煉焦焦爐炭化室均壓調節方法與流程

2023-08-13 09:16:11 2

本發明涉及焦爐煉焦領域，尤其涉及一種煉焦焦爐調壓方法。

背景技術：

焦炭的生產過程是煉焦煤在焦爐炭化室內的乾餾過程，如圖1所示，在炭化室1內乾餾過程產生的荒煤氣經過本爐的上升管2、橋管3，並在橋管部位通過噴灑低壓氨水進行降溫後進入集氣管4中，在工作過程中，並列設置的一排所述的炭化室1共用一個集氣管4。

集氣管內壓力的控制標準是煉焦生產的一個重要指標，傳統技術中，其設定值的原則是，要保證正對焦爐吸氣管的炭化室底部壓力在結焦末期相對於外界為微正壓狀態，即該處壓力最好控制在5Pa，進而根據熱浮力原理計算得出集氣管壓力的控制標準，當荒煤氣平均溫度為800℃時，每米高度產生的浮力約為12pa，因此近似計算公式為：

P集 = 5 + 12*H

P集為集氣管壓力，

H為從炭化室底部到集氣管測壓點的高度，單位米

鑑於此，6米焦爐炭化室底部至集氣管測壓點高度約為8米，集氣管壓力控制標準為略大於100pa；7米焦爐炭化室底部至集氣管測壓點高度約為10米，集氣管壓力控制標準為略大於120pa，以上都為近似控制值非準確計算值；

集氣管壓力控制越高，炭化室底部壓力也越高，有利方面是避免了外部空氣被吸入炭化室內；但是卻造成焦爐爐體冒煙、裝煤冒煙等可視化環境惡化。在當今國內外對環保日益重視的形勢下，焦爐本體可視化環境的惡化是不容存在的，因此總是試圖將炭化室底部壓力在結焦末期控制為微正壓狀態。

從控制方式而言，保證正對焦爐吸氣管的炭化室底部壓力在結焦末期的微正壓為下限臨界控制方式，在保證結焦末期炭化室處於微正壓時，而其它結焦狀態的炭化室底部則處於相對高壓狀態。通常情況下在某一時刻，處於結焦末期的炭化室僅佔全爐的1/4-1/5，也就是說，為了要保證少數處於結焦末期的炭化室底部壓力的微正壓狀態，而導致大多數炭化室要處於相對高壓狀態，這種控制方式不是最優的。

在認識到這種控制邏輯不合理的基礎上，同時為改善焦爐可視化環境，優化集氣管壓力控制方式，單個炭化室壓力控制技術應運而生。

在單個炭化室壓力控制技術中，目前世界上最著名的技術當屬焦爐Proven系統，該技術被廣泛應用於7.63米以上的焦爐上。Proven系統由Uhde和DMT共同開發，並由DMT生產，如圖2所示，單獨壓力控制系統5/Proven被安裝在集氣管內，每個炭化室配置一套，採用該技術的焦爐集氣管壓力控制為-200pa ~ -300pa。裝煤初期，荒煤氣產生量較大，炭化室壓力較高，此時Proven固定杯內水位迅速下降，皇冠內氣體自由通行截面大大增加，炭化室內氣體迅速導出，進而炭化室內的壓力約為5mm水柱；在荒煤氣發生量較少的結焦末期，炭化室壓力較小，固定杯內水位隨即上升，皇冠氣體自由通行截面減小，氣體導出量大大減少，結焦末期炭化室壓力可以控制在微正壓水平；因此實現了對各單個炭化室進行獨立控制，這樣既防止炭化室壓力過高導致荒煤氣跑冒，也避免炭化室壓力過低時空氣滲入其中。

但是，因Proven系統投資及專利費成本較高，讓不少煉焦企業對該項技術望而卻步，尤其對已建好的焦爐，很難通過技術改造使用Proven系統，另外在應用過程中，發現Proven系統存在易堵塞、難清掃等缺陷，一旦Proven系統被堵塞，則其對單個炭化室的調壓功能將大受影響。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種煉焦焦爐炭化室均壓調節方法，該方法將工作中必然處於不同結焦狀態的炭化室的荒煤氣路連通，利用彼此之間的壓力互補達到降低焦爐集氣管壓力控制標準的目的，進而緩解焦爐裝煤過程冒煙，以及消除生產過程爐門冒煙，改善焦爐可視化環境，具有廣闊的推廣應用前景。

本發明是這樣實現的：一種煉焦焦爐炭化室均壓調節方法，將順序並列設置的一排炭化室分成若干組，每組炭化室中至少包含兩個相鄰的炭化室，用連通管將每組中各個炭化室的荒煤氣路並聯連通，所述連通管上設置切斷閥；當某一炭化室的上升管蓋或加煤口爐蓋被打開時，關閉該炭化室對應的切斷閥，其他情況下切斷閥保持打開。

所述荒煤氣路包括焦爐炭化室爐頂空間、上升管和橋管。

所述連通管上還設置有吹掃裝置。

所述吹掃裝置所用的吹掃介質為蒸汽或壓縮空氣。

所述吹掃裝置進行吹掃的間隔時間為8~12小時。

本發明煉焦焦爐炭化室均壓調節方法將工作中必然處於不同結焦狀態的炭化室連通，利用彼此之間的壓力互補達到降低焦爐集氣管壓力控制標準的目的，並設置切斷閥緩解焦爐裝煤過程冒煙，以及消除生產過程爐門冒煙，改善焦爐可視化環境；結構簡單的同時可以達到改善焦爐可視化環境的效果，與世界著名的焦爐Proven系統相比，具有投資少，工藝簡單，易實現自動控制，並且可以在已投產的焦爐上進行技術改造而加以實施應用等系列優勢，具有廣闊的推廣應用前景。

附圖說明

圖1為本發明中荒煤氣的運行路徑圖；

圖2為現有的Proven系統布置示意圖；

圖3為本發明煉焦焦爐炭化室均壓調節方法應用時的管路布置示意圖。

圖中：1炭化室、2上升管、3橋管、4集氣管、5單獨壓力控制系統、6連通管、7切斷閥、8上升管蓋、9炭化室爐頂空間、10煤層、11吹掃裝置。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明表述的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。

實施例1

如圖1、3所示，將順序並列設置的一排炭化室1分成若干組，每組炭化室1中至少包含兩個相鄰的炭化室，用連通管6將每組中各個炭化室1的荒煤氣路連通，所述連通管6上設置切斷閥7，當某一炭化室的上升管蓋8或加煤口爐蓋被打開時，關閉該炭化室對應的切斷閥7以避免炭化室內煙氣外冒影響環境；通常情況下當某一炭化室處於推焦作業、推焦作業準備階段或炭化室進行相關檢修作業時，需打開上升管蓋8或加煤口爐蓋；其他情況下切斷閥7保持打開；利用相鄰炭化室1所處結焦狀態的不同，相對高壓炭化室1中的荒煤氣將導入處於結焦末期的相對低壓炭化室1，此種情況下，集氣管4壓力下調，可以實現不同炭化室1之間的壓力均衡，避免空氣在炭化室1結焦末期因為負壓滲入，影響焦爐長壽；在本實施例中，將五個炭化室分成兩組，一組兩個炭化室，另一組三個炭化室，用連通管6根據炭化室1的位置順序連通每組中各個炭化室1內的荒煤氣路；

在本發明中，連通管6連接部位與最終集氣管4所需控制的壓力大小有關，所述荒煤氣路包括位於炭化室中煤層上方的炭化室爐頂空間9、上升管2和橋管3，連通管6可以根據需要連接在荒煤氣路上的各個區域，通常情況下連接點離集氣管4越遠，集氣管4所需的控制壓力可以降得更低；連通後的集氣管4的壓力控制標準值P為

P=P0-（P1-P2 +20±10 pa），

其中，P0為連通前集氣管4的壓力控制標準值；

P1為連通前與結焦末期炭化室相連的炭化室，連接點處的壓力；

P2為連通前結焦末期炭化室連接點處的壓力。

通常在一個作業順序中，推焦作業30分鐘前，需執行打爐蓋和打開頂蓋8作業，在此作業之前，需關閉與該炭化室相連通的切斷閥7；直至該炭化室裝煤結束後，再打開切斷閥7。或炭化室1進行相關檢修作業需打開上升管蓋8或加煤口爐蓋時，關閉該炭化室對應的切斷閥7，待檢修作業結束後，關閉上升管蓋8或加煤口爐蓋時，再打開切斷閥7。

為防止整個連通系統中長期運行被石墨或焦油粘附而堵塞，需在連通管上配置吹掃裝置11，吹掃介質可採用蒸汽或壓縮空氣，所述吹掃裝置11進行吹掃的間隔時間為8~12小時。