干熄炉入口温度的工艺优化调整
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干熄焦装置烘炉管理的改进及探讨1 理想状态下的烘炉方案:干熄焦装置的烘炉分为两个阶段,即以除去干熄炉及一次除尘器耐火砖砌体中水分为主要目的的温风干燥阶段及以升温为主要目的的煤气烘炉阶段。
温风干燥期间以干熄炉入口温度T2为主管理温度,计划由常温升至150~170℃, 并保持(此时预存室温度T5为120℃左右),升温幅度10℃/h。
煤气烘炉期间以干熄炉预存室温度T5为主管理温度,计划由120℃左右升至800℃,并保温1天,升温幅度90℃/h。
温风干燥需5~6天,煤气烘炉需9天,共耗时15天。
温风干燥流程见图1,煤气烘炉流程见图2。
2 实际烘炉中存在问题及应急措施2.1 能耗介质的质量不过关:前述的烘炉方案计划耗时15天后可达到投红焦的条件,但前提是能耗介质必须满足要求,即温风干燥所消耗的低压蒸汽应是压力0.8MPa以上、温度190℃以上的过热蒸汽。
煤气烘炉所消耗的焦炉煤气热值应为16.5MJ/m3,压力在3kPa以上。
但实际情况往往远低于此水平。
干熄焦装置(1) 低压蒸汽。
低压蒸汽压力低造成的直接后果是随着锅炉汽包压力的升高,通入汽包的蒸汽量将越来越少,干熄炉方面升温幅度将随之减慢,甚至不升反降。
而低压蒸汽的温度低将限制系统温升的最高值,如果低压蒸汽温度仅为160℃,由于锅炉换热效率及热量损失等原因,锅炉出口循环气体温度仅为140℃,再经过二次除尘器、循环风机及给水预热器等设备的损耗,干熄炉入口气体温度将为110℃左右,达不到烘炉方案中150~170℃的要求。
遇到这种情况时,应将中压蒸汽串接入低压蒸汽管网,以提高低压蒸汽的温度和压力。
如果客观条件不允许,应采取应急措施,即在T5温度无法升至120℃的情况下,仍将煤气点火,进入煤气烘炉阶段。
例如在鞍钢干熄焦装置烘炉时,T5升至77℃后就进行了煤气烘炉的点火。
而上海焦化厂的T5仅升至56℃就进入煤气烘炉阶段了。
提前煤气点火造成的直接后果是干熄炉耐火材料砌体中的水分得不到很好的去除,鞍钢在干熄焦烘炉的中期,即T5升温至500℃时,干熄炉内仍有大量水蒸汽逸出,水蒸汽从耐火砖砌体内逸出的过程中会冲刷砌体的灰缝,造成灰缝火泥的脱落。
焦化厂干熄炉入口与排焦温度、循环风量与气体成分控制调节方法一、干熄炉入口温度:①、干熄炉入口温度设有给水预热器的干熄焦系统,干熄炉入口气体温度应控制在130℃左右进行操作。
②、如果干熄炉入口气体温度过低,循环气体中的水分以及腐蚀性成分就会结露,引起金属部件腐蚀。
③、一般情况下干熄炉入口温度应控制在115℃以上;如果干熄炉入口气体温度太高,就会造成排焦温度升高,从而导致循环气体量增加。
④、在干熄焦正常生产中主要用给水预热器来调节干熄炉入口气体温度。
⑤、给水预热器入口温度高,则干熄炉入口气体温度上升;给水预热器入口水温低,则干熄炉入口气体温度下降。
但给水预热器入口水温一般应控制在60-90℃。
二、排焦温度:①、排焦温度是我们日常生产中需要特别注意的一个参数,它是衡量焦炭被冷却到何种程度的一个量。
②、XXX焦化厂干熄焦的排焦温度设计值不大于205℃,我们生产要求排焦温度不能高于180℃,排焦温度的理想温度为130-150℃,我们要对排焦量、循环风量、锅炉入口温度及时地进行调整,确保排焦温度处于理想的排焦温度之内。
③、在生产中如果排焦温度过高,即排焦温度大于180℃,运焦皮带可能被焦炭烧毁,所以当排焦温度出现180℃时,要采取切实可行的方法,在20分钟内要将排焦温度降低到低于180℃,如采取降低排焦量或提高循环风量,也可同时采用上述方法,还可以向系统内充入氮气等手段。
④、为了防止排焦系统排出红焦,在排出装置附近设置了自动喷水熄焦装置,它与排焦温度联锁,当排焦温度高于250℃时,自动喷水装置开始喷水熄焦。
⑤、排焦温度在中控室的现实值有时会出现虚假值,这时要引起我们足够的重视,当除尘风机停止运行后,排焦温度的现实值会很快的下降,最后稳定在86℃,这是因为除尘风机停止后,空气中弥漫着大量的焦粉,焦粉挡住了红外测温仪的红外线,此时测量的温度是焦粉的温度。
所以焦炭的实际温度要靠操作人员使用辅助仪器来确认。
三、循环风量:⑴、XXX焦化厂5#、6#干熄焦循环风机采用的调速系统为液力偶合器,我们调节循环风量主要通过改变液偶数来改变循环风机的转速,使循环风机的风量发生变化。
干熄焦系统干熄炉升温、升压与降温、降压控制措施方案1、干熄炉结构:⑴、圆型干熄炉由预存段、斜道区及冷却段组成。
⑵、干熄炉为圆形截面竖式槽体,外壳用钢板及型钢制作,内衬隔热耐磨材料,干熄炉顶设置环形水封槽。
⑶、干熄炉上部为预存段,中间是斜道区,下部为冷却段。
⑷、预存段的外围是汇集36个斜道气流的环形气道,它沿圆周方向分两半汇合通向一次除尘器。
⑸、预存段设有料位计、压力测量装置、测温装置及放散装置。
⑹、环形气道设有空气导入装置、循环气体旁通装置、气流调整装置。
⑺、冷却段设有温度测量孔、干燥时的排水汽孔、人孔及烘炉孔。
⑻、冷却段下部壳体上有两个进气口,冷却段底部安装有供气装置。
⑼、预存段用于接受间歇装入的红焦,具有缓冲功能,可补偿生产的波动。
⑽、在冷却段,红焦与低温循环气体进行热交换,经降温冷却后排出。
⑾、斜道区位于预存段与冷却段之间,从干熄炉底部供气装置进入的低温循环气体吸收红焦的显热后经斜道及环形气道排出,并流经干熄焦锅炉进行热交换。
2、主要技术规格:⑴、预存室容积:320m3;⑵、允许上限中断供焦时间:1h;⑶、预存室直径:~8040mm;⑷、装料孔直径:~3100mm;⑸、冷却室总容积:580m3;⑹、冷却室容积:420m3;⑺、冷却室直径:~9000mm;⑻、干熄炉总高度(含供气装置):~25900mm;⑼、公称处理能力:130.35t/h;⑽、排焦上限处理能力:145t/h;⑾、入干熄炉冷循环气体量:~180000m3/h;⑿、入炉循环气体的吨焦气料比:~1250m3/tJ。
3、干熄焦焦炭冷却原理:⑴、在干熄炉冷却室,焦炭向下流动,循环气体向上流动,焦炭通过与循环气体进行热交换而冷却。
焦炭的冷却时间主要取决于气流与焦炭的对流传热和焦块内部的热传导,冷却速度则主要取决于循环气体的温度和流速,以及焦块的温度和外形表面积等。
⑵、进入干熄炉的循环气体的温度主要由干熄焦锅炉的省煤器决定。
省煤器入口的除盐、除氧水温度为104℃左右,出省煤器的循环气体温度可降为约160℃,由循环风机加压后再经过热管式换热器进一步降温至约130℃后进入干熄炉与焦炭逆流传热,干熄炉排出的焦炭可冷却至200℃以下。
广钢干熄焦工艺特点及改进措施干熄焦是一种用于高炉生产的经济、环保和高效的炼焦工艺。
广钢干熄焦工艺主要有以下特点:1.低温熄焦:干熄焦是在低温条件下进行的,炼焦炉的温度通常控制在550-600摄氏度之间。
相比于高温熄焦,干熄焦能够更好地保留焦炭中的挥发分,提高其物理性能。
2.无蒸气产生:干熄焦工艺不需要加热产生蒸气,减少了能源消耗和环境污染,提高了能源利用率。
3.循环冷却:广钢干熄焦系统采用循环冷却方式,炉外冷却水经泵送回系统内进行循环使用。
这样一来,不仅减少了对水资源的消耗,还减少了废水的排放,实现了节水环保。
4.强化脱水:干熄焦工艺通过设置多级脱水设备,将湿煤在炉外迅速脱水,提高了炉内湿含水分的煤质。
然而,广钢干熄焦工艺仍然存在一些问题和改进空间:1.产品质量:当前广钢干熄焦工艺中熄焦时间较长,炉内的湿煤容易结块,导致煤质不均匀。
为了提高产品质量,可以尝试加快熄焦速度,提高湿煤的流动性,使得煤质更加均匀。
2.废气处理:虽然干熄焦工艺减少了对水资源的消耗,但产生了大量的废气,其中含有大量的挥发分和有害物质。
目前采用的废气处理方式主要是收集、净化和排放,但仍然无法完全达到环保要求。
可以考虑采用更先进的除尘和净化设备,提高废气处理效率,减少对环境的影响。
3.能源利用:干熄焦工艺虽然降低了能源消耗,但仍然需要一定的能源供应。
可以考虑采用余热回收技术,将废气中的热能回收利用,提高能源利用效率。
4.自动化控制:当前干熄焦工艺需要大量人工操作,存在工人劳动强度高和易受环境条件影响的问题。
可以引入自动化控制系统,提高工艺的自动化水平,减轻工人劳动强度,提高生产效率。
综上所述,广钢干熄焦工艺在提高产品质量和环保性能方面仍有改进的空间。
通过加快熄焦速度、改进废气处理、优化能源利用和引入自动化控制等措施,可以进一步提高广钢干熄焦工艺的经济效益和社会效益,为广钢高炉的稳定生产和可持续发展做出贡献。
关于当前干熄焦技术推广难的症结问题及改进措施的探讨第一篇:关于当前干熄焦技术推广难的症结问题及改进措施的探讨关于当前干熄焦技术推广难的症结问题及改进措施的探讨黑龙江宝泰隆煤化工集团公司副总经理孙明君一、干熄焦工艺的优点与不足所谓干熄焦工艺是与湿法熄焦工艺相对应的。
湿法熄焦简单的说就是对离开炭化室的红焦直接喷水冷却,而干熄焦则是将离开炭化室的红焦置于一个流动的相对密闭的系统中,通过系统中的惰性气体与红焦的接触和相对运动进行冷却。
在干熄焦技术发明之前,炼焦行业普遍采用湿法熄焦工艺。
现今阶段,国际国内多数焦化厂仍然采用湿法熄焦工艺,尤其是发展中国家湿法熄焦更为普遍。
理论研究和实践证明,干熄焦工艺与传统的湿法熄焦工艺对比具有以下显著优点和不足:优点:1、焦碳质量明显提高⑴转鼓强度提高,真密度增大;⑵大块焦减少,中块焦增多,焦碳粒度的均匀度提高;⑶反应性降低,提高高炉的利用系数,增加高炉允许喷煤量;有关资料介绍和应用经验表明,干熄焦比湿熄焦焦碳强度M40可提高3%—5%,M10可降低0.2%—0.5%;高炉炼铁焦比可下降2%—5%,高炉生产能力可提高约1%。
2、充分利用红焦显热,节约能源湿法熄焦对红焦直接喷水,产生的蒸汽直接排入大气,红焦的显热被全部浪费;在干熄焦工艺中配套装备热量回收装置,可以回收红焦显热的83%,每干熄1吨焦碳可回收热量约1.35GJ。
3、降低有害物质的排放,保护环境有效避免湿法熄焦过程中产生的大量的酚、氰化物、硫化物等有害物质的直接排放,对附近设备设施的腐蚀和对周围环境及大气的污染。
不足:干熄焦工艺的不足之处在于熄焦过程中红焦与循环气体发生少量的化学反应,要损失部分焦炭。
现阶段一般约损失0.3—0.8%。
随着干熄焦工艺的不断完善和改进,焦碳损失率会逐渐降低。
二、目前干熄焦工艺存在的主要问题㈠目前干熄焦装置的基本情况干熄焦工艺起源于瑞士,20世纪40年代许多发达国家开始研究开发干熄焦技术,60年代前苏联取得突破性进展,多数焦化厂采用干熄焦技术。
干熄焦工艺优化及疑难解析摘要: 介绍本钢干熄焦工艺优化、人员配置,对干熄炉流体进行分析以及对北方干熄焦生产存在的问题进行探析。
关键词:本钢、干熄炉、优化、流体。
1 前言本钢4#、5#焦炉干熄焦单槽处理能力为150t/h,这在当时属于全国最大的干熄焦单槽处理系统。
同时,由于本钢焦化厂4#、5#焦炉现场比较狭窄,为了适应场地要求我们将干熄焦建在了两座焦炉的中间位置,并采用了横移牵引装置。
2005年7月22日建成投产后,我们经过了半年多的试生产,发现该套系统存在很多工艺技术问题,为此我们对该套装置在工艺参数调整优化、对设备进行了改造,不断优化了该系统,针对冬季生产的特殊性,自主研发、创新了具有自主知识产权的适应本钢工艺生产要求的干熄焦技术。
通过工艺优化,目前该系统已全面达到了设计上提出的各项功能要求,运转比较平稳。
2 工艺现状本钢4#、5#焦炉干熄焦开工、生产调试由焦化厂独自完成,工艺、设备优化也是逐步实现的,工艺、设备存在的问题有:2.1 150t/h干熄焦试生产调试过程中,提升机、干熄炉、锅炉各设备点控制参数不稳定。
2.2 全国干熄焦系统使用横移牵引装置的很少,技术还不成熟,本钢干熄焦在开工、试生产过程中在电机车对位、横移牵引过程、提升机卷上的信号经常存在不准确等问题。
2.3干熄焦提升机电缆在设计上存在问题,经常出现破损、拉断的现象。
2.4 冬季焦化厂蒸汽压力不足,不能满足生产需要,如何将干熄焦蒸汽并入焦化厂内网来解决这一问题。
3 工艺优化3.1 工艺优化、技术改进中的关键技术3.1.1干熄焦运行工艺优化后指标3.1.2 每小时熄焦量120~150 t。
3.1.3 供发电:每小时产蒸汽85 t,温度430℃,压力3.4 Mpa。
焦化厂自用:每小时产蒸汽100t,温度200℃,压力0.8 Mpa。
3.1.4 排焦温度150℃~180℃。
3.1.5 循环风量小于185000 m3/h。
3.1.6 循环气体成份CO2:10%~15%、CO<6%、H2<3%、O2基本为0。
干熄焦生产问题技术分析与措施【摘要】:干熄焦作为一种节能减排的先进工艺,在国内焦化厂已经普及。
每个干熄焦在建设中和后期投产后,都存在不同之处。
所以在生产中偶尔会遇到各种各样的问题,需要去分析解决,避免同样的问题再出现,同时逐渐优化工艺,完善设备,保证生产的连续和安全。
【关键字】:干熄焦、焦炭温度、波动、负压1.背景某焦化厂干熄焦装置自投产以来,业主反映在干熄焦装置在满负荷状态下,风机频率约在70%以上,锅炉入口负压值会出现明显增大现象。
最近一次操作中,负压瞬时达到了-1.5kPa,已经超出设计值-1.2kPa,且有“花焦”排出,已经影响到正常操作和生产,无法满足焦炉生产焦炭的干熄要求。
鉴于此种工况,业主希望找出症结所在,并能做出改进,优化生产操作,保证各点压力和温度在设计范围之内,让干熄率提高至焦炉生产要求。
1.概述根据现场操作人员反应和干熄焦操作记录来看,干熄焦装置一直都保持低负荷生产(约30%生产负荷),基本上是处于干熄一炉湿熄两炉的状态。
原因有两点:一是生产废水无法处理;二是成本经济上考虑。
低负荷生产时,干熄炉入口循环气体温度偏低(约90℃),设计值为130℃,据现场操作人员反应在风机后放散管口处出现水珠。
查看历史记录,自投产以来操作人员有过几次将风机频率提高到70%以上(最高达到76%)。
每次锅炉入口负压值都会出现不同程度增大,达到-1.1~-1.5kPa之间。
最近一次排焦量约40t/h,风机处于60%负荷;在此基础上,再逐步增大排焦量及风机负荷,直至风机负荷增大至70%左右,锅炉入口压力增大趋势较为明显,瞬时最大约-1.5KPa,且有“花焦”排出,为了避免排出的高温焦炭烧坏输送胶带,产生严重的生产安全事故,操作人员只能开始大幅度降低排焦量及风机负荷,降低排出焦炭温度,保证生产安全。
查看近两个月内的操作台账,满负荷生产时间段内,振动给料机出现过短时间停排和超负荷排焦的情况发生。
振动给料机的振幅调制33%时,排焦皮带电子秤显示约在80~90t/h。
干熄焦工艺优化与设备结构改进干熄焦工艺优化与设备结构改进一、引言焦炭是冶金、化工、电力等行业中重要的能源和原料,具有广泛的应用价值。
干熄焦是焦炭生产过程中的核心环节,其质量和效率对焦炭品质和生产成本具有重要影响。
本文将从干熄焦工艺的优化以及设备结构的改进两个方面进行探讨。
二、干熄焦工艺优化1. 燃烧原料选择优化煤炭是常用的焦炭原料,但传统的煤炭燃烧会产生大量的烟尘和二氧化硫等有害气体。
为了减少环境污染,降低能耗,可以探索使用替代燃料,如石油焦、液化石油气等,以改善燃烧条件和提高干熄焦效率。
2. 温度控制优化干熄焦过程中,温度的控制是关键。
过低的温度会导致焦结度不足,而过高的温度则会引起焦炭过烧。
可以采用先进的温度控制系统,如红外测温技术,实时监测和调整干熄焦室内的温度,保证焦炭的质量。
3. 气体循环利用优化在干熄焦过程中,产生大量的热量和烟气。
传统工艺中,这些热量和烟气会被排放到大气中,造成能源浪费和环境污染。
通过引入余热回收技术和烟气净化技术,可以将热量和烟气循环利用,提高能源利用率和环境保护水平。
三、设备结构改进1. 干熄焦室结构改进干熄焦室是干熄焦设备的核心部分,其设计对焦炭质量和生产效率有重要影响。
可以优化干熄焦室的结构,改进热量传递方式和气体流动性,提高焦炭的干燥效果和冷却效果。
同时,可以使用防粘涂层技术,减少焦炭与设备表面的黏附,降低设备磨损和维护成本。
2. 供气系统改进供气系统是影响焦炭干燥和冷却效果的关键。
现有工艺中常采用的是循环气体供应系统,但存在气流不均匀和能量损失的问题。
可以改进供气器的结构,增加流道和扩散条的数量,优化气体的分布,使气流均匀穿过焦炭,提高干燥和冷却效果。
3. 电气控制系统改进电气控制系统是干熄焦设备的智能化核心。
可以通过引入先进的自动化控制技术和远程监控系统,实现对干熄焦工艺的精确控制和远程监控。
同时,结合数据分析和人工智能技术,可以实现干熄焦工艺的优化和设备故障的预测,提高焦炭生产的稳定性和可靠性。
75t/h干熄焦排焦温度异常的原因及处理措施摘要:介绍了邯钢75t/h干熄焦生产运行情况,分析了排焦温度异常的原因,通过采取相应措施,降低排焦温度,提高冷却效果,从而使干熄焦系统安全、稳定运行。
关键词:干熄焦循环风量冷却段温度排焦温度一、工艺原理在干熄焦过程中,红焦从干熄焦炉顶部装入,低温惰性气体由循环风机鼓入干熄炉冷却段红焦层内,吸入焦炭显热,冷却后的焦炭从干熄炉底部排出,从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄焦锅炉进行热交换,锅炉产生蒸汽,冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉,惰性气体在封闭的系统内循环使用。
二、异常现象1.排焦温度高在生产过程中,当干熄焦排焦量维持在60t/h,循环风量大于75000m?/h的过程中,CRT画面及现均实测排焦温度远高于设计值210℃。
2.干熄炉系统阻力增大3.冷却段T3、T4各点温差大冷却段T3、T4温度上下温差较大,同一层面四点温度也有较大的差异,冷却室上部温度(T4)和冷却室下部温度(T3)远远大于排焦的设计温度。
4.斜道口有大量红焦漂浮打开斜道中栓观察孔,发现局部方位有大量的红焦漂浮,并随循环主体进入一次除尘器。
5.除尘器排灰系统堵塞一次除尘器四个格式阀全部堵塞,拆除格式阀后发现排出的焦粉颗粒粗大,且夹杂小块焦炭。
6.循环风量增加效果不明显。
正常操作下,风机转速提高,但风量增加不明显。
三、原因分析1.干熄炉内焦炭存在偏析焦炭在方形焦罐中粒度分布不均,同时调节棒安装不合理,造成干熄炉内焦炭下降局部受阻,不能保证干熄焦内焦炭均匀同速下降,焦炭在炉内存在滑移现象,造成炉内焦炭的偏析,严重时预存段内焦炭倒塌。
2.进入干熄炉的循环气体的分配发生偏差干熄炉内冷却循环气体是以一定比例按中央风帽和同边风道分配,在一般情况下为6:4,由于干熄炉内焦炭存在偏析现象,使气流的分布发生变化,再按此比例分配风量无法满足生产的要求。
受排焦不均匀的影响,在焦炭堆密度、焦炭下降速度及气体流速发生变化的情况下,持续大风量排焦循环气体在系统内阻力小部位形成流速过大,造成斜道口焦炭堆积,在此产生红焦漂浮。
干熄炉入口温度的工艺优化调整
龚长金
【摘要】本文对干熄炉入口温度长期偏高,影响干熄焦运行效率的问题进行分析,并结合现场实际提出了处理方法。
【期刊名称】《安徽冶金科技职业学院学报》
【年(卷),期】2014(000)0z1
【总页数】3页(P13-15)
【关键词】干熄焦;干熄炉入口温度;给水预热器;低压蒸汽
【作者】龚长金
【作者单位】马钢煤焦化公司安徽马鞍山 243000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ522.16
干熄焦循环气体温度参数控制对系统的稳定运行起着至关重要的作用,而干熄炉入口的温度高低直接影响着循环气体在干熄炉冷却室内与红焦的换热效率,对排焦温度和干熄能力有着比较直接的影响。
新区干熄焦自2007年开工投产时配套2台第一代轴向热管式给水预热装置,之后又分别在2011年和2012年将5#和4#干熄焦更换为第二代径向换热管式给水预热装置(后文简称:热管换热器),由于新区高炉长期以来对干熄焦炭要求不断地提高,新区两座干熄炉一直以来处于高负荷生产状态,热管换热器投用后几个月换热效率持续下降,最终热管换热器的出口温度最高能达到160℃以上,无法满足新
区干熄焦对高负荷生产的需要(生产运行参数见“附表一” ),即使新换的热管换热器也仅在投用初期时温度能够基本满足工艺需要,但过3-5个月后仍然会出现换
热效率下降、干熄炉入口温度偏高的现象,干熄焦稳产、提产的难度很大。
干熄炉入口温度的高低主要取决于热管换热器的换热效率,在正常生产工况中,导致热管换热器出口温度长期异常升高的因素主要有以下几点:
2.1 热管换热器本身设计不够合理,理论设计参数与现场实际不符或对现场条件考虑不足;
2.2 循环风量偏大以及风机出口的烟气温度过高;
2.3 热管换热器进水量低或进水温度偏高;
2.4 热管换热器的管壁结垢(包括外部尘垢和内部水垢),影响换热效率;
2.5 由于循环气体中含硫等腐蚀成分或开停工操作不当,造成热管损坏,导致实际换热面积减少,影响换热效率;
2.6 其它因素。
综合以上因素分析,由于实际生产中循环风量和风机出口温度的相对稳定(温度:180-190℃;风量:17-17.8万),此项可以排除;热管换热器的进水量和进水温
度主要根据干熄焦锅炉的蒸发量和发电机组的冷凝水温度来决定的,其管壁的结垢和腐蚀损坏情况又主要由循环气体的成分和除盐水的水质来决定,而这些因素在实际生产中都是处于相对稳定且难以大幅调节的,所以除了在操作上要求精心规范外,设计上也应考虑改进热管换热器设备。
3.1 对无法满足工艺需求的热管换热器进行改造
针对新区干熄焦热管换热器以往易出现的热管换热效率不足以及部分管道存在露点腐蚀的情况,与设备厂家技术人员沟通分析后,在改进的给水预热装置中采用了以下几点措施进行预防:
3.1.1 设计采用20G材质的换热管在给水预热器的箱体内横向多层布列,管程走除
盐水,壳称走循环气体,依靠换热管内的低温除盐水(25-50℃)将高温循环气体(170-190℃)的热量吸收,来达到降低干熄炉入口循环气体温度、优化干熄焦系统工艺参数,同时降低除氧用低压蒸汽消耗量的目的,相对于原有的热管换热器,结构更为简单、有效,也避免了热管内的工质失效而对换热效果的影响。
(如下图:给水预热器设备管路图)
JF1:给水预热器上段进水阀
JF2:给水预热器下段进水阀
GF:给水预热器上下段切断阀
CF:给水预热器出水阀
3.1.2 设计时采用最大参数值进行考虑,换热面积按132
4.5m2进行设计,确保足够的换热能力,使干熄炉入口温度能长期达到130℃;管列的布置相对于热管换热器密度相对较低,使循环气体阻损可达到<700Pa的要求。
3.1.3 由于给水预热器采用管内除盐水直接与高温烟气换热,如果发生水泄漏,将会直接影响正常生产,所以必须避免低温区域可能出现的露点腐蚀问题;工艺上采取利用现场的螺旋板换热器来调节给水预热器的入口温度,确保温度≥65℃,避免露点腐蚀的发生,确保设备的使用寿命。
3.1.4 换热效率的提升必然导致给水预热器出口水温的升高,但如果水温超过一定程度,可能导致除氧器工作异常、除盐水中溶解氧不能有效去除,使锅炉的安全运行受到氧腐蚀的威胁,所以在设计时在螺旋板换热器的低温侧出口增设了管路并配置气动调节阀来解决此问题,确保除氧器入口温水≤90℃(详情见附图:给水预热器工艺调整管路图)。
3.1.5 给水预热装置分段设计,并辅以调节管道和阀门,一旦某一段出现事故可以做到在线切换,维持干熄焦生产。
3.1.6 由于给水预热器不便于在线检修,所以对管道焊缝的要求较高,在出厂及现
场设备安装前,必须进行水压试验,确保管道及焊缝完好、水压试验时无泄漏无压降,方可进行现场安装作业。
根据以上改进措施设计的给水预热器,利用2013年10月份的定修时间进行更换
作业。
3.2 生产操作调整
现场改造为给水预热器后,恢复生产初期干熄炉入口温度偏低,最高仅能达到120℃左右,除氧器入口水温则高达115-120℃,设备运行参数偏离正常值,极可能造成低温腐蚀以及除氧效果差而影响锅炉设备的安全运行,为确保给水预热器、干熄炉入口烟道、除氧器以及其它系统设备的正常运行,现场通过预先增设的给水调节阀、旁通调节阀以及螺旋板换热器进出口阀门等的逐步调整(附图:给水预热
器工艺调整管路图),将除氧器入口水温降低到90℃以下,干熄炉入口温度提高到124-135℃,给水预热器入口水温提高到≥65℃,排焦温度温度降低至190℃以下,工艺操作参数得以优化稳定。
除了设备改进外,在日常的操作仍要注意循环风量的增减幅度和频率不可过大过高,除氧器液位调节阀的阀位控制要适度,PID参数设置要合理,不可使给水预热器的外部烟气条件和管内的进水量发生过大的波动而影响设备的使用寿命。
在开停炉操作时,要尽量避免给水预热器缺水运行,尤其在温风干燥阶段,应在兼顾炉内升温干燥效果的同时,尽量控制好设备内的进水量,调整时以缓慢小幅为宜,以此减少对设备的损害。
改造并调整结束后运行效果良好,不仅整个干熄系统的运行参数得到较为明显的优化提升,而且日干熄能力由65炉提升至66炉(≈41t/炉),日均蒸发量提高约
50t/h,日均节约除氧用低压蒸汽约100t,设备投用后的运行参数见表2。
年累计效益:干熄产量提高约13940t,年节约低压蒸汽用量约34000t,年蒸汽
发生量提高约17000t,除对排出设备和高炉炼铁等产生的间接和延伸效益外,年
直接预计效益约:34000×60+17000×60=3060000元RMB。
t1:低温段进水温度 t2:低温段出水温度
t1’:高温段进水温度t2’:高温段出水温度
T1:给水预热器入口循环气体温度
T2:给水预热器出口循环气体温度
V:给水预热器进水旁通气动调节阀
通过对干熄焦给水预热器的优化改造和调整,成功地降低了干熄炉入口温度,提高了循环气体与红焦的换热效率,降低了排焦温度,延长了排焦系统设备的使用寿命,提高了干熄生产能力,更为有力地保证了新区高炉对干熄焦炭的使用需求;同时由于改造后给水预热器的换热效率提高,使除氧器入口水温得以提高,降低了除氧器低压蒸汽的消耗量,起到很好的节能减排效果,使整个干熄焦系统能够更加稳定、经济、高效的运行。
【相关文献】
[1] 王伟民,余国普.干熄焦给水预热器的效果分析[J].燃料与化工,2012.2。