任鴻達

（拜城縣眾泰煤焦化有限公司 新疆 阿克蘇 842300）

【摘要】經(jīng)過對焦爐爐頂空間溫度進行研究分析后發(fā)現(xiàn)，如果焦爐爐頂空間溫度偏高會對荒煤氣中的初次產(chǎn)物產(chǎn)生直接影響，使其中的初次產(chǎn)物出現(xiàn)二次裂解的情況，這樣會影響焦油、氨以及苯等化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，造成這些化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)效率下降；與此同時可能導(dǎo)致化合水、氰化氫等生產(chǎn)效率上升。影響化工生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，進而影響化工生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，對焦爐爐頂空間溫度偏高進行研究，從焦爐煉焦的工序出發(fā)進行分析，提出合理有效的控制焦爐爐頂溫度的方法與措施，對當前焦爐化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有一定的促進意義。

【關(guān)鍵詞】焦爐煉焦；空間溫度；化產(chǎn)收率；控制措施

1 當前焦爐爐頂空間溫度的現(xiàn)狀

一般來說，焦爐爐頂空間溫度主要指的是炭化室的頂部空間荒煤氣的溫度，通常情況下，為了保證化工產(chǎn)品的質(zhì)量以及產(chǎn)量，對焦爐爐頂?shù)目臻g溫度進行嚴格控制，確保溫度在750 攝氏度左右最佳。但是在實際生產(chǎn)過程中因為焦爐焦餅的溫度在950 攝氏度到1050 攝氏度之間，在實際煉焦過程中最好控制爐頂空間溫度在850 攝氏度以下，才能保證正常的化工產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量。因此，對不同的焦爐爐頂空間溫度進行調(diào)查分析，根據(jù)焦爐爐頂?shù)目臻g高度、煉焦爐的加熱水平以及燃燒火焰的長度與等因素，對焦爐爐頂?shù)目臻g溫度進行監(jiān)測可以得出如表1 所示數(shù)據(jù)。

從表1 中能看出當焦爐在三分之二的結(jié)焦時間時，爐頂?shù)目臻g溫度已經(jīng)超過850 攝氏度，這已經(jīng)超過了最高爐頂空間溫度限制。根據(jù)記錄的爐頂空間溫度數(shù)據(jù)對影響焦爐爐頂空間溫度的因素進行研究和分析，降低焦爐爐頂空間溫度較高對化產(chǎn)率造成對的不利影響。

2 造成焦爐爐頂空間溫度偏高的原因

2.1 焦側(cè)爐頂?shù)目臻g高度較大

根據(jù)對54# 與73# 焦爐的煤線與焦線都進行了測量與記錄，發(fā)現(xiàn)這兩個焦爐的三個爐口的焦側(cè)爐頂空間的高度都相對較大，54# 爐口爐頂空間高度分別為：245m m、278m m、294m m，平均爐頂空間高度為：272m m；而73# 爐口爐頂空間高度分別是：242m m、283m m、314m m，平均爐頂空間高度為279m m。而一般情況下，焦爐的機側(cè)爐頂空間高度規(guī)定為250m m，而焦側(cè)爐頂空間高度為200m m。而實際測量的爐頂空間高度與規(guī)定的標準值之間相差較大，這樣就會使焦爐在煉焦過程中對爐頂產(chǎn)生更多的熱量堆積，使焦爐爐頂空間溫度偏高，進而影響化產(chǎn)品率。

2.2 焦爐的裝爐煤堆比重偏低

裝爐煤堆比重較低會影響爐頂空間焦炭的成熟度，經(jīng)過長時間的觀察分析發(fā)現(xiàn)：如果配煤細度在90% 以上時，配合煤料細度就會從80% 上升到90%，與此同時，裝爐的堆密度就會偏低，進而影響焦炭質(zhì)量。經(jīng)過觀察測量后，發(fā)現(xiàn)配合煤的細度在73% 左右時，產(chǎn)出的焦炭質(zhì)量最佳，與此同時，因為焦爐爐頂?shù)拿毫蠅簩嵍容^高需要吸收大量的熱，因此，爐頂空間的溫度相對降低。

2.3 焦餅中心溫度偏高

通常情況下，焦爐的焦餅溫度在950 攝氏度以上，1050 攝氏度以下，這樣能夠保證焦炭充分成熟。但是在實際焦爐煉焦過程中焦餅中心的溫度基本上都在1110 攝氏度左右，并且根據(jù)對兩個多月以來對焦餅中心溫度的測量記錄，并根據(jù)測量結(jié)果對焦炭質(zhì)量進行檢測，發(fā)現(xiàn)焦餅中心溫度在1100 攝氏度左右的焦餅質(zhì)量最佳。因此，在對焦餅中心溫度進行控制時，最好根據(jù)實際的焦炭質(zhì)量進行調(diào)整，可以采取一些措施使焦餅中心溫度下降10 攝氏度到15 攝氏度為宜，可以有效降低焦爐爐頂空間溫度，保證焦炭產(chǎn)出的質(zhì)量。

2.4 焦爐炭化室的壓力影響

焦爐爐頂空間溫度還會在一定程度上受炭化室的壓力影響：一般炭化室壓力處于負壓狀態(tài)時，大量空氣就會被吸入炭化室內(nèi)，并且與煤氣以及一些化學(xué)產(chǎn)品之間發(fā)生反應(yīng)，進行燃燒，這樣不僅會影響煤氣的產(chǎn)量和質(zhì)量，還會增加焦爐爐頂?shù)目臻g溫度。

3 控制焦爐爐頂空間溫度的措施

3.1 降低焦爐爐頂?shù)目臻g高度

焦爐爐頂?shù)目臻g高度偏大會對爐頂空間溫度產(chǎn)生較大影響，對化產(chǎn)收率的影響也相對較大。因此，為了降低焦爐爐頂空間溫度，保證化產(chǎn)收率，采取一定的措施降低焦爐爐頂?shù)目臻g高度十分重要。與此同時，還要增加焦爐內(nèi)的裝煤量，確保裝煤量的壓實度符合標準，提高燃燒效率，降低焦爐爐頂空間溫度。

3.2 根據(jù)實際情況控制焦餅中心溫度

根據(jù)上文的監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn)，在焦爐實際煉焦過程中，焦餅中心溫度在1110 攝氏度左右，而焦炭質(zhì)量最好的焦餅中心溫度大約為1100 攝氏度，而相關(guān)規(guī)定的標準焦餅中心溫度在950 攝氏度到1050 攝氏度之間。根據(jù)實際情況適當降低焦餅中心溫度，降低10 攝氏度到15 攝氏度最合適。這樣可以提高化產(chǎn)品收率質(zhì)量，增加化工企業(yè)的經(jīng)濟收益。

3.3 提高煤氣管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定

保證煤氣管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定性是降低焦爐爐頂空間溫度的關(guān)鍵一步，可以對五煉焦煤氣官網(wǎng)進行合理布置，根據(jù)實際情況對三系統(tǒng)風(fēng)房和一系統(tǒng)風(fēng)房進行優(yōu)化設(shè)計布局，避免各導(dǎo)管網(wǎng)之間的相互影響，提高煤氣管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定性。同時在原有煤氣管網(wǎng)檢修周期的基礎(chǔ)上對三煉焦與五煉焦的檢修時間進行重新調(diào)整，避免檢修時間的重疊，降低煤氣壓力的失衡情況。

3.4 其他降低焦爐爐頂空間溫度的措施

除了以上措施能夠有效降低焦爐爐頂空間溫度，保證化產(chǎn)品收率之外，還有一些措施也能夠在一定程度上降低焦爐爐頂空間溫度，保證焦炭質(zhì)量的同時，提高化產(chǎn)收率。

具體有以下幾個：（1）加強炭化室爐墻的密封性。如果炭化室爐墻的密封性不夠，會使大量的荒煤氣泄漏到燃燒室內(nèi)，增加煤氣燃燒量，很容易使炭化室頂部的溫度上升，從而引起爐頂空間溫度偏高。因此，制定合理的檢修周期，確保炭化室爐墻的密封性是降低爐頂空間溫度的有效措施。（2）嚴格控制配合煤料的質(zhì)量。經(jīng)過對焦爐煉焦過程中使用的配合煤料的研究發(fā)現(xiàn)，水分含量較低、揮發(fā)分也相對較低的配合煤料可以保證焦炭質(zhì)量的同時，有效降低爐頂空間溫度，提高化產(chǎn)品收率。（3）對焦爐煉焦的加熱制度進行優(yōu)化，可以提高焦爐煉焦的效率和質(zhì)量，提高化產(chǎn)收率。并且優(yōu)化后的加熱制度可以保證焦爐內(nèi)的燃料燃燒充分，降低余熱影響，從而降低爐頂空間溫度。

4 結(jié)語

綜上所述，焦爐爐頂空間溫度偏高會對化產(chǎn)收率造成較為嚴重的不利影響，并且在很大程度上會影響焦爐化工企業(yè)的維護和生產(chǎn)成本，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益，不利于化工企業(yè)的長遠發(fā)展。經(jīng)過研究和分析，將焦爐爐頂空間溫度控制在830 攝氏度以下能夠提高化產(chǎn)品收率，增加化工產(chǎn)品的生產(chǎn)率，提升化工企業(yè)的經(jīng)濟效益，對化工行業(yè)的發(fā)展十分有利。因此，相關(guān)的工作人員一定要根據(jù)焦爐實際工序進行適當改進，對焦爐爐頂?shù)目臻g溫度進行嚴格控制，確保化工企業(yè)的經(jīng)濟收益。

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