焦爐煙道
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-08
焦爐煙道的實例教程
本文介紹了熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨等煙道廢氣余熱利用技術，并通過對余熱回收效果進行對比分析，指出獨立焦化企業采用焦爐煤氣加熱，宜采用熱管技術生產蒸汽（或負壓蒸氨）；鋼鐵聯合企業采用高爐煤氣加熱，建議采用煤調濕技術。
1、前言
焦爐煙道廢氣溫度為180℃—300℃，其帶出熱約占焦爐總輸出熱量的17%，目前大多數焦化廠將焦爐煙道廢氣通過煙囪放散至大氣中，造成極大的能源浪費。在當前提倡循環經濟、可持續發展的背景下，對焦爐煙道廢氣余熱進行回收利用，具有巨大的經濟效益和節能減排意義。目前焦爐煙道廢氣余熱利用技術主要有熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨、取暖和生產熱水洗浴等。
2、煙道廢氣余熱利用途徑
2.1、熱管技術
近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽技術，因其投資省，見效快而快速發展。煙道廢熱余熱回收生產蒸汽的工藝原理：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內的水，并使其汽化，所產汽—水混合物經蒸汽上升管達到汽包，經集中分離后再經蒸汽主控閥輸出。由于熱管不斷將熱量輸入水套管內的水，并通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環，達到將熱流體降溫，并轉化為蒸汽的目的。
焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經調節型蝶閥入余熱回收系統，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經汽包并計量后并入蒸汽管網，供各生產車間使用。余熱回收系統由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、熱管蒸汽發生器、軟水預熱器汽包、上升管、下降管等組成。其核心技術是熱管技術回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，其工藝流程圖如圖1所示。
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1、前言
焦爐煙道廢氣溫度為180℃—300℃，其帶出熱約占焦爐總輸出熱量的17%，目前大多數焦化廠將焦爐煙道廢氣通過煙囪放散至大氣中，造成極大的能源浪費。在當前提倡循環經濟、可持續發展的背景下，對焦爐煙道廢氣余熱進行回收利用，具有巨大的經濟效益和節能減排意義。目前焦爐煙道廢氣余熱利用技術主要有熱管技術、煤調濕、負壓蒸氨、取暖和生產熱水洗浴等。
2、煙道廢氣余熱利用途徑
2.1、熱管技術
近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽技術，因其投資省，見效快而快速發展。煙道廢熱余熱回收生產蒸汽的工藝原理：熱流體的熱量由熱管傳給放熱端水套管內的水，并使其汽化，所產汽—水混合物經蒸汽上升管達到汽包，經集中分離后再經蒸汽主控閥輸出。由于熱管不斷將熱量輸入水套管內的水，并通過外部汽—水管道的上升及下降完成基本的汽—水循環，達到將熱流體降溫，并轉化為蒸汽的目的。
焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經調節型蝶閥入余熱回收系統，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經汽包并計量后并入蒸汽管網，供各生產車間使用。余熱回收系統由軟化水處理裝置、除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、熱管蒸汽發生器、軟水預熱器汽包、上升管、下降管等組成。其核心技術是熱管技術回收煙氣中的顯熱，將軟化水加熱成水蒸氣，其工藝流程圖如圖1所示。
展開 脫硫脫硝裝置事故狀態下保障焦爐安全生產的措施
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焦爐煙道氣脫硫脫硝裝置與焦爐生產
焦爐煙道氣脫硫脫硝裝置的作用是將焦爐煙道氣中的SO2和NOx含量降至國家環保政策規定的標準后排放, 實現途徑是通過引風機將煙道氣從煙道中抽出, 經過單元設備處理后再排放。在引風機抽出煙道氣的過程中, 不僅要在煙道上開孔, 還要在引風口與煙囪之間增設切斷閥, 以利于煙氣的抽出。在抽出過程中, 要在引風口設置調節閥, 用于調節分煙道吸力, 還要增加分煙道吸力的報警與聯鎖, 以保證焦爐加熱交換系統的壓力制度。增加脫硫脫硝裝置后, 焦爐煙氣引出點和分煙道吸力需要通過計算得出。
2
煙囪熱備的注意事項
煙囪內的熱煙氣密度小于外界大氣密度, 在大氣壓力和密度差推動下煙囪根部形成負壓,即所謂的吸力。煙囪根部的吸力通過總、分煙道進一步傳導到焦爐內部, 從而形成焦爐加熱煤氣及廢氣的流動。
煙囪熱備的目的是使煙囪根部形成正常生產時的吸力,即提前將熱煙氣供給煙囪。供給的熱煙氣可以是空氣或者其他廢氣, 其物性參數必須與焦爐正常生產時的廢氣物性參數幾乎一致。即煙囪熱備使其具備正常生產時的吸力。
目前有些焦化廠脫硫脫硝后煙氣排放采用鋼煙囪替代焦爐原有煙囪。廠內配備兩路電源供電, 脫硫脫硝風機一開一備, 來保證焦爐的穩定生產。但在全廠停電等極端事故狀況下, 鋼煙囪因吸力不足無法維持焦爐加熱交換系統的壓力制度, 極易引發焦爐重大安全事故。
展開 1)焦爐上升管荒煤氣余熱回收利用技術
荒煤氣帶出熱約占焦爐總輸出熱的36%，余熱回收利用的潛力巨大。國內外針對這部分余熱開展了大量研究，試圖通過多種途徑進行回收利用：①用導熱油回收荒煤氣余熱;②用熱管回收荒煤氣余熱;③用鍋爐回收荒煤氣帶出熱;④用半導體溫差發電技術回收荒煤氣余熱;⑤荒煤氣余熱微流態回收技術;⑥國外用荒煤氣帶出熱對COG進行高溫熱裂解或重整;⑦以荒煤氣余熱為熱源的高效負壓蒸氨工藝;⑧利用初冷器回收82-85℃的荒煤氣余熱;⑨國外用荒煤氣直接燃燒發電。但大多仍處于研發和試驗階段，迄今尚沒有經長期運轉證明是成熟可靠的直接回收利用技術。
2)紅焦顯熱回收利用技術
出爐紅焦顯熱約占焦爐總輸出熱的37%。目前回收紅焦顯熱最為成熟的技術就是干熄焦技術。我國鋼鐵企業焦化廠88%以上焦爐配備了干熄焦裝置;大型鋼鐵聯合企業開始要求由濕熄焦備用改為干熄焦備用;獨立焦化廠為節能減排也在逐步采用干熄焦技術。
3)焦爐煙道廢氣余熱回收利用技術
煙道廢氣帶出熱約占焦爐總輸出熱的17%。其回收利用技術如下：
①以焦爐煙道廢氣為熱源的第三代煤調濕技術。我國多家公司都在開發以焦爐煙道氣為熱源的煤調濕技術，但大多處于起步或試用階段。煤調濕工藝的應用對焦爐生產及煤氣凈化工藝產生的影響，是阻礙該技術工業化應用及推廣的根本所在。
展開 3.3 改進焦爐風門開度調節工具
采用一種新型專用工具代替板尺調節焦爐風門開度，見圖 4 所示。焦爐風門開度測量調節器由鋼管和帶兩個螺母的螺桿組成。鋼管作為工具的手持端， 螺桿的最右端到最左側螺母的距離作為風門調節的目標開度， 左側螺母擰至右側螺母處以防止調節過程中螺母位置變動。先根據生產情況用刻度尺來確定風門具體開度，以確定最左側螺母位置，手握鋼管，將螺桿的最右端抵在風門的一側， 左側螺母達到的位置即為風門需要調整到的位置。此時可直接利用螺母敲擊風門小鐵板來調整風門開度， 此工具不僅保證了風門開度的精確性，減少了作業危險性，而且提高了工作效率。
3.4 改進空氣過剩系數控制方法
對焦爐煙道氧化鋯氧含量進行標定， 以氧化鋯氧含量示數法代替焦爐煙道廢氣化驗分析法來調整焦爐空氣過剩系數， 指導煉焦調火進行溫度調整。
（ 1 ） 對焦爐煙道氧化鋯氧含量進行標定。利用煙道廢氣分析設備檢測煙道廢氣成分， 對比廢氣分析結果中氧含量與煙道氧化鋯測量氧含量之間的誤差，標定氧化鋯氧含量示數的準確性。氧化鋯氧含量標定統計表見表 2 。
（ 2 ） 通過標定數據估算氧化鋯氧含量示數調整控制范圍。利用焦爐煙道廢氣分析設備檢測煙道廢氣成分，計算出目前的空氣過剩系數；通過對焦爐風門開度的調整， 對煙道吸力進行規范化管理，當空氣過剩系數達到 1.1~1.2 時，記錄焦爐煙道氧化鋯氧含量控制最佳值為 3.0 。
3.5 改進焦爐立火道過頂磚密封抹補工具
焦爐立火道過頂磚密封抹補工具見圖 5 。
在爐墻竄漏部位下 50 mm 處用專有工具 2 將其密封， 然后用粘稠狀泥漿在密封面上再抹補一次， 確保密封層的嚴密， 灰漿不會落到密封層下部， 這樣密封層與立火道墻面共同作用行成一個上部開口的方桶形。
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武鋼、馬鋼還采用測量焦爐小煙道廢氣盤處溫度、吸力來代替原蓄熱室頂部溫度、吸力的測調，以滿足焦爐直行溫度的均勻性要求，直行溫度機、焦側溫差在60℃
太鋼、馬鋼以較低標準溫度的方法來降低爐頂空間溫度，沙鋼、馬鋼把煤線調高到小于480mm，同時馬鋼還注重通過增加裝煤量的方法來控制爐頂石墨的生長。
高氧廢氣在化產區域收集并洗滌，就近送入RTO裝置燃燒并達標排放，裝置設備布置集中在化產區域，相比較送至焦爐燃燒，不影響焦爐生產運行，不增加焦爐煙道氣污染物濃度。該工藝不僅達到了化產廢氣環保治理的目的，也保證了焦爐生產和煙氣治理系統的正常運行，為焦化企業環保治理增添了助力！
焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經調節型蝶閥入余熱回收系統，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經汽包并計量后并入蒸汽管網，供各生產車間使用。
脫硫脫硝裝置事故狀態下保障焦爐安全生產的措施
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焦爐煙道氣脫硫脫硝裝置與焦爐生產
焦爐煙道氣脫硫脫硝裝置的作用是將焦爐煙道氣中的SO2和NOx含量降至國家環保政策規定的標準后排放, 實現途徑是通過引風機將煙道氣從煙道中抽出, 經過單元設備處理后再排放
3.4 改進空氣過剩系數控制方法
對焦爐煙道氧化鋯氧含量進行標定， 以氧化鋯氧含量示數法代替焦爐煙道廢氣化驗分析法來調整焦爐空氣過剩系數， 指導煉焦調火進行溫度調整。
（ 1 ） 對焦爐煙道氧化鋯氧含量進行標定。利用煙道廢氣分析設備檢測煙道廢氣成分， 對比廢氣分析結果中氧含量與煙道氧化鋯測量氧含量之間的誤差，標定氧化鋯氧含量示數的準確性。氧化鋯氧含量標定統計表見表 2 。
在焦爐地下室及煙道等處設有水泵，以定期排出積水或作防洪使用。
在廢氣系統中，每座焦爐的分煙道設自動調節翻板，總煙道設手動調節翻板。
6.4 熄焦
本項目熄焦全部采用干法熄焦，詳見干熄焦設施說明。
6.5 輔助裝置
在爐端臺的中層設有爐門修理站，推焦桿和平煤桿的試驗、更換站，以及導焦柵檢修站。在爐端臺外側設有10t電動葫蘆行車，這些設施既方便了生產操作，又減輕了工人的勞動強度。
7.
②回收焦爐煙道氣余熱生產蒸汽。近幾年，用熱管余熱鍋爐回收焦爐煙道氣余熱生產蒸汽技術，因其投資省、見效快而發展迅速。目前全國已投產此技術裝置30多套，在建約20套。
③以焦爐煙道氣為熱源的負壓蒸氨。我國開發的以焦爐煙道氣為熱源的負壓蒸氨技術已經投產，有較好的推廣前景。
在焦爐地下室及煙道等處設有水泵，以定期排出積水或作防洪使用。
焦爐煙道廢氣余熱生產蒸汽的工藝流程：在焦爐主煙道翻板閥前開孔，將焦爐主煙道廢氣引出，經調節型蝶閥入余熱回收系統，換熱降溫后約170 ℃的煙氣通過風機抽送，再經開關型蝶閥排入主煙道翻板閥后的地下主煙道，最后經焦爐煙囪排入大氣。鍋爐水被加熱后汽化，經汽包并計量后并入蒸汽管網，供各生產車間使用。
