其一、焦化設備配件煉焦爐熱平衡分析
焦化廠作為一個復雜的生產系統(tǒng),以煉焦爐為中心組織生產,焦化設備配件通過購入洗精煤、燃氣(焦爐煤氣、高爐煤氣)、蒸汽、水、電等一次能源開展生產,產生焦碳、焦爐煤氣及煤焦油、粗苯等二次能源。熱的流動是以煉焦爐為中心進行,余熱資源分布和利用主要集中在煉焦和煤氣凈化兩個環(huán)節(jié)。
焦爐的物料平衡和熱平衡煉焦爐是一個復雜的間接加熱設備。煉焦即煉焦煤料在炭化室內進行干燥、預熱、軟化熔融、半焦收縮轉變?yōu)榻固康葟碗s的加工過程。焦爐熱平衡在物料平衡和燃燒計算的基礎上進行,通過熱平衡計算,可具體地了解焦爐熱量在各方面的分配情況,從而尋找降低熱量消耗的途徑。由熱平衡計算還可以從理論上求出煉焦耗熱量。
1焦爐物料平衡
為進行物料平衡計算,取得以下數(shù)據(jù):
①物料入方,為干煤和配料水分。焦化設備配件主要來源于實際生產統(tǒng)計和配煤的工業(yè)分析數(shù)據(jù)。
②物料出方,包括各級焦碳產量、干煤氣產量和水汽量、化產品產量等。
一般取1噸濕煤(或干煤)做基準,焦爐炭化室的物料平衡數(shù)據(jù)。
2焦爐熱平衡
根據(jù)物料平衡和各處溫度,可計算出物料帶入焦爐和帶出焦爐的顯熱和潛熱。
供入焦爐的熱量主要消耗在幾個方面:
①溫度為1000℃左右的焦餅帶走熱量約占供入焦爐熱量的40%。目前,大部分焦化廠采用濕法熄焦,使得這部分熱量通過熄焦水的加熱和蒸發(fā)白白地散失掉。
②溫度為~800℃的荒煤氣帶走的熱量約占供入焦爐熱量的35%左右;這部分熱量大部分被上升管和集氣管的噴灑氨水加熱蒸發(fā)所消耗(無用的熱量),少部分熱量用于防止焦油在管道系統(tǒng)中冷凝(有用的熱量)。
③廢氣帶走的熱量約占供入焦爐總熱量的15%左右。這部分熱量對目前以煙囪為排煙設備的焦爐來說是不可少的,它的作用是煙囪有足夠的吸力,使焦爐加熱系統(tǒng)產生氣體流動。但是,從蓄熱室小煙道出來的廢氣溫度達350~400℃而煙囪底部處的溫度為200℃左右。
④焦爐表面散失的熱量占供入焦爐熱量的10%左右。
可見,供入焦爐熱量主要通過紅熱焦碳、高溫荒煤氣、燃燒廢氣帶走,煉焦生產中的余熱資源主要集中在這三方面。
其二、焦爐設備的日常維護部分
焦爐設備按工作原理可分為:備煤設備、煉焦設備、化產設備、輔助設備、工業(yè)分析設備等。按運動情況則可分為:動設備和靜設備。動設備是指構件產生運動或相對運動的機電設備,如:泵、皮帶運輸機、四大車。靜設備是指構件不產生運動或相對運動的設備,如;焦爐、熱交換器。
焦爐設備的日常維護主要包括以下幾個部分:
1、選擇和購置所需設備。主要從技術性、經濟性及生產可行性幾個方面進行選擇。
2、組織安裝和調試設備。
3、合理使用設備。通過正確合理的使用設備,減輕設備磨損,延長設備使用壽命,預防事故的發(fā)生。
4、及時檢修與維護設備。正確運用設備運行的基本規(guī)律,合理的制定檢查、維護、修理等各項規(guī)章制度,使設備的順利運行。
5、掌握時機,適時改造和新設備。通過對焦化焦爐設備進行及時的改造和新,實現(xiàn)技術進步。
6、其他日常管理,設備的分類編號,報廢。
焦爐在預熱控制系統(tǒng)的操作下開始加熱,加熱曲線嚴格遵循理論曲線,大偏差不超過0.4%。在耐材膨脹以后,焦爐被維持在一個穩(wěn)定而狹窄的溫度范圍內,以測試用于新焦爐的原有設備。
焦爐經微調以后,又成功地進行了5天的混合煤氣加熱性能測試,平均干餾時間為22小時。該焦爐不僅操作性能加穩(wěn)定,而且還達到了上現(xiàn)行嚴格的環(huán)保標準。
隨著爐體的老化和長期連續(xù)性生產造成的氧化腐蝕給護爐鐵件帶來嚴重的危害,爐體上部的橫拉條尤其嚴重。1橫拉條現(xiàn)狀橫拉條是焦爐砌體重要的護爐鐵件,它的工作狀態(tài)直接關系到爐體的嚴密性和強度,影響到焦爐的使用壽命。橫拉條變細會造成爐門鐵件變形,破壞爐門密封,給焦爐消煙工作帶來困難。通過對一組58—Ⅱ型焦爐橫拉條的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),大部分橫拉條有不同程度的腐蝕變細。在爐頂面翻修時,通過測量,發(fā)現(xiàn)大部分橫拉條從機側爐頭到1#裝煤孔處,以及3#裝煤孔附近腐蝕變細較為嚴重,部分已由原始直徑50mm腐蝕為d30mm,大部分橫拉條在裝煤孔以及上升管附近處直徑在35mm~40mm之間,已影響到焦爐的正常生產。2腐蝕原因上部橫拉條安裝在靠近裝煤孔和上升管附近的橫拉條溝中,工作環(huán)境惡劣。