焦?fàn)t大煙囪冒煙及煙道翻板掛料

1、焦?fàn)t大煙囪冒煙及煙道翻板掛料的原因分析及治理摘要：根據(jù)唐山佳華煉焦分廠焦?fàn)t大煙囪冒煙的狀況，探索大煙囪冒煙規(guī)律，從加熱制度、回爐煤氣組分、分析煙道沉積物等方面，查找大煙囪冒煙的原因，并采取辦法治理大煙囪冒煙效果顯著。關(guān)鍵詞：焦?fàn)t；煙囪；冒煙；加熱制度；回爐煤氣；煙道沉積物煙囪是焦?fàn)t的附屬設(shè)備，是焦化廠的標(biāo)志性建筑之一。其主要作用是產(chǎn)生吸力吸入空氣與燃燒室的煤氣燃燒，并將燃燒產(chǎn)生的廢氣從爐內(nèi)順利排出。焦?fàn)t正常生產(chǎn)操作時(shí)，從煙囪排出的廢氣是無(wú)色的，所以通?？床坏綗焽杳盁煛Ｈ绻麩焽杳盁?，則反映焦?fàn)t生產(chǎn)出現(xiàn)異常，一般是因煤氣不完全燃燒所致，從而污染環(huán)境。1 初期治理造成煙囪冒黑煙的根本原因是煤氣不完全

2、燃燒，使煤氣中的甲烷和不飽和烴分解形成石墨，并懸浮在廢氣中，經(jīng)蓄熱室煙道，最后從煙囪排出。在廢氣經(jīng)過(guò)蓄熱室的格子磚時(shí)，會(huì)有部分石墨沉積下來(lái)而造成格子磚孔隙變小，蓄熱室阻力變大，影響焦?fàn)t的正常加熱。從2011年下半年以來(lái)，唐山佳華煉焦分廠焦?fàn)t的大煙囪時(shí)常出現(xiàn)冒煙的情況。從8月開始，焦?fàn)t結(jié)焦時(shí)間延長(zhǎng)至48 h，焦?fàn)t火道嚴(yán)重竄漏，煙囪偶有冒黑煙的現(xiàn)象。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)了爐體的竄漏治理；嚴(yán)格制定和執(zhí)行了焦?fàn)t的特殊操作；檢查加熱系統(tǒng)；并將集氣管壓力設(shè)定值從140 Pa提至160 Pa，使荒煤氣在向燃燒室竄漏的過(guò)程中，在磚縫中分解積炭，起到密封作用；同時(shí)做好護(hù)爐鐵件的測(cè)量調(diào)節(jié)工作，保障爐體均勻合理地膨脹

3、（或收縮）。經(jīng)過(guò)一系列措施的實(shí)施，焦?fàn)t煙囪冒黑煙的現(xiàn)象基本得到解決。2 深入調(diào)研，采取措施加以控制煙囪冒黑煙的現(xiàn)象雖初步解決，但經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，煙囪冒煙現(xiàn)象仍有發(fā)生，且不只一種顏色。通過(guò)從新角度進(jìn)行一系列調(diào)研，查找冒煙規(guī)律，采取措施，取得一定成效。2.1 加熱制度的影響2.1.1 查找規(guī)律，繪出冒煙趨勢(shì)連續(xù)7 d 對(duì)4 根煙囪在固定時(shí)間（9301030）煙囪冒煙的狀況及焦?fàn)t工藝參數(shù)變化數(shù)值進(jìn)行記錄，同時(shí)記錄了蓄頂吸力溫度、小煙道溫度、分煙道吸力溫度等數(shù)據(jù)及每分鐘的冒煙程度，并做出曲線(圖1)進(jìn)行分析。根據(jù)冒煙程度劃分變淡、較淡、較濃、濃、很濃5個(gè)級(jí)別，分別設(shè)其值為1、2、3、4、5。由圖1 可得，

4、焦?fàn)t煙囪冒煙主要集中在交換前78 min 及交換后45 min，而且交換后煙囪冒煙概率極高。2.1.2 工藝參數(shù)變化趨勢(shì)和冒煙趨勢(shì)記錄蓄頂吸力、蓄頂溫度、小煙道溫度、分煙道吸力溫度等數(shù)值，繪出曲線，對(duì)焦?fàn)t煙囪與分煙道冒煙溫度進(jìn)行比較，見圖2。圖1 焦?fàn)t煙囪綜合冒煙情況時(shí)間/min冒煙程度反向交換時(shí)刻正向交換時(shí)刻圖2 焦?fàn)t煙囪與分煙道冒煙溫度對(duì)比時(shí)間/min冒煙程度1231 焦?fàn)t煙囪冒煙溫度2 冒煙程度3 分煙道冒煙溫度反向交換時(shí)刻正向交換時(shí)刻由圖2 可知，只有分煙道溫度隨交換過(guò)程呈規(guī)律變化，與煙囪冒煙的趨勢(shì)相吻合。煙囪冒煙集中的時(shí)間是分煙道溫度升高且溫度較高的階段。分析原因?yàn)闊煹纼?nèi)水較多，當(dāng)途

5、經(jīng)分煙道的廢氣溫度較高，帶走水蒸汽的量增加時(shí)，煙囪冒煙程度加重?；蛘邚U氣內(nèi)某些組分與水或水蒸氣反應(yīng)生成煙霧狀顆?；蛘咂渌鼛ь伾珰怏w，而加重了煙囪冒煙程度。2.1.3 分煙道吸力的影響圖3 焦?fàn)t煙囪與分煙煙道冒煙吸力對(duì)照時(shí)間/min冒煙程度1 焦?fàn)t煙囪冒煙吸力2 分煙道冒煙吸力3 冒煙程度123反向交換時(shí)刻正向交換時(shí)刻秦 瑞，等：焦?fàn)t大煙囪冒煙及煙道翻板掛料的原因分析及治理 11河北化工Hebei Chemical Industry 第35卷由圖3 可知，（1）分煙道吸力與整個(gè)交換過(guò)程中煙囪的冒煙趨勢(shì)不成規(guī)律性變化，但正向交換后分煙道吸力有明顯的下降趨勢(shì)，并且吸力恢復(fù)到設(shè)定值需要67 min，此

6、階段是煙囪冒煙的一個(gè)集中時(shí)段，因此吸力達(dá)不到設(shè)定值是引起交換后煙囪冒煙的一個(gè)影響因素。為了排除這一因素，從吸力角度出發(fā)對(duì)分煙道翻板控制程序進(jìn)行調(diào)整，在交換過(guò)程中使分煙道翻板開度保持在60不變，使吸力達(dá)到200 Pa 左右，待交換完成后再恢復(fù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，吸力從高向低恢復(fù)，將波谷轉(zhuǎn)換成波峰，即解決了交換后吸力不足的問(wèn)題，實(shí)際效果較明顯。（2）增大分煙道吸力理論上可以抑制煙囪冒煙，空氣量較大使燃燒更加充分，且大量的空氣可沖淡煙霧濃度，使冒煙現(xiàn)象減弱，然而較大的吸力對(duì)焦?fàn)t高向加熱十分不利，會(huì)使煤氣集中在底部燃燒，高向加熱降低。此方法實(shí)際操作效果并不明顯。2.2 回爐煤氣組分的影響2.2.1 回爐煤氣組分

7、及煙道內(nèi)沉積物分3 次從一期吸氣機(jī)分別取樣，分析回爐煤氣組分及煙道內(nèi)沉積物，如附表所示。從附表可知，回爐煤氣中的氨和硫化氫的含量較高。實(shí)際工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)分煙道翻板調(diào)節(jié)不動(dòng)的情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)煙道翻板掛料嚴(yán)重，煙道翻板上有沉積物質(zhì)出現(xiàn)。煙道翻板掛料為黃色、白色物質(zhì)，質(zhì)地較硬，用工具清除困難，該物質(zhì)能溶于水，清除時(shí)可利用高壓水槍沖洗。進(jìn)一步化驗(yàn)，得出該物質(zhì)為混合物，其中硫含量占全物質(zhì)組分的25%30%。這證明了煙道廢氣中硫化物的含量較高。由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制，無(wú)法精確測(cè)出其它組分的含量。但根據(jù)回爐煤氣的成分和物質(zhì)性質(zhì)，判斷該物質(zhì)大部分應(yīng)為硫酸或亞硫酸鹽、銨鹽、碳酸鹽類。煙道廢氣中的CO、SO2等混合

8、物在陽(yáng)光、紫外線的照射下，會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，最終形成一種淺蘭色的煙霧，即所謂的“光化學(xué)煙霧”。當(dāng)煤氣中的氮和其它含氮化合物的含量增大時(shí)，其燃燒形成的氧化氮的含量同時(shí)也增大，在陽(yáng)光、紫外線的照射下也會(huì)明顯地看到有藍(lán)煙冒出。2.2.2 其它企業(yè)經(jīng)驗(yàn)經(jīng)調(diào)研，開灤中潤(rùn)煤化工公司回爐煤氣中摻混了一定量的馳放氣，其為合成甲醇工段產(chǎn)生的氣體，主要成分為H2、CO、H2O 和CH4等惰性氣體，其中H2和CH4體積百分含量占90%左右，對(duì)減輕大煙囪冒煙效果較好。3 結(jié)論3.1 為避免大煙囪冒煙受爐體竄漏影響，還應(yīng)該繼續(xù)保持爐體嚴(yán)密。3.2 通過(guò)加強(qiáng)對(duì)煤氣預(yù)熱器的檢查，及時(shí)進(jìn)行煙道抽水，降低回爐煤氣含水量，加強(qiáng)對(duì)

9、煙道內(nèi)水量的控制。雖然煙囪冒煙和煙道溫度變化趨勢(shì)存在一定吻合，但是煙道溫度是否影響煙囪冒煙還無(wú)法驗(yàn)證。因此，要研究不同結(jié)焦時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)溫度下煙道溫度變化趨勢(shì)、廢氣中能與水和水蒸氣反應(yīng)的物質(zhì)及其性質(zhì)。3.3 繼續(xù)驗(yàn)證吸力增加量對(duì)煙囪冒煙產(chǎn)生的影響。雖然通過(guò)調(diào)整分煙道翻板控制程序，提高了交換后吸力，對(duì)交換后冒煙起到了一定的效果，但分煙道翻板頻繁地大幅度開關(guān)對(duì)自動(dòng)執(zhí)行器和翻板本身的消耗和磨損都會(huì)加大，其使用壽命將會(huì)大幅縮短。并且一期焦?fàn)t煙道翻板掛料凝結(jié)嚴(yán)重，翻板軸已斷裂多次，勢(shì)必會(huì)加速設(shè)備的磨損，帶來(lái)更大的損失。因此要研究吸力值或翻板開度的設(shè)定值，以逐步降低翻板開度，使其達(dá)到一個(gè)合理的開度，將對(duì)設(shè)備的影響降到最小。4.4 回爐煤氣中硫化氫和氨含量對(duì)煙囪冒煙影響較大，應(yīng)采取有效措施降低其在回爐煤氣中的含量。時(shí)間9 月7 日9 月14 日9 月28 日CO2/%3.42.23O2/%0.60.80.6CnHm/%2.62.62.2CO/%65.66CH4/%24.422.725.