摘 要:對于焦爐生產而言,由于結焦時間的延長和出爐孔數的減少,裝煤量也隨之下降,由此也對整個焦爐熱工系統、焦爐煙氣排放系統乃至后續的化產品回收產生了一連串的影響,其中比較顯著的影響之一就是焦爐煤氣產量的下降。本文基于當前環保形勢下焦化企業延長結焦時間的生產實際,對如何在保證焦爐排放達標的前提下,維持和提高焦爐煤氣產量進行了探討。
關鍵詞:環保;延長結焦時間;煤氣產量
焦爐煤氣是焦爐生產的重要產品,是一種熱值高、可燃組分高、燃燒速度快的燃料,廣泛應用于燒結、熱軋、燃氣發電等各種加熱系統中;同時其中含有的焦油、硫化氫等也是化產品回收的主要來源。據測算,鋼鐵企業二次能源結構中,焦爐煤氣約可占到煤氣總消耗量的一半。由此可見焦爐煤氣在大型鋼鐵企業能源結構中所占有的重要地位。但是隨著當前環保治理力度的不斷加大,各鋼鐵焦化企業減產、限產已成為常態化。對于焦爐生產而言,由于結焦時間的延長和出爐孔數的減少,裝煤量也隨之下降,由此也對整個焦爐熱工系統、焦爐煙氣排放系統乃至后續的化產品回收產生了一連串的影響,其中比較顯著的影響之一就是焦爐煤氣產量的下降。本文基于當前環保形勢下焦化企業延長結焦時間的生產實際,對如何在保證焦爐排放達標的前提下,維持和提高焦爐煤氣產量進行了探討。
1 影響焦爐煤氣產量的原因分析
1.1 焦爐生產的變化
焦煤煤氣是由入爐煤的揮發而形成,因此,焦爐裝煤量的多少直接影響到焦爐煤氣的發生量。生產量越大,裝煤孔數越多,那么產生的焦爐煤氣量越大,兩者呈非常明顯的正比例線性關系。以邯鋼焦化廠6m焦爐為例,在焦爐滿負荷生產狀態下,單座焦爐日煤氣發生量可達40萬m3以上;而在環保限產條件下,由于出爐孔數和裝煤量的銳減,煤氣發生量只相當于滿負荷生產時的一半。可見裝煤量對于焦爐煤氣產量的影響是最為直接的。
1.2 配煤結構和揮發分的變化
焦爐煤氣來自于入爐煤中可揮發組分,煤氣產量不僅與裝煤量有關,而且與入爐煤的揮發分有關。相同重量和含水量的煤揮發分越大,則煤氣的產率越大,生成焦炭越少;揮發分越小,則煤氣產率越小,生成焦炭越多。焦炭與荒煤氣是焦爐生產的兩種主要產物,是焦爐生產經濟效益的主要體現,但兩者又呈現出此多彼少的關系,因此從整體來看,煤的揮發分并非越大越好。相反,如果揮發分及硫分較大,不僅焦炭產量減少,而且大量硫化物氣體的形成還會增加煤氣循環系統和凈化系統的壓力。一方面會加劇管路的堵塞,增加焦爐及荒煤氣管路冒煙的可能性;另一方面,造成煤氣燃燒廢氣中污染物的增加,有導致焦爐排放數據升高的風險。這就需要企業綜合考慮經濟效益和環保效益,合理配煤。
1.3 焦爐熱工對煤氣產量的影響
焦爐熱工對煤氣產量的影響主要在于對焦爐溫度的調節。如果熱工人員對焦爐溫度調節不當,或是加熱系統管路出現堵塞,焦爐溫度、均勻系數達不到工藝要求的話,焦炭便無法在計劃結焦時間內完全成熟,就會出現生焦或是夾生焦的情況,該孔相應的煤氣產量也會受到影響。判斷生焦與否的重要標準就是焦炭的揮發分,如揮發分大于1.5%,則表示生焦,說明焦炭中還有很多可揮發的組分。也就是說該孔焦炭并未產生應有的煤氣量,煤氣產量相對減少,因而導致單孔的煤氣產率下降。并且在推生焦時,還會造成推焦冒黑煙的現象,嚴重污染大氣環境。因此,無論是從焦炭質量考慮,還是從焦爐煤氣產量以及當時嚴峻的環保形勢考慮,生焦都是應絕對避免的。
2 在當時環保形勢下維持和提高焦爐煤氣產量的措施
2.1 優化配煤結構
焦爐煤氣產率的大小與入爐煤的揮發分密切相關,因此在焦爐限產的情況下,通過增加配合煤的揮發分也就成為了增加煤氣產量和產率最為有效的辦法。配煤時,應在考慮焦炭強度指標和成本的基礎上,適當增加氣肥煤的配比,減少瘦煤使用;同時為了降低煤氣中硫化物的含量,應盡量少采用高硫煤,以控制煙氣中的二氧化硫,避免造成環保數據的波動。
2.2 加強熱工操作,杜絕生焦
在結焦時間延長的情況下,焦爐熱工人員應當密切注意爐溫變化,嚴格按照標準溫度要求控制各火道的溫度。尤其是要注意邊爐溫度和其他低溫爐號,認真分析低溫原因,通過清管、加大空氣口開度、插拔鐵絲等措施,確保焦爐均勻、穩定加熱,避免出現低溫爐號導致生焦。
2.3 加強對爐頂荒煤氣管路的清掃和修補
焦爐煤氣產生于碳化室后,會由爐頂空間進入到集氣管,如果此時荒煤氣管路出現堵塞或是泄露的話,焦爐煤氣便會在壓力作用下由爐體或是管路損壞處泄露而出,最終排散到大氣環境中。這不僅會污染大氣環境,同時也會造成焦爐煤氣資源的浪費。因此,焦爐熱修人員必須要及時對出現堵塞的煤氣管路進行清掃和修補,從而避免焦爐煤氣資源的浪費,使更多的焦爐煤氣可以進入到凈化回收工段,得到充分的利用。
3 結語
在環保嚴格管控,生產受限的情況下,優化配煤結構已成為增加焦爐煤氣產量和產率的最有效措施。在增加配合煤揮發分的同時,還應密切關注煙氣中的硫化物含量,以避免環保數據出現波動。
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