焦炉炭化室压力自动调节技术

摘 要：为实现焦炉炭化室压力稳定，改善焦炉炉顶环境，新开发一种焦炉碳化室压力自动调节技术，经过工程检验证明，该技术易于操作，运行稳定。

关键词：焦炉碳化室压力 自动调节

中图分类号：TQ545 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0063-03

目前，国内外焦炉炭化室内压力，主要是通过集气管对整个炉组进行调节。由于焦炉各个炭化室所处的结焦状态不同，易产生压力波动，对焦炉生产带来不良影响，如装煤时荒煤气导入集气管的量不够，使大量荒煤气外逸，严重影响环境，或使装煤除尘系统不能正常运行；焦炉结焦末期，炭化室内产生的荒煤气减少，有时甚至导致集气管内的荒煤气向该炭化室倒流并分解；并且在炭化室结焦末期焦炉炭化室底部出现负压，导致炭化室炉墙串漏，对焦炉造成不良影响等。国外有采用一种叫Proven系统的单个炭化室压力调节系统，可以实现焦炉单个炭化室压力稳定，装煤时可以将大量荒煤气导入集气管中，防止烟尘外溢，结焦末期又可以避免集气管内的荒煤气向焦炉炭化室倒流，并可解决炭化室结焦末期焦炉炭化室底部出现负压的问题，有利于焦炉生产和稳定运行。它采用一种叫做固定杯的装置，在控制机构的控制下，通过改变荒煤气的流通断面来实现对单个炭化室压力的调节，解决了前述常规焦炉集气系统存在的问题。但是，该系统相对复杂，对固定杯的制作要求高，且易粘结焦油，堵塞，影响系统稳定运行，给使用维护也带来了一定的难度。中冶焦耐工程技术有限公司和济钢共同开发了一种焦炉炭化室单调系统，通过改变桥管阀体结构形式，并通过执行机构和计算机控制系统，实现焦炉炭化室压力的单独调解和控制。该项技术已在济钢8、9#6 m焦炉开发成功，于2010年11月全炉投产，经过2年多的检验，运行稳定，便于操作，通过对单个炭化室的单独压力调节，实现了焦炉炭化室压力的稳定，解决了原系统存在的上述问题，焦炉炉顶环境大有改善。本项技术已在新兴铸管芜湖三山工程成功采用，现正在开工调试阶段。

1 技术方案

焦炉炭化室压力自动调节装置，它包括上升管、桥管阀体、桥管水封阀装置、集气管、计算机控制系统，流量调节装置、测压装置等。焦炉炭化室在干馏过程中，荒煤气由炭化室经上升管、桥管阀体、桥管水封阀装置导入集气管再经管道在煤气鼓风机产生的负压作用下导出。为了实现焦炉炭化室压力自动调节，将桥管阀体的筒体下端部，设计成倾斜面，通过控制水封阀盘的开度，实现改变气体流速，进而实现控制单个炭化室压力的目的。水封阀盘的开度由气动执行机构控制。通过设置在桥管上的压力检测装置，根据检测压力通过计算机来实现每个炭化室压力的调节。见图1：焦炉炭化室压力自动调节装置示意图（圆形集气管）、图2：焦炉炭化室压力自动调节装置示意图（U形集气管）。

为了实现每个炭化室压力的调节，还需配置计算机控制系统，在焦炉炭化室结焦周期一定的条件下，煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气量是一个由大到小逐步减小波动变化的过程，通过计算机控制系统根据每个炭化室所处的结焦时间和压力变化情况来调节每个水封阀盘开度的大小，达到控制荒煤气在水封阀通行截面、进而实现控制单个炭化室压力的目的。为了使炭化室压力调节更准确，防止出现较大的偏差，还需在上升管上检测出每个焦炉炭化室的瞬时压力，即在升管上设置测压装置，通过测压装置测出每个炭化室的即时压力，根据该即时压力与目标压力差，通过计算机控制系统发出控制指令，由气动执行机构控制水封阀盘的开度，最终实现对炭化室压力的稳定调节。

焦炉单个炭化室压力控制，实现焦炉炭化室压力的稳定，解决了由于压力波动带来的一些不良影响。防止了由于焦炉炭化室负压造成炉墙串漏，改善炉顶环境，提高自动化操作水平，延长焦炉使用寿命。

采用本项技术可以很好解决焦炉装煤烟尘治理问题，可以取消高压氨水装置。可取消装煤除尘，实现装煤烟尘治理，并且焦炉环境大有改观。但回收系统需要配合改造。

2 试验简介

焦炉炭化室压力自动调节技术是在济钢8、9#新建焦炉上采用的，焦炉于2009年12月投产，2010年4月开始调试试验工作。在试验前对原系统的集气管、桥管和炭化室底部压力进行了标定（见图3），由图可见常规焦炉集气系统在结焦中后期炭化室底部常出现负压，由于燃烧室与炭化室的压力差，长时间就会使砖缝石墨烧失，产生炉墙串漏，引起炉墙损坏，影响焦炉使用寿命。

经过半年多的安装调试和反复攻关试验，于2010年10月底完成了全炉的生产调试，投入运行。调试中集气管压力调整在50、0、-50、-100、-150、-200、-250 Pa，根据不同结焦时间，对桥管压力调节设定不同的设定值，目的就是防止炭化室底部出现负压，使每个炭化室压力在理想的工作范围。投入运行后，实现了每个桥管压力的稳定调节，图4是桥管压力、炭化室底部压力和翻板开度的曲线图，图5是集气管压力在-100 Pa时翻板开度和炭化室底部压力曲线图。由图可见，炭化室底部压力在结焦周期内是处在一个合理范围内的。

3 结语

（1）焦炉炭化室压力自动调节技术，实现了单个炭化室压力的稳定调节，对焦炉稳定生产、延长焦炉使用寿命、改善炉顶环境和提高焦炉操作水平具有积极促进作用。

（2）可以实现取消装煤除尘，实现装煤烟尘治理，但回收系统需要配合改造，改造方式同7.63 m引进焦炉。

（3）可以取消高压氨水装置。

参考文献

[1] 李守成，马卫华，屈秀珍.7.63m焦炉PROven系统的操作与改进[J].燃料与化工，2010，41（6）：21-22.

[2] 陈玉村，邱全山，钱虎林，等.7.63m焦炉PROven系统的参数优化[J].燃料与化工，2010，41（4）：18-21.