焦炉装煤冒烟的原因分析及解决办法

2018-08-11杨华贵州黔桂天能焦化有限责任公司

数码世界 2018年7期

杨华贵州黔桂天能焦化有限责任公司

1 引言

通常情况，因为高压氨水系统在工作过程中其压力会维持在一个定值，同时压力满足不了工艺的需求等等因素，导致焦炉装煤的过程中会出现冒烟的情况，这不但会降低自然环境的质量，同时也降低了能源的使用效率，从而违背了可持续发展观的内容，也不利于社会的长远发展和进步，因此要积极的采取措施处理焦炉装煤冒烟的问题。

2 案例分析

2.1 案例概况

某公司使用JNDK55-05F型焦炉，在焦侧布设上升管。该公司使用“N+2/N 1”式导烟车协同高压氨水引射系统，同时使用“N+2/N 1”式导烟车协同地面除尘站，但是由于不同要素对其的作用，除尘的结果并不好。所以，要积极的改造该公司正在使用的系统，确保除尘工作的成果。

2.2 烟气处理系统存在的问题

在焦炉装煤的过程中，炉墙会产生热量，而这些热量会作用于煤饼，导致煤饼出现烟气。受高压氨水引射系统的影响，在上升管的底部位置会产生一定的负压，进而使烟气顺利的进入集气管之中。另外，在导烟车的帮助下，利用U型管导，将烟气引进邻近位置的炭化室，最后使烟气进入到集气管系统之中。除尘地面除尘站风机吸进烟气，在焦炭吸附装置帮助下，对烟气进行除尘。但是在这个过程中，如果干扰到烟气的引入过程，则会产生一定量的烟气。

3 焦炉装煤冒烟的原因分析

3.1 装煤时出现跨煤及剥皮

在配合煤水分、炉头温度等要素的作用下，煤饼经常会发生坍塌的情况，或者会发生剥皮的情况，而掉落的煤粉和煤墙有着充分的接触，从而产生烟气。另外，受掉落下的煤的作用，内部气体中会形成一定的压力，会增加烟气的产生量。

3.2 煤车对位精确性

在煤车装煤的过程中，由于对位不准确，导致煤饼和炉墙充分的接触，同时在推力的作用下，煤饼的形状会出现变化，情况严重的话，煤饼会发生坍塌的情况，在装煤的过程中会产生大量的烟气。

3.3 装煤速度不平稳

由于装煤的速度变化幅度比较大，导致煤饼容易出现坍塌或者变形的情况；以因为装进了一定量的煤饼，占用了大面积的炉膛空间，加上装煤速度快速，烟气不可以在第一时间导入到集气管之中，大量烟气会流向炉门的位置，从而不能够有效的控制烟气。

3.4 烟气通道变窄

针对5.5m捣固焦炉煤饼，一般是按照5.35m的标准，设计其高度，在装煤工作中，托煤板会和煤一起装进炭化室之中，而托煤板的厚度为0.1m，在装煤工作中，烟气通道的大小为0.1m×0.55m，同时会有大量的石墨存在在炉膛之中，煤饼表层粗糙不平时，会加大局部的阻力。

3.5 高压氨水引射系统异常

目前，正在使用的高压氨水引射系统，其工作的主要依据是流体力学，所以高压氨水在烟气导进集气管的过程中发挥着关键的作用，一旦系统出现异常，则烟气不能正常的进入到集气管之中。

4 高压氨水控制系统的优化

一般情况，会将喷嘴布设在桥管的位置，该喷嘴带有喷洒片，在装煤工作没有实施之前，会通过喷嘴喷射循环氨水，从而对荒煤气采取降温的处理措施。在正式进行装煤时，在三通阀的帮助下，完成切换工作，中断循环氨水，这时会使用高压氨水代替循环氨水，喷嘴喷射的水也会变成高压氨水，确保桥管的位置会出现一定的负压，保证除烟工作的成果。

受射流引射的影响，高压氨水会在上升管底部位置形成一定的吸力，该吸力是烟气导入过程的主要动力来源。而高压氨水的压力，会直接决定着上升管底部位置的吸力大小，同时也直接决定着除烟工作的成果。所以，要有效的明确高压氨水压力，从而确保除烟的效果，

由于不能准确的检测上升管底部位置吸力的大小，该公司利用桥管清扫口位置的吸力，使其成为评估的主要根据。通过定频电机，启动高压氨水泵，扬程的距离为371m，流量的大小为95m3/h，在管道阻碍作用下，在炉的顶部位置，压力的大小为2.8MPa。通过测量和试验工作之后，如果启动三个高压氨水阀门时，其压力大小仅为2.5MPa，导致烟气除尘的成果不明显。

4.1 高压氨水压力

经过试验，如果高压氨水的压力为2.8MPa，桥管位置的吸力会在-900Pa以下，导致桥管位置不会出现过大的压力，烟尘沿着上升管的方位，开始进行活动，同时也沿着机侧炉口的方位，开始进行活动，除烟效果不明显。如果高压氨水压力超过3.2MPa，桥管位置的吸力会大于-1000Pa，受压差作用，烟尘会沿着上升管的方位，开始进行活动。所以，该公司使用变频控制多级高压泵替换高压氨水系统，扬程的距离为56m，流量的大小为100m3/h，假如启动三通切换阀，压力不会出现减小的情况，具体如图1所示。压力超过4.0MPa时，试验了一段时间之后，发现氨水中的悬浮物的含量变大，这主要是因为吸力较大，加上受跨煤的影响，从而出现了煤粉。

图1 高压氨水压力与桥管吸力

4.2 高压氨水进度控制系统介绍

在煤饼导入炭化室时，烟气量会变得越来越大，为了避免集气管系统中进入空气，该公司合理的利用高压氨水自动控制顺序，按照装煤过程的实际情况，在分段降压模式的帮助下，完成压力的升降工作，有效的结合装煤进度和高压氨水压力，并且同步进行控制。

在前期阶段，烟气含量比较低，将高压氨水压力维持在2.8MPa；在后期阶段，烟气含量会逐步变多，将高压水压力维持在3.3MPa，3.3MPa为压力的最大值；装煤结束之后，要使压力的大小保持为3.0MPa；一旦抽板到位，则要使压力小于1.8MPa，直到炉门关上，使压力维持原来的1.6MPa。

通过试验，变频高压氨水泵出口位置的压力需要大概45s的时间完成变化，该位置的压力由1.6MPa变化为3.3MPa，该公司利用手动装煤的方式，完成装煤的过程，同时将其时间保持在100s～120s范围之内，副操必须要实时的监督装煤的情况，一般会选择捣鼓平台为监督场地，一旦发现烟气，要及时的高职装煤司机，从而保证合适的装煤速度。