。分段加熱和廢氣循環這兩種方法結合使用形成獨特的焦爐加熱系統,大大減少了NOx的生成并獲得適宜的溫度分配。
燃燒氣體,無論是焦爐煤氣還是混合煤氣,僅僅從立火道底部進入。在立火道的***上部,在氣流倒向點也就是所說的跨越孔,該焦爐也有不同的設計將在下面講述。
推焦時,燃燒室表面溫度在1,000~1,250 °C之間,該溫度由相關的操作時間確定。在這個溫度范圍內,硅磚的熱膨脹幾乎是不變的,這個溫度變化對燃燒室砌磚來說實際上忽略了。
炭化室爐頭磚由硅線石制成,這種材料比硅磚更能耐溫度變化,這樣炭化室爐頭區域更能經受如爐門開閉的溫度變化。
根據該焦爐的設計和砌筑,炭化室爐頭用硅線石砌筑,而且與硅磚區域互相咬合,這樣在硅線石與硅磚之間沒有明顯的接點。
1.5.3 不同加熱系統
入爐煤性質和結焦時間長短是煤收縮的決定因素。這些因素與跨越孔高度影響熱輻射進入爐頂空間的程度,也就是爐頂空間溫度。為了減少爐頂空間過多積碳并******因此造成的操作麻煩,又要保證炭化室上部煤能完全干餾,該焦爐設計了不同的加熱系統。這個系統可以針對不同煤的收縮特性,允許升高和降低爐頂空間溫度。這種特性對容易產生石墨的配合煤特別有用。這對不同操作條件和其它煤種也有很強的適應性。
跨越孔分上下設計,主要供調節加熱水平,調節爐頂空間溫度,保證上部焦餅成熟??缭娇咨闲∠麓?,上孔設計有兩塊可滑動的磚,可以根據需要調節孔的開度直至全關。當上孔全開時,從上面的通道可以分流部分廢氣,可提高上部的溫度,相當于跨越孔升到******點,火焰拉長;當上孔部分打開時,從上面的通道分流廢氣量減少,相當于跨越孔下移;當上孔全關時,廢氣僅從下孔通過,相當于跨越孔下移到******點,火焰縮短。因此,通過調節上孔的開度大小,相當于調節跨越孔的高度和火