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燃料与化工 Fuel & Chemical Processes
奥钢联林茨焦化厂结焦时间的调整
奥地利钢铁联合股份有限公司林茨焦化厂有5 座焦炉,每座40孔,年产140万t高炉用焦炭。受经济危机的冲击,林次焦化厂在2008年底大规模减产,通过延长结焦时间30%虽可达到减产的目的,旧一系列的日题随之而来。例如,益媒气送至回收工段由于煤气流速小而变得越发困难,不得不对沉积物进行清理等。林茨焦化厂总结了焦炭减产所带来的问题,并介绍了相应的解决方法。
林次焦化的焦炭直接送到奥钢联的高炉炼铁,
焦炭产量在1993一2008年逐年增加,最初每座焦炉的设计产量为54炉/d,经过改进和改造后,实际产量达到58.7炉/d。2008年经济危机爆发,高炉所需焦炭减少,焦炭过剩,林茨焦化厂减少了焦炭产量。
降低焦炭产量一般有2种方法:一是焦炉进行高温闷炉,二是延长结焦时间。第1种方法并不适合奥钢联,因为焦炉已经老化,再次启用时会难以满足环保要求。为了使焦炉长时间保持在较好的状态,最好的方式就是延长结焦时间。
2008年11月~2009年3月,焦炭产量最高时,煤气量约是65000m/h,3个月内煤气量下降到 45000m/h,相当于减少了30%。推焦计划也由每座焦炉58.7炉/d下降到44炉/d。延长结焦时间后出现的问题如下:荒煤气产量不足,集气管压力过低:煤气流速达不到下喷加热系统所需的流量:炉顶变形,废气温度和焦炉温度过低:煤气量难以满足副产品生产的要求。
1)荒煤气系统。当煤气流量低于53000m/h 时,已经无法再保证集气管内所需的压力,特别是停产超过1h时。另外空气进入炉内还会损坏冠火材料。停产1h后煤气压力降到了0,对此可采取以下临时措施:增大集气管压力、调节风机、降低焦饼中心温度、增加氨水量、部分关闭桥管水封阀、焦炉进人闷炉状态等。
上述措施是为了解决延长结焦时间导致的煤气产量下降,同时减少煤气的流动空间,但这些措施对于推44炉/d、煤气产45000m/h的焦炉来说是不够的。因此,在集气管与焦炉煤气管之间增设了连接管,在荒煤气中加人净化后的焦炉煤气来提高集
May.2014 Vol. 45 No.3
气管压力。这一办法可以解决推焦炉数减少时的荒煤气间题。
2)焦炉加热。产量下降三成,所消耗的能源也应该下降接近三成。依据煤气热值计算,每座焦炉大约需要30000m/h混合煤气和6000m/h焦炉煤气以达到满负荷生产。然而,当煤气流量大幅度减少时,加热控制设备就不再适用广,下喷系统不得不进行适当的暂停,部分过程控制系统也需要进行相应的改造。
3)对焦炉其他影响。焦炭产量的下降导致焦炉温度大幅下降,6"、7*焦炉(两段燃烧)的平均温度下降到大约1100℃。焦炉过冷以及由焦炉各部分温度不均号发损害的儿率增加,使得炉变形
另外,烟道内废气的温度降到160℃时可能会
发生酸腐菌蚀。焦炉推焦计划从链座焦炉48炉d降到44炉/d,这些问题会接而至,因此认为焦炉计划值设定为44炉/d会对焦炉产生损坏。
4)煤气净化。煤气净化系统在较低煤气量条件下仍可以工作,但需要一些微调。可以关闭1台初冷器,以使煤气鼓风机能够应对低一些的煤气流量。最大的问题出现在硫酸车间及硫酸本身,因配合煤的硫含量处于较低水平,很难保证硫酸浓度,所以冷却站的冷却水就不得不连续工作。
5)焦炭质量和产量。结焦时间与CRI或CSR 之间相关性不大。结焦时间变长时,这2个值略微有变差的倾向。在有效解决以上问题后,可轻易降低焦炭产量,但再次提高焦炭产量则需要较多的时间和能量,林茨焦化厂大约用了2个月的时间才恢复到原有产量。
林茨焦化厂降低焦炭产量的实践不多,减产后出现了许多问题。最大的问题是荒煤气系统如何在低煤气流量下维持集气管压力,对此可采取一些短期措施,但当推焦计划从每座焦炉48炉/d降到44 炉/d,这些措施便不再有效,需要在集气管与焦炉煤气管之间增设连接管,在荒煤气中加入净化后的焦炉煤气来稳定集气管压力。
减产后加热焦炉的能量需求减少。为了在低流量条件使下喷系统正常工作,煤气加热系统需要不