其一、焦化设备配件炼焦炉热平衡分析
焦化厂作为一个复杂的生产系统,以炼焦炉为中心组织生产,焦化设备配件通过购入洗精煤、燃气(焦炉煤气、高炉煤气)、蒸汽、水、电等一次能源开展生产,产生焦碳、焦炉煤气及煤焦油、粗苯等二次能源。热的流动是以炼焦炉为中心进行,余热资源分布和利用主要集中在炼焦和煤气净化两个环节。
焦炉的物料平衡和热平衡炼焦炉是一个复杂的间接加热设备。炼焦即炼焦煤料在炭化室内进行干燥、预热、软化熔融、半焦收缩转变为焦炭等复杂的加工过程。焦炉热平衡在物料平衡和燃烧计算的基础上进行,通过热平衡计算,可具体地了解焦炉热量在各方面的分配情况,从而寻找降低热量消耗的途径。由热平衡计算还可以从理论上求出炼焦耗热量。
1焦炉物料平衡
为进行物料平衡计算,取得以下数据:
①物料入方,为干煤和配料水分。焦化设备配件主要来源于实际生产统计和配煤的工业分析数据。
②物料出方,包括各级焦碳产量、干煤气产量和水汽量、化产品产量等。
一般取1吨湿煤(或干煤)做基准,焦炉炭化室的物料平衡数据。
2焦炉热平衡
根据物料平衡和各处温度,可计算出物料带入焦炉和带出焦炉的显热和潜热。
供入焦炉的热量主要消耗在几个方面:
①温度为1000℃左右的焦饼带走热量约占供入焦炉热量的40%。目前,大部分焦化厂采用湿法熄焦,使得这部分热量通过熄焦水的加热和蒸发白白地散失掉。
②温度为~800℃的荒煤气带走的热量约占供入焦炉热量的35%左右;这部分热量大部分被上升管和集气管的喷洒氨水加热蒸发所消耗(无用的热量),少部分热量用于防止焦油在管道系统中冷凝(有用的热量)。
③废气带走的热量约占供入焦炉总热量的15%左右。这部分热量对目前以烟囱为排烟设备的焦炉来说是不可少的,它的作用是烟囱有足够的吸力,使焦炉加热系统产生气体流动。但是,从蓄热室小烟道出来的废气温度达350~400℃而烟囱底部处的温度为200℃左右。
④焦炉表面散失的热量占供入焦炉热量的10%左右。
可见,供入焦炉热量主要通过红热焦碳、高温荒煤气、燃烧废气带走,炼焦生产中的余热资源主要集中在这三方面。
其二、焦炉设备的日常维护部分
焦炉设备按工作原理可分为:备煤设备、炼焦设备、化产设备、辅助设备、工业分析设备等。按运动情况则可分为:动设备和静设备。动设备是指构件产生运动或相对运动的机电设备,如:泵、皮带运输机、四大车。静设备是指构件不产生运动或相对运动的设备,如;焦炉、热交换器。
焦炉设备的日常维护主要包括以下几个部分:
1、选择和购置所需设备。主要从技术性、经济性及生产可行性几个方面进行选择。
2、组织安装和调试设备。
3、合理使用设备。通过正确合理的使用设备,减轻设备磨损,延长设备使用寿命,预防事故的发生。
4、及时检修与维护设备。正确运用设备运行的基本规律,合理的制定检查、维护、修理等各项规章制度,使设备的顺利运行。
5、掌握时机,适时改造和新设备。通过对焦化焦炉设备进行及时的改造和新,实现技术进步。
6、其他日常管理,设备的分类编号,报废。
焦炉在预热控制系统的操作下开始加热,加热曲线严格遵循理论曲线,大偏差不超过0.4%。在耐材膨胀以后,焦炉被维持在一个稳定而狭窄的温度范围内,以测试用于新焦炉的原有设备。
焦炉经微调以后,又成功地进行了5天的混合煤气加热性能测试,平均干馏时间为22小时。该焦炉不仅操作性能加稳定,而且还达到了上现行严格的环保标准。
随着炉体的老化和长期连续性生产造成的氧化腐蚀给护炉铁件带来严重的危害,炉体上部的横拉条尤其严重。1横拉条现状横拉条是焦炉砌体重要的护炉铁件,它的工作状态直接关系到炉体的严密性和强度,影响到焦炉的使用寿命。横拉条变细会造成炉门铁件变形,破坏炉门密封,给焦炉消烟工作带来困难。通过对一组58—Ⅱ型焦炉横拉条的监测发现,大部分横拉条有不同程度的腐蚀变细。在炉顶面翻修时,通过测量,发现大部分横拉条从机侧炉头到1#装煤孔处,以及3#装煤孔附近腐蚀变细较为严重,部分已由原始直径50mm腐蚀为d30mm,大部分横拉条在装煤孔以及上升管附近处直径在35mm~40mm之间,已影响到焦炉的正常生产。2腐蚀原因上部横拉条安装在靠近装煤孔和上升管附近的横拉条沟中,工作环境恶劣。