对焦炉直行温度控制与测量的研究

夏章锁

摘要：焦炉作为工业窑炉的一种，其结构相对独特和复杂，在正常运行加热过程中，受到诸多因素的制约和影响，在焦炉加热过程中所用的煤气量达到了总量的50%以上，为了能有效的提升焦炭质量同时又能降低热量消耗，就要以实际的生产条件为依据，对焦炉的热工管理进行实时的监督与调控，从而实现能源的合理使用，保证焦炉温度的稳定控制，最终达到焦炉使用的高效率、高产出以及低能耗、延长使用寿命的目的。

关键词：焦炉；直行温度；影响因素

一、前言

众所周知，我国当前普遍使用的焦炉多为自然通风模式，焦炉实际为干馏的生产过程，其燃烧室和炭化室仅仅有着一墙的间隔，常说的一座焦炉实际上可以视为一个集群。在实际的运行过程中，煤气与空气在燃烧室内充分的燃烧，其产生的热量经炉壁传递至炭化室，炭化室内存有的煤料就会逐步的受热焦化，最终形成焦炭。从整个过程可以看出，燃烧室温度控制的高低，对煤料的焦化有着直接的影响，因此在生产过程中就要求直行温度必须保持稳定及均匀，直行温度的趋势反映出了焦爐的整体运行状态，控制好直行温度就可以实现对焦化煤料温度的有效控制，从而实现更好的焦炭生产效果。

二、焦炉直行温度的测量

有效控制好焦炉的直行温度，就需要对焦炉温度的实际数值进行实时掌控，必须配备专业的焦炉温度监控人员，制定严格规范的测量制度，实行测量操作规范进行监督检查。具体实施包括：焦炉温度的测量人员要在每个班次进行至少两次的温度测量，测量的内容是整座焦炉的标准立火道的直行温度，并做好记录；在测量直行温度时，要在交换后的5分钟内对下降气流的立火道的温度进行测量，此后经交换机端的焦侧进行机侧返回，要求必须在两个交换的时间内测量完成。随即将测量数据与参考数据进行核对，从而确定所需要的煤气量以及烟道的吸力大小。同时在测量过程中也可以发现异常状态的焦炉，随即对其展开检修。

三、焦炉直行温度的主要影响因素

焦炉运行过程中的实际温度受诸多方面因素的影响，在生产过程中其稳定性及均衡性均可能会出现异常，为了对焦炉温度进行更有效掌控，就要对各方面影响因素进行透彻分析，结合生产实际，从而达到良好的生产效果。

（一）回炉煤气发热量的影响

焦炉所使用的回炉煤气因为其温度、湿度、组成及操作等因素不同，其发热量也会受到影响，随之就会影响到焦炉直行温度。

在生产运行过程中，如果没有规范的配煤管理、在负压或是炭化室的压力不稳定情况下工作，都会造成焦炉内回炉煤气的组成不稳定，此时对焦炉进行加热时，就很难保障焦炉直行温度的稳定性。

温湿度对回炉煤气也有很大的影响，例如煤气的温湿度过高，其内含的水分较多，发热量就会明显降低。此外，一定量的煤气体积与绝对温度也是成正比的，在对煤气流量进行检测及控制时，回炉煤气温度的变化将直接影响到实际的回炉煤气流入量，随着温度的升高，煤气流入量随之降低。受到外界环境的影响，特别是大气的温度，煤气温度相对不容易掌控，白天相对温度较高、湿度较大，发热量降低，焦炉炉温就有所下降，而夜晚则相反，一般情况下，在回炉煤气温度浮动10℃时，会导致直行温度变化约5℃～10%。

（二）炭化室装煤量及水分的影响？

煤料的装填状态是焦炉自身生产能力以及实现供热的前提，为了更好的做好焦化程序，就要求炭化室内的煤料装填数量要尽可能的充足及均匀，而煤料所含的水分，对焦炉整体的稳定性会造成影响，特别是由于水分的吸热，也会浪费掉较多的热量。比如在干煤数量保持不变的基础上，水分每增加1%，焦炉温度就可能会降低5%～7%，此时就要求增加回炉煤气的数量约2.5%，才能保证焦炭产品的质量。同时，如果煤料水分波动后，没有及时控制好回炉煤气的供热情况，焦炉直行温度就会受到相当大的影响，特别是遭遇连雨、大雨等恶劣天气时，煤料水分含量受影响较大，更需要焦炉管理人员做好温度的测量及控制工作。

（三）空气的过剩系数的影响

回炉煤气的燃烧需要在空气过剩系数一定数值下才可实现，如果煤气与空气间的配比不合理，将直接影响焦炉的直行温度。倘若空气过剩系数偏小，仍一味的增加回炉煤气量，煤气的燃烧就不充分，反而会导致焦炉炉温降低。空气过剩系数也受到风向及大气温度的影响，因此，必须要做好回炉煤气与空气的合理搭配，回炉煤气的增加或是减少都要与空气的摄入量同时调控。

（四）检维修及出炉操作影响

燃烧室的温度会随着炭化室煤料所处的结焦期不同而不断改变，所以在对焦炉进行检维修作业时，必须要制定详尽的检维修方案，因为焦炉炉温会因为检维修的时间、部位、工序等条件受到一定的影响，检维修的时间越长炉温下降的程度越大。而出炉作业时，操作不容易均衡，尤其是不能按照计划时间出炉时，就会造成结焦时间上的波动，就破坏掉了直行温度的稳定性，无法实现规律的生产秩序。

四、制定有效措施确保温度指标

（1）必须制定科学合理的焦炉操作规程，让管理和操作人员了解并掌握可能引起直行温度波动的相关因素，在实际运行中，要有针对性的采取好调节控制措施，做好相关因素的数据记录整理工作，禁止无缘由的随意调整供热状态，从人的操作自身出发，减少对直行温度波动的影响。

（2）依据焦炉结焦时间的实际长短，对炉温进行合理调节和控制。由于某些原因，导致不能按照指定计划的时间出炉情况下，为了保证焦炉直行温度的稳定性，就要以本班的实际出炉情况和下个班次的计划结焦时间为依据，进行合理调节，如果需要可以适时更改标准温度。

（3）要及时观察、了解焦炉炉温的变化，确保稳定的加热状态，对焦炉的控制调节不能过于频繁，实现高效连贯的加热运行；如果确实需要调节炉温时，要以回炉煤气的摄入量以及炉温的变化趋势为依据，进行科学可靠的调节，否则，会对焦炉整个运行过程造成更大的影响。？

（4）要做好对回炉煤气燃烧效果的检查工作，尽可能做好煤气和空气的合理配比，保证煤气的充分燃烧，如果有变化，要切合实际的进行有效调节。

五、小结

综上所述，做好焦炉直行温度的测量与控制，是实现焦炭产品高产量、高质量的前提，而直行温度控制的均匀与稳定，又受到诸多因素的影响，在焦炉的实际运行过程中，管理和操作人员要积极去分析各种影响因素的现状，并以此为基础，做好焦炉温度的控制工作，确保焦炭生产的稳定性。