干熄焦工艺中焦炭物流系统的运行研究
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干熄焦工艺中焦炭物流系统的运行研究盛军波,涂红兵(武钢焦化公司湖北武汉430082)摘 要:结合武钢7、8号焦炉140t/h 干熄焦的实际情况,就焦炭物流系统的稳定运行,从计算机控制程序、典型故障的处理等方面进行了较为深入的分析。
关键词:干熄焦;焦炭物流系统;稳定运行;研究中图分类号:TQ520.6 文献标识码:B 文章编号:1008-4371(2005)06-0022-03Study on Ru nning of Material Flow System in Dry Quenched Coke ProcessSHENG Jun bo,TU Hong bin(The Coke-making Company of WISCO,Wuhan 430082,China)Abstract:In combination of the actual conditions of the No.7and No.8Coke Oven Furnaces of 140t/h capacity in WISC O the conditions for smooth running of the c oke material flow syste m are thoroughly analyzed proceeding from the computer control program and typical trouble shooting.Keywords:dry quenched coke;coke material flow system;smooth running;research收稿日期:2005-06-29作者简介:盛军波(1968- ),男,湖北天门人,高级工程师.武钢7、8号焦炉为2 55孔6m 焦炉,年产焦炭110万t,干熄焦装置设计焦炭处理能力为140t/h,于2003年12月建成投产。
在干熄焦工艺中,焦炭物流系统占据了最为重要的地位,因此,探索其稳定运行的对策措施尤为重要。
1 干熄焦工艺中焦炭的物流系统1.1 系统的工艺流程红焦从炭化室被推入台车上的圆形旋转焦罐内,焦罐台车由电机车牵引至干熄焦提升井架底部对位,由提升机将焦罐运送到装入装置的顶部,焦罐底闸门自动打开,开始装入红焦。
装入干熄炉的红焦在预存段不进行热交换,只是进行温度的均匀化和焦炭的整粒;当红焦逐渐下降到冷却段时,开始与循环气体进行热交换,红焦逐渐缓慢冷却,热量逐渐被回收;冷却后的焦炭继续下降,经排焦装置排出干熄炉,由皮带运走。
1.2 系统的设备组成7、8号焦炉干熄焦的焦炭物流系统由红焦装入设备、冷焦排出设备、干熄炉等组成。
红焦装入设备由电机车、焦罐台车、旋转焦罐、APS 定位装置、提升机、装入装置以及各极限感应器等组成。
冷焦排出设备由平板闸门、电磁振动给料器、旋转密封阀、排焦溜槽、自动润滑装置、吹扫风机、运焦皮带等组成。
干熄炉为圆形截面竖式槽体,上部为预存段,中间是斜道区,下部为冷却段。
预存段的外围是汇集从斜道排出的热气流的环形烟道,它沿圆周方向分两半汇合通向一次除尘器。
2 焦炭物流系统稳定运行的分析2.1 稳定运行的重要性焦炭物流系统的稳定运行,可保证红焦在冷却段内均匀缓慢冷却,还可保证红焦在预存段处于较高的料位连续运行,延长红焦在预存段的闷炉时间,有利于进一步提高焦炭质量。
焦炭物流系统的稳定运行,是排焦量、排焦温度、锅炉入口温度、循环冷却风量等相对稳定的前22科研与生产WISCO TECHNO LOGY 2005,43(6)提条件,可保证干熄焦系统热量回收的相对稳定,进而保证锅炉所产蒸汽的相对稳定,有利于干熄焦发电等工序的稳定运行。
焦炭物流系统的稳定运行,还有利于降低整个干熄焦系统各参数的波动幅度,以及减少干熄焦系统各参数的调整次数,有利于延长干熄焦设备的使用寿命。
2.2 稳定运行的效果在实际生产中,要做到焦炭物流系统稳定运行,应根据准备装入干熄炉的红焦量设定干熄炉的排焦量,同时根据排焦量的大小,计算出将排出焦炭冷却到规定温度所需要的循环冷却风量。
干熄炉红焦装入可以不强求均匀,但排焦量应尽量保持连续稳定,可由干熄炉预存段的容积来进行调节。
焦炭物流系统稳定运行时,7、8号焦炉焦炭干熄率可达到95%以上,两种熄焦方法焦炭质量对比见表1,2005年5月干熄焦排焦量、发电量波动图见图1、图2。
表1 两种熄焦方法焦炭质量对比熄焦方法转鼓强度/%M 40M 10反应性(CRI)/%反应后强度(CSR)/%湿法熄焦79.17.131.9055.17干法熄焦83.3 6.228.5260.93图1 2005年5月干熄焦排焦量波动图图2 2005年5月干熄焦发电量波动图3 焦炭物流系统稳定运行的对策干熄焦工艺中焦炭物流系统的稳定运行应采取合理的操作方法、严谨的计算机控制程序和正确的故障处理措施,下面分别从红焦装入、冷焦排出和干熄炉三个系统进行阐述。
3.1 红焦装入系统3.1.1 对计算机控制程序的要求在编制红焦装入系统计算机自动控制程序时必须保证:当焦罐与拦焦车未对准时推焦车不能推焦;当焦罐旋转不到位时电机车不能走行;当焦罐底闸门未关严、在焦罐旋转托盘上未放平时电机车不能走行;在提升井架下,当APS 未打开、提升吊钩未打开时电机车不能走行;在提升井架下,当APS 未夹紧、焦罐旋转不到位时提升机不能提升;在干熄炉顶部,当装入装置未打开时提升机不能下降;提升机从装入装置提起后,当焦罐底闸门未关上时提升机及装入装置均不能走行;当干熄炉内焦炭料位达到上上限时提升机不能装焦;提升机将焦罐提升到待机位之前,当焦罐旋转到位信号不来时提升机不能提升。
3.1.2 典型故障的处理(1)焦罐未旋转到位。
应停止电机车走行,再次旋转焦罐直到正确定位。
若焦罐仍不能旋转到位,则应松开旋转电机的闸,手动将焦罐旋转到位后再将焦罐内的红焦装入干熄炉。
对于旋转不能正确定位的焦罐,在检查处理好之前,不能再次装入红焦。
(2)焦罐底闸门与提升吊具脱钩。
应停止干熄焦的生产,人工将底闸门提起,慢慢操作提升机,将提升吊具托辊重新归入底闸门凹槽,再恢复干熄焦的正常生产。
(3)焦罐底闸门未关严。
应停止电机车的生产,操作提升机将焦罐运行到装焦位置,将卡在焦罐底闸门部位的焦炭、焦油渣等异物清除干净后再恢复电机车的生产。
3.2 冷焦排出系统3.2.1 对计算机控制程序的要求在编制冷焦排出系统计算机自动控制程序时必须保证:当干熄炉内焦炭料位达到下限时排焦装置不能排焦;当皮带停止运行时排焦装置立即停止排焦;当旋转密封阀停转时振动给料器立即停机;当循环风机停止运行时排焦装置立即停机;当排焦温度超过设定值时皮带喷水装置立即打开。
3.2.2 典型故障的处理(1)振动给料器流料。
振动给料器流料是指23盛军波,等 干熄焦工艺中焦炭物流系统的运行研究武钢技术 2005年第43卷第6期振动给料器在停止状态时焦炭继续往下流动,或者振动给料器流振幅一定时排焦量忽大忽小的现象。
这种现象是振动给料器在安装时、或在使用过程中倾斜度偏大造成的,最彻底的解决办法是将振动给料器倾斜度调整到正常角度,但需要停止干熄焦的生产,并需要较长的时间。
笔者在生产实践中摸索到了一种简便易行的方法,通过调整振动给料器底部磨板适当增加焦炭流动时的阻力,收到了很好的效果。
(2)旋转密封阀被异物卡住。
应关闭平板闸门,将振动给料器部位压力调为负压,从旋转密封阀上部人孔处取出异物,然后打开平板闸门,恢复干熄焦的排焦作业。
整个处理时间只需20~30min,基本不影响干熄焦的生产。
(3)干熄炉悬料。
应停止干熄焦的装焦及排焦作业,停止循环风机的运行;打开干熄炉炉顶放散阀,必要时可打开装入装置炉盖;从环型风道外壁人孔处进入环型风道,通过敲击环型风道内壁,或采用铁钎从环缝捅干熄炉内的焦炭,使发生悬料的焦炭松动后掉下来;封闭人孔,关闭干熄炉炉顶放散阀及装入装置炉盖;启动循环风机,恢复干熄焦的生产。
3.3 干熄炉系统3.3.1 焦炭料位的控制从理论上讲,焦炭只要位于干熄炉预存段的任一高度都不会对干熄焦工艺参数造成影响,这个高度就是干熄炉内焦炭料位的安全高度。
7、8号焦炉干熄焦干熄炉预存段设有五个料位,即两个上上限料位,上限料位,下限料位以及位于干熄炉中部的 射线强制校正用料位。
为了正确掌握计算机程序测算所得预存段内的焦炭量,当焦炭实际高度刚刚低于该 射线式料位时,计算机程序自动将其通过逻辑运算所得的焦炭料位强制校正为真正的焦炭料位。
3.3.2 射线料位计不能投用的应急措施 射线料位计出现故障时,可在干熄焦基本不停止运行的情况下对 射线料位计进行修复。
调节干熄焦按较低负荷运行;密切注意气体循环系统压力的变化趋势,发现异常立即停止排焦,待查明原因后再恢复运行;手动半开装入装置,观察干熄炉内焦炭的实际料位情况,决定是否继续装焦;待 射线料位计恢复正常后尽快对预存段焦炭料位强制校正一次,然后恢复干熄焦的正常生产。
4 结 语(1)提高焦炭物流系统在干熄焦工艺中的稳定运行效果,以提高干熄焦的作业效率,已成为炼焦工作者研究的重要课题。
(2)武钢7、8号焦炉140t/h 干熄焦系统运行稳定,焦炭干熄率达到95%以上,日发电量达到9万kW h,排焦温度、锅炉产汽率等各项指标都达到或超过设计水平,焦炭冷强度和热强度也得到了显著提高。
(3)焦炭物流系统计算机控制程序必须绝对可靠,相关联锁关系必须在控制程序中得到完全体现,这是干熄焦焦炭物流系统稳定运行的重要保证措施。
(4)针对7、8号焦炉干熄焦工艺中焦炭物流系统研究总结的典型故障处理方法得到了实践的检验,并为焦炭物流系统的稳定运行提供了保证。
!(上接第21页)4 结 语武钢开发的140t/h 干熄焦EI 自动控制系统、多重联锁保护装置以及数据的传输通讯等技术,稳定可靠,适应了大型干熄焦复杂控制系统的需要,达到了开发的目的。
一年多以来的生产操作实践证明,各项技术指标、介质能耗均与设计值相接近,取得了十分显著的经济效益。
!24科研与生产WISCO TECHNO LOGY 2005,43(6)。