焦?fàn)t廢氣分析現(xiàn)狀及對策

1、焦?fàn)t廢氣分析現(xiàn)狀及對策尚文彬焦?fàn)t廢氣分析的目的， 是評價回爐煤氣的利用效率和提高加熱管理水平，其重要件不言而喻。 下面針對目前廢氣分析工作存在的一些問題提出幾點建議，供焦?fàn)t熱工人員參考。一、廢氣取樣1、取樣時間在焦?fàn)t加熱各項參數(shù)相同情況下，由于大氣溫度、 氣壓的波動及焦?fàn)t加熱換向引起的溫度、浮力變化，在同一地點取樣時，不同時間的空氣過剩系數(shù)，存在“兩大兩小”現(xiàn)象，即大氣溫度低、氣壓高時，空氣過剩系數(shù)大，大氣溫度高、氣壓低時，空氣過剩系數(shù)?。唤?fàn)t加熱交換初期，空氣過剩系數(shù)大，加熱交換末期，空氣過剩系數(shù)小。 所以要準(zhǔn)確反映焦?fàn)t加熱系統(tǒng)的狀況，就必須掌握廢氣取樣時間不同引起空氣過剩系數(shù)差異的規(guī)律。一

2、般規(guī)定使用焦?fàn)t煤氣加熱時立火道的空氣過剩系數(shù)應(yīng)保持在1.20 1.25，實際上空氣過剩系數(shù)只要保證不低于1.10就不影響加熱煤氣的燃燒。為此，在廢氣取樣時要做到以下兩點。 1、取樣時間選在一天內(nèi)氣溫較高 (并不一定最高 )的時間，盡量避免天氣劇烈變化時取樣。 2、在焦?fàn)t加熱交換周期內(nèi)， 選擇空氣過剩系數(shù)較小且變化平穩(wěn)時取樣， 一般選在交換后 1525 分鐘，或者將所有取樣分析的結(jié)果校正為交換周期”內(nèi)某一特定時間 (比如交換前 5 分鐘 )的值，以便對加熱系統(tǒng)的空氣過剩系數(shù)做出準(zhǔn)確判定。2、選擇取樣及取樣數(shù)量目前的廢氣取樣包括兩部分，一部分是一日一次的標(biāo)準(zhǔn)燃燒室立火道取樣，另一部分是與標(biāo)準(zhǔn)燃燒室

3、對應(yīng)的廢氣盤和兩月一次的全爐廢氣盤取樣，這無論在廢氣取樣數(shù)量上還是對調(diào)火工作的指導(dǎo)性上都存在較大欠缺。對于焦?fàn)t加熱而言，主要是控制立火道的空氣過剩系數(shù)，保證焦?fàn)t正常合理的加熱。以58 型焦?fàn)t為例，現(xiàn)在立火道廢氣取樣數(shù)量為每座焦?fàn)t每月12 個(標(biāo)準(zhǔn)燃燒室號 )僅占總立火道數(shù)的 6.5 ，以燃燒室來計算，也只占總數(shù)的1.5(因加熱換向一個燃燒室按兩個計 )，且取樣的燃燒室及立火道不變， 立火道的廢氣取樣在數(shù)量上明顯不夠。廢氣盤廢氣取樣分析結(jié)果只能作為燃燒室空氣過剩系數(shù)的參考值對于指導(dǎo)調(diào)節(jié)的意義不是很大。 要提高焦?fàn)t廢氣取樣的科學(xué)合理性， 適應(yīng)現(xiàn)代焦?fàn)t調(diào)火工作的需要，應(yīng)根據(jù)目前的分析手段和人員情況，

4、 建立調(diào)火工指導(dǎo)下的選擇取樣同全爐取樣分析結(jié)合的辦法， 在總體取樣數(shù)量不變或略有增加的情況下， 提高廢氣取樣的科學(xué)合理性和廢氣分析的準(zhǔn)確性。 即除了廢氣盤取樣一年一次， 全爐和標(biāo)準(zhǔn)燃燒室立火道一月一取樣外， 其它廢氣盤及立火道取樣分析均應(yīng)在調(diào)火工計劃指導(dǎo)下進(jìn)行。對個別號在短時間內(nèi)可能連續(xù)取樣分析，以達(dá)到精調(diào)的目的。二、分析儀器崗位操作法對廢氣分析工作的要求是：每個組份的分析結(jié)果在 5以下時，允許誤差為 0.2，在 5以上時，允許誤差為 0.4。由于廢氣分析工作的人員、儀器及分析工作管理上存在許多問題， 實際取樣分析的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)。 表一是 4#爐廢氣盤同一廢氣樣在現(xiàn)有的兩種分析儀器上進(jìn)行分析的

5、對照值。在表中左側(cè)數(shù)據(jù)為燃燒效率測定儀分析結(jié)果， 右側(cè)數(shù)據(jù)為奧式分析儀分析結(jié)果。 從分析數(shù)據(jù)對照后的理論分析看， 兩種分析儀器的分析數(shù)據(jù)誤差都較大， 大約為 0.55.0，個別數(shù)據(jù)甚至更大一些。如果用這些數(shù)據(jù)指導(dǎo)調(diào)火工作，難以達(dá)到精調(diào)要求。燃燒效率測定儀和奧式分析儀對照分析結(jié)果表一取樣點機(jī) 13#機(jī) 23#機(jī) 33#焦 41#焦 51#焦 61#分析項目CO22.82.83.22.63.22.63.43.23.93.43.43.4O216.115.615.615.415.515.414.614.614.213.413.312.8 3.47 3.40 3.10 3.55 3.08 3.55 2.

6、85 2.96 2.57 2.69 2.68 2.62在焦化行業(yè)中廢氣分析儀器正逐步更新?lián)Q代，為了達(dá)到工： 藝要求，我廠也應(yīng)引進(jìn)和推廣使用氣相色譜儀、氧化鉻測氧儀等快速準(zhǔn)確的自動分析儀器。三、廢氣分析計算1、空氣過剩系數(shù)的計算在焦?fàn)t加熱控制中， 為了保證煤氣完全燃燒， 供給的空氣量必須多于理論需求量，兩者之比叫做空氣過剩系數(shù)。空氣過剩系數(shù)用下式來表示：實際空氣量 (L 實 ) 理論空氣量 （L 理）實際工作中，空氣過剩系數(shù)由廢氣取樣分析結(jié)果計算獲得，計算公式為：1+K式中：K=Vo2 0.5VcoVco 2 VcoV 理CO2V 理O2V 理 CO2 、V 理 O2 一一 1 標(biāo)米 3 煤氣完

7、全燃燒時，按理論計算生成的 CO2 和所需 O 2 的體積， m3；VO2、V CO、V CO2 一一廢氣中 O2、CO、CO2 的體積含量。當(dāng)煤氣完全燃燒時：Vo2 1+KVco 2對于已知組成和含量的煤氣，K 為一個常數(shù)。這樣只需測定廢氣中的O2 和 CO2體積含景就可計算出空氣過剩系數(shù)。2、K 值的使用對我廠焦?fàn)t加熱所用焦?fàn)t煤氣和發(fā)生爐煤氣分析數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計計算， 發(fā)現(xiàn)兩種不同的加熱煤氣在計算空氣過剩系數(shù)時， K 值的用法不同。 以下表中熱值單位為： MJNm3 。日期CO2加熱用煤氣取樣分析結(jié)果表二熱值m nO2COCH4H2N2KC H9月26日2.01.40.47.022.656.9

8、9.716.260.43210月 15日2.61.80.86.422.256.89.416.180.44110月 28日2.21.60.47.222.257.98.516.130.4369月26日2.41.40.66.622.257.39.516.330.43210月 15日2.01.60.26.023.25611.016.260.42810月 28日2.01.40.46.422.858.88.215.980.422平均2.21.50.56.622.557.39.416.190.43296 年 411 月份加熱用發(fā)生爐煤氣組份平均含量表三日期COH2CH4O2CO2N2熱值K4 月26.97.

9、42.20.35.657.65.0151.635 月26.77.82.20.35.857.25.0341.636 月26.77.92.20.35.957.05.0441.6310 月27.37.62.20.45.457.15.0881.6311 月27.87.32.20.34.557.95.1191.59平均27.17.62.20.35.457.45.0601.62加熱用發(fā)生爐煤氣取樣分析表四日期時間COH2CH4O2CO2N2熱值K0:0027.27.92.30.24.657.85.1161.5510 月 28 日 10:0027.07.52.20.45.257.75.0111.6214:0

10、030.06.02.20.43.658.85.2291.630:0027.07.62.30.24.058.95.0581.5310 月 28 日 10:0029.26.12.20.24.857.55.1381.6614:0030.06.72.20.24.056.35.3801.610:0030.65.82.20.23.857.45.2831.6310 月 28 日 10:0026.68.72.30.43.059.05.1261.4614:0025.49.82.30.45.256.95.0931.510:0026.09.12.30.45.656.65.0941.5610 月 28 日 10:00

11、29.26.22.20.24.058.25.1491.6214:0028.66.92.20.43.658.35.1491.58平均28.17.42.20.34.357.75.1521.58從以上表中可以看出： 用焦?fàn)t煤氣加熱時， K 值在煤氣組分含量波動時變化不大， K 可視為一衡定常數(shù)，空氣過剩系數(shù)的最大計算誤差在 1左右，可以滿足工藝要求。對于發(fā)生爐煤氣而言， 各月份煤氣平均組成計算的 K 值變化不大，但從每日的取樣分析來看， K 值的變化較大， 這主要與發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)的工藝特點及生產(chǎn)的操作控制有關(guān)。 所以用發(fā)生爐煤氣加熱時， 廢氣取樣和發(fā)生爐煤氣取樣應(yīng)同時進(jìn)行，然后根據(jù)發(fā)生爐煤氣的 K

12、值和廢氣取樣分析的結(jié)果計算空氣過剩系數(shù)，保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。3、廢氣分析計算方法改進(jìn)。對于每一種已知組成和體積含量的加熱煤氣，完全燃燒時的空氣過剩系數(shù)和廢氣中的 CO2 和 O2 體積含量都是一一對應(yīng)關(guān)系， 即廢氣中的每一個CO2 含量或者 O2 含量對應(yīng)唯一的空氣過剩系數(shù)。在焦?fàn)t煤氣組成含量及K 值變化不大時，可以認(rèn)為存在這種關(guān)系，這樣我們在廢氣分析時，就可以分析廢氣中的CO2和O2 其中的一種成份含量，以提高分析工作的效率。我們使用表二中焦?fàn)t煤氣的平均組成， 進(jìn)行理論計算， 得出不同空氣過剩系數(shù)下廢氣中的 CO2 和 O2 體積含量 (見表五 )。根據(jù)表五我們可以選擇現(xiàn)有分析儀器分析精度

13、較高的一種成分， 來測定加熱的空氣過剩系數(shù)。 例如當(dāng)空氣過剩系數(shù)小于 1.60 時，廢氣中氧含量分析誤差小于 5，空氣過剩系數(shù)的結(jié)果誤差就小于1.2；當(dāng)空氣過剩系數(shù)為 1.602.00，即氧含量在 5.90 10.85時，如氧含量的分析誤差小于 2，空氣過剩系數(shù)的結(jié)果誤差就小于 2，完全可以滿足焦?fàn)t加熱調(diào)節(jié)的工藝要求?？傊?，高速度、高精度是廢氣分析工作的發(fā)展方向，同時也是煉焦生產(chǎn)節(jié)能降耗的必經(jīng)之路。廢氣中的 CO2和 O2體積含量與空氣過剩系數(shù)對照表表五CO2O2CO2O2CO2O21.108.802.041.208.013.721.506.357.331.118.712.231.227.874.021.556.107.791.128.632.411.257.674.461.605.908.221.138.542.581.277.544.731.655.718.621.148.472