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老齡焦?fàn)t集氣管壓力控制探討與應(yīng)用

文檔作者：班玉海牟彪文檔來源：酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司焦化廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月28日
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上一篇：老齡焦?fàn)t煙囪冒黑煙原因分析及解決措施

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第３９ 卷第５ 期
２０１７ 年１０ 月
甘　肅　冶　金
ＧＡＮＳＵ?。停牛裕粒蹋蹋眨遥牵?
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．５
Ｏｃｔ．，２０１７
文章編號：１６７２?４４６１（２０１７）０５?００８６?０２
老齡焦?fàn)t集氣管壓力控制探討與應(yīng)用
班玉海，牟　彪
（酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司焦化廠，甘肅　嘉峪關(guān)?。罚常担保埃埃?
摘　要：針對老齡焦?fàn)t爐體竄漏嚴(yán)重，煙囪間斷性冒煙，焦炭質(zhì)量下降等問題，通過對焦?fàn)t加熱制度，爐體狀況，煙
囪冒煙狀況，炭化室底部壓力等工藝參數(shù)進(jìn)行分析研究，總結(jié)制定出符合老齡焦?fàn)t爐體狀況的集氣管壓力控制
要求。
關(guān)鍵詞：老齡焦?fàn)t；炭化室底部壓力；集氣管壓力
中圖分類號：ＴＱ５２０．５ 　　　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ｂ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｇａｓ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ
ｉｎ Ａｇｅｄ Ｃｏｋｅ Ｏｖｅｎ
ＢＡＮ Ｙｕ?ｈａｉ， ＭＵ Ｂｉａｏ
（Ｊｉｕｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｈｏｎｇｘｉｎｇ Ｉｒｏｎ ＆ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｊｉａｙｕｇｕａｎ ７３５１００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｏｎ ａｇｉｎｇ ｃｏｋｅ ｏｖｅｎ ｌｅａｋａｇｅ ｓｅｒｉｏｕｓ， ｃｈｉｍｎｅｙ ｓｍｏｋｅ ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔｌｙ， ｔｈｅ ｉｓｓｕｅ ｏｆ ｃｏｋｅ ｑｕａｌｉｔｙ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ?
ｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｃｏｋｅ ｏｖｅｎ， ｆｕｒｎａｃｅ， ｃｈｉｍｎｅｙ ｓｍｏｋｅ， ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ ｂｏｔｔｏｍ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ， ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐ ｇａｓ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｃｏｋｅ ｆｕｒｎａｃｅ ｗｉｔｈ ａｇｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： ａｇｅｄ ｃｏｋｅ ｏｖｅｎ； ｂｏｔｔｏｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｃｏｋｉｎｇ ｃｈａｍｂｅｒ； ｇａｓ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
１　引言
酒鋼焦化廠１＃－２＃焦?fàn)t現(xiàn)實(shí)際爐齡分別已達(dá)４７
年和４４ 年，已超過一代焦?fàn)t使用壽命２０ 年，是當(dāng)前
全國焦化行業(yè)在生產(chǎn)爐齡最長的兩座焦?fàn)t。目前兩
座焦?fàn)t爐體趨于老化、落后的工藝設(shè)備已成為制約
焦化廠安全生產(chǎn)和環(huán)境治理的瓶頸問題。
１＃－２＃焦?fàn)t爐體漏氣率均超過８％，兩座焦?fàn)t炭
化室竄漏嚴(yán)重，爐墻內(nèi)存在大量裂縫，其強(qiáng)度和操作
指標(biāo)均受到很大影響，炭化室爐頭磚普遍有５ ～ ２０
ｍｍ 深度的剝蝕，個別炭化室隨時有發(fā)生熔洞、穿孔
的危險，爐長伸長總量大于４００ ｍｍ，印證了兩座焦
爐都處于嚴(yán)重衰老狀態(tài)，爐墻強(qiáng)度大大降低，斜道區(qū)
和蓄熱室無法維修，焦?fàn)t本體隨時可能出現(xiàn)嚴(yán)重變
形或坍塌。
２　集氣管壓力對焦?fàn)t爐體影響
根據(jù)公司生產(chǎn)經(jīng)營形式及爐體狀況將１＃－２＃焦
爐結(jié)焦時間由２３ ｈ 延長到４８ ｈ，最長結(jié)焦時間達(dá)到
６２ ｈ，后逐漸縮短到２５ ｈ，焦?fàn)t在長結(jié)焦時間的生產(chǎn)
組織操作下，爐墻上起密封作用的石墨全部燒損，焦
爐在轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)后，爐體竄漏加劇，煙囪冒煙
頻繁。
為保證炭化室在整個結(jié)焦時間內(nèi)各部位的壓力
稍大于加熱系統(tǒng)的壓力，并防止吸入外界的空氣，以
炭化室底部壓力在結(jié)焦末期不小于０．５ ｍｍＨｇ 為原
則，確定集氣管壓力。這樣可以保持炭化室產(chǎn)生的
荒煤氣，不與燃燒系統(tǒng)相互竄漏，焦?fàn)t炭化室墻砌體
不可能非常嚴(yán)密，最初荒煤氣會通過磚縫竄入燃燒
系統(tǒng)，磚縫逐漸被荒煤氣熱解生成的游離石墨填塞
而密封。若集氣管壓力不能保持炭化室底部結(jié)焦末
期為正壓，或壓力低于燃燒系統(tǒng)，則炭化室砌體磚縫
中的石墨將被燒掉，引起竄漏，嚴(yán)重時砌體還會出現(xiàn)
熔洞和渣蝕現(xiàn)象［１］ 。
為了加快爐墻上起密封作業(yè)的石墨生長速度，
改善焦?fàn)t爐體竄漏情況，在結(jié)焦時間縮短到２５ ｈ，同
時將集氣管壓力由９０ Ｐａ，提高到９５ Ｐａ。焦?fàn)t２５ ｈ
結(jié)焦時間加熱制度見表１。
萬方數(shù)據(jù)
表１　焦?fàn)t２５ ｈ 結(jié)焦時間加熱制度
結(jié)焦時間標(biāo)準(zhǔn)溫度／ ℃ 支行溫度／ ℃ 煤氣流量煤／ （ｍ３ ／ ｈ） 煙道吸力／ Ｐａ 空氣過剩系數(shù)煤量／ ｔ
２５ ｈ １ １８０／１ ２３０ １ １８１／１ ２３３ ６ ３００ ８８／９５ １．２８ １７．９１
　　焦?fàn)t縮短結(jié)焦時間，增大集氣管壓力設(shè)定值后，
爐墻石墨的生長狀況并沒有因此而好轉(zhuǎn)，反而爐體
竄漏情況愈加嚴(yán)重，煙囪冒煙頻次增加，裝煤結(jié)束后
打開相鄰兩側(cè)看火孔蓋，大量黃煙溢出，通過對焦?fàn)t
加熱制度，爐體狀況，護(hù)爐鐵件設(shè)備，生產(chǎn)組織操作
進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)問題。通過組織對焦?fàn)t炭化室底
部壓力進(jìn)行測量，測量結(jié)果見表２。
表２　炭化室底部壓力測量結(jié)果統(tǒng)計表
序號集氣管壓力炭化室底部壓力單位
１ １１０ １６ Ｐａ
２ １００ １４ Ｐａ
３ １００ １０ Ｐａ
４ ９５ １２ Ｐａ
５ ９５ １０ Ｐａ
６ ９０ ８ Ｐａ
７ ８５ ６ Ｐａ
８ ８５ ６ Ｐａ
９ ８０ ２ Ｐａ
１０ ７５ ０ Ｐａ
１１ ７０ －４ Ｐａ
１２ ７０ －２ Ｐａ
１３ ６５ －６ Ｐａ
平均８４ ５ Ｐａ
最大１００ １４ Ｐａ
最?。叮?－６ Ｐａ
　　在結(jié)焦末期且集氣管壓力為８５ Ｐａ 時，炭化室
底部最低６ Ｐａ，整個過程未出現(xiàn)負(fù)壓情況，符合不
小于５ Ｐａ 的規(guī)定。炭化室底部壓力在結(jié)焦末期集
氣管壓力低于７０ Ｐａ 時，會出現(xiàn)負(fù)壓，因此集氣管壓
力波動最低不能低于７０ Ｐａ。
針對老齡焦?fàn)t實(shí)際狀況，造成爐體竄漏有兩個
必要條件，分別是竄漏途徑和竄漏動力（壓差），竄
漏的面積和竄漏的壓差越大，竄漏就越嚴(yán)重。１＃－２
＃焦?fàn)t爐齡較長，爐墻由爐頭向內(nèi)出現(xiàn)直縫，這種竄
漏不是炭化室保持較高的正壓力通過爐墻生長石墨
所能嚴(yán)密的，反而因壓力越高，竄漏越嚴(yán)重。裝煤初
期炭化室壓力最高，此時竄漏最嚴(yán)重，大量的荒煤氣
竄入燃燒室，荒煤氣的大量竄入破環(huán)燃燒室的系統(tǒng)
壓力，造成煤氣量增加，空氣量減少，導(dǎo)致立火道不
燃燒或者不完全燃燒，立火道溫度下降，加之因裝煤
降低，爐墻溫度降低幅度更大，結(jié)焦末期，竄入荒煤
氣量減少，立火道的燃燒環(huán)境改善，溫度又較大幅度
上升，隨著裝煤推焦，竄漏處溫度大幅波動，加劇爐
墻損壞，實(shí)際中爐墻沒有因保持較高的集氣管壓力
情況而得到好轉(zhuǎn)［２］ 。
通過將１＃－２＃焦?fàn)t集氣管壓力由設(shè)定的９５ Ｐａ
調(diào)整到８５ Ｐａ，將全爐的看火孔平均壓力由７ Ｐａ，提
高到１５ Ｐａ，風(fēng)門開度由１２０ ｍｍ 增加到１４０ ｍｍ，爐
墻石墨的生長速度明顯加快，爐體竄漏及煙囪冒煙
情況得到好轉(zhuǎn)。
３　結(jié)語
⑴針對老齡焦?fàn)t爐墻實(shí)際情況，過度增加集氣
管壓力，不利于爐墻石墨的生長，反而會使?fàn)t體竄漏
增加。通過將炭化室壓力更接近于燃燒室壓力，避
免了因大量荒煤氣竄入燃燒室而引起的爐墻溫度大
幅度波動，降低煉焦耗熱，提高焦炭質(zhì)量，延長焦?fàn)t
壽命。避免由于大量荒煤氣竄入燃燒系統(tǒng)而燒壞蓄
熱室格子磚和廢氣盤，燒裂磚煤氣道，穩(wěn)定燃燒系統(tǒng)
壓力，有利于爐體的加熱管理［３］ 。
⑵在結(jié)焦初期，由于降低了集氣管壓力，炭化室
和燃燒室壓力差較小，竄漏對燃燒室溫度影響較小，
竄漏的荒煤氣熱解后的游離碳逐漸在墻縫中結(jié)成石
墨，結(jié)焦末期燃燒室內(nèi)氣體竄入炭化室，由于氣體含
氧量較低和時間較短，不會影響爐墻的石墨的生長。
⑶在爐門相對嚴(yán)密的情況下，盡量使得炭化室
各部位壓力在整個結(jié)焦時間內(nèi)的平均值等于同一水
平高度的燃燒室壓力，這樣可以減少爐體竄漏情況，
加快爐墻上起密封作業(yè)的石墨生長速度。
參考文獻(xiàn)：
［１］　陳文虎．焦?fàn)t集氣管壓力影響因素的探討［Ｊ］．燃料與
化工，２００８， ３９（５）：２７?２９．
［２］　王　波，曾令發(fā)．焦?fàn)t集氣管壓力模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用研
究［Ｊ］．燃料與化工， ２０１７，４８（２）：２３?２４．
［３］　高明利，錢如剛． 集氣管壓力的影響因素及改進(jìn)措施
［Ｊ］．燃料與化工， ２００８，３９（２）：２３?２４．
收稿日期：２０１７?０５?１０
作者簡介：班玉海（１９７１?），男，河南衛(wèi)輝市人，助工，２００４ 年畢業(yè)于
蘭州理工大學(xué)計算機(jī)與信息管理?，F(xiàn)在焦化廠主要從事煤化工管理
工作。
第５ 期

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