7.63米焦炉存在问题及改进措施

宋印涛

（山东兖矿集团国际焦化有限公司，山东 兖州 272100）

7.63米焦炉存在问题及改进措施

宋印涛

（山东兖矿集团国际焦化有限公司，山东 兖州 272100）

通过对7.63米焦炉生产运行中暴露出的问题进行分析，并进行一系列改造，取的了良好的效果。

7.63米焦炉；改造；加热水平

兖矿国际焦化公司是年产焦炭200万吨焦化企业。焦炉采用2×60孔，炭化室高7.63m复热式焦炉，熄焦系统采用湿法熄焦的熄焦方式，装煤采用装煤车带跨越管式除尘方式，出焦除尘采用地面站除尘方式。但焦炉自2006年投产以来，生产运行不稳定，焦炭产量和工艺指标一直未达到设计要求，给生产和经营带来极大困难。

1 焦炉运行中暴露出的问题

焦炉运行中暴露出的问题主要包括：炉顶空间温度居高不下；集气管压力偏低，炭化室负压操作；四大车运行状况差，生产不稳定；煤气净化效果差，加热设备堵塞严重；装煤过程冒烟冒火严重；产品产量低，长期不能达产达效。

2 原因分析

2.1 焦炉加热水平小，是焦炉生产不正常的主要原因

国际焦化7.63m焦炉的加热水平，为德国原设计1210mm。1210mm的加热水平是根据德国低挥发、低收缩的配合煤设计的，与国内炼焦煤指标有较大差距。在兖矿国际焦化的7.63m焦炉建设前，因未确定煤源、配煤比和装炉煤特性，仍沿用了1210mm的加热水平。实践证明，该加热水平对于可燃基挥发份高达30%的装炉煤太小，最终导致焦炉炉顶空间温度过高。

2.2 炭化室宽，入炉煤挥发份高是造成焦炉炉顶空间温度高的又一重要原因

国际焦化有限公司焦炉炭化室宽度为623mm，宽炭化室横向收缩较大，使用高挥发分配煤炼焦时，会使炉墙和炉顶空间生成大量石墨。自开工以来实际配合煤挥发份平均在30%左右，造成煤气产量大，煤的收缩率大，炉顶空间温度高。

2.3 取消了装煤车跨越管，造成装煤时冒烟冒火严重

由于装煤车取消了原设计的装煤车跨越管，装煤时只能使用本孔炭化室的高压氨水来抽吸装煤时的烟尘。从而导致高压氨水无烟装煤效果不好，装煤过程中冒烟冒火严重，经常造成装煤车烧车。

2.4 利旧设备性能差，可靠性低

焦炉机械和焦炉护炉铁件中关键的炉柱均为利旧设备，可靠性降低。四大车功能低，有些重要功能如清门、清框等未能完全恢复，无法保证正常的运行，不能实现计划性推焦，从而造成结焦时间延长，进一步加剧焦炉炉顶空间温度升高。

3 新型7.63m焦炉改造方案

针对前期焦炉生产中存在的一系列问题，在原有7.63m焦炉基础上拆除了原焦炉的部分炉体（保留蓄热室以下部分）及其相关的工艺设备，利用原有的煤塔、间台、焦炉基础、抵抗墙及炉端台组成一个炉组。熄焦系统利用原有的稳定湿法熄焦。焦炉为单集气管，三吸气管。装煤除尘采用高压氨水喷射和配套新建的装煤除尘地面站。焦炉出焦除尘采用原有地面站。

3.1 基本参数变化情况见表1

3.2 炉体的主要尺寸及技术指标变更情况

炭化室平均宽度由原来的623mm，变更至590mm，其它尺寸保持不变。

3.3 增设气柜装置

为保证焦炉煤气用户的用气，平衡整个煤气管网的压力波动，当煤气不足时补充气量，煤气多余时储存多余气量，避免频繁的煤气放散，增设2万m3干式煤气储柜。

3.4 改造装煤除尘装置

在德国提供的基础设计中，取消了焦侧跨越管，导致装煤过程负压不足，焦炉装煤时产生大量烟尘。为防止装煤烟尘污染环境，增设一套干式装煤除尘地面站。除尘地面站主风机采用偶合器调速运行。装煤过程产生的烟气经地面除尘设备净化后，其排出气体的含尘浓度≤50mg/Nm3。

4 改造后运行效果

4.1 装置基本实现达产

2012年11月装置改造完成，全面投产。改造后生产运行状况得到极大改善，焦炉自动化水平和装置稳定性全面提升，2013年，焦炭年产达到157.7万吨，化产品产率大幅提高，焦油回收率从2.4%提高到3.1%，粗苯回收率从0.6%提高到0.95%，焦炭产品第一年达到改造后设计能力的90%以上，化产品达到设计能力的80%以上。2014年，产量进一步得到提升，全年主要产品将实现达产目标。

4.2 工艺指标得到改善

主要工艺指标，在公司控工艺指标中合格率达到95%以上。

4.3 设备故障率下降，设备运行效率提高

改造后，焦炉主要四大车设备自动化水平得到提高，四大车及其设备故障率由原来月影响80小时，下降至4小时以下，焦炭实现按计划生产，月度推焦车执行系数达到0.85以上。

4.4 焦炉加热水平得到明显改善，炉顶空间温度降到指标以内，符合配高挥发份煤特点，提高了化产品产量和质量

炭化室变窄后，焦炉的焦饼在炭化室内横向和纵向收缩减少，降低了石墨生成。分段加热斜道结构复杂，无膨胀缝，防止了斜道区上部高温的产生，防止炉顶空间温度升高。

4.5 设备和环境得到保护

增加了2万方气柜和装煤除尘装置，使焦炉集气管压力得到较好控制，指标控制在140-180Pa之间，交换期间气柜缓冲作用改善了对炉门维护，杜绝了冒烟冒火的发生。装煤过程中烟尘得到较好治理，避免了烧车和环保事故的发生。

综上所述，7.63米焦炉改造后，运行效果良好，达到国内同行业先进水平，取得良好经济效益和社会效益。

表1

宋印涛（1977—），男，汉族，山东汶上人，大学本科，助理工程师，研究方向：自动化。