炉门刀边是焦炉护炉铁件,焦炉护炉铁件的作用是对炉体施加 的压力,以抵消由温度变化产生的应力,保持焦炉砌体严密性和完整性,防止砌体发生裂变、变形。由于焦炉护炉铁件所在工作条件恶劣,在使用过程中炉温的冷热交替频繁,受热温度不均匀,焦侧炉框、保护板长期处于高温环境,普遍存在炉门并框、变形,保护板早期断裂,桥管阀体、上升管底座裂纹,装煤孔盖座、看火孔盖座、测温孔盖座使用周期短,因而消耗量过大。莱芜钢铁集团股份有限公司焦化厂(简称莱钢焦化厂)3#焦炉为42孔JN43-80G型焦炉,采用大保护板结构, 换保护板的工作相当困难。而在以前的焦炉设计中,护炉铁件的材质普遍采用铸铁HT150-200,由于强度、韧性等都较低,抗热疲劳性能差,因而直接影响护炉铁件的寿命。
焦化配件控制合适的炉管温度及生产过程
其一、焦化焦炉设备控制合适的炉管温度
焦化加热炉炉管温度控制指标是焦化焦炉设备装置关键工艺指标,焦化焦炉设备在正常生产操作过程中,加强加热炉炉火调节,控制加热炉燃烧情况,同时做好监控工作,使炉膛温度变化控制在合理范围,避免出现偏烧情况,在出现炉管局部超温等紧急情况时,要及时加大加热炉管注汽量,及时调整加热炉火嘴燃烧情况,确保加热炉炉管温度不超工艺指标。
与此同时,还应加强计量仪表和控制仪表的维护保养,确保各仪表准确,自控仪表能够按照设置指令进行调节,使加热炉炉管温度能够准确监测和控制。
为了保证加热炉中部炉管不结焦,要严格控制炉管各部位温度,同时调节好加热炉炉管注气量调节,为减缓加热炉炉管结焦,一般要求加热炉炉管内的油品在大于426℃时,油品在炉管停留时间严格控制不大于30秒,这就要求加热炉炉管内渣油在适合的注汽量下提高流速,保证油品在强烈湍流状态快速通过临界分解段所在的那部分加热炉炉管。要使油品以湍流状态存在,并使油品高速度通过处于临界分解温度范围内的加热炉炉管,控制好炉管的温度和压力。炉管注入过多的蒸汽,会相应降低炉管内油分压,同时气化率会随着注汽量增加而增加,造成液相和气相的高温介质密度增加,反而造成炉管内油品介质出现不稳定而结焦的状况,且注汽量的增加,也相应增加加热炉的热负荷。因此延迟焦化加热炉设计采用“三点注汽”技术,注汽量为油品介质的1~3%为宜。
其二、焦炉设备的生产过程
普通焦化企业均存在耗能高、污染重的问题。同时,焦化厂焦炉设备在生产过程中又具有丰富的余热资源,大多数余热资源不但未得到利用,而且要消耗大量能源进行处理,既造成能源浪费,又增加环境污染,形成了焦化企业节能、降耗、减排的压力,但节能增效也具有巨大潜力。
焦化设备配件在炼焦工段的焦炉加热系统、荒煤气排出系统、焦炉本体、熄焦等环节均有大量的余热资源。经过焦炉蓄热室换热后排出焦炉的燃烧废气仍有200~400℃,由上升管排出焦炉的荒煤气不低于800℃,刚出炭化室的红热焦碳约1000℃,这些固、气物质数量大,生产处理过程复杂,蕴藏着大量余热资源,有着的回收利用价值,但回收利用难度大,目前多数企业未回收利用。
在化产生产中,煤气在冷却、输送、洗涤净化及化产品回收过程中也有大量分散的低品质余热资源。由吸煤气管道来的焦油氨水混合液、横管初冷器循环冷却水、蒸氨废水中,以及煤气脱硫、洗氨、终冷洗苯及粗苯蒸馏等各工段的各种工艺介质中,含有较多分散、低品位的余热资源。部分余热得到了回收利用,但有的余热不但未回收利用,还要耗费大量的水电资源进行处理,造成能耗居高不下。
现阶段国家对钢铁行业能源利用提出了较高要求,要坚持以资源利用和循环经济为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、率为特征,对余热、余压、余气、废水、废弃物充分循环利用,基本实现零排放,使新钢厂具有钢铁生产、能源转换、城市固废消纳和为相关行业提供资源等功能,成为环境友好、服务社会、资源节约型的绿色工厂。
为积极响应重庆市“退二进三”的总体规划,解决长期制约重钢发展的环境污染问题,重钢将进行环保搬迁,这是重钢再次崛起的良机。新重钢必将在技术、产品产能、成本、能耗、污染治理等方面进行提升,这对能源利用效率提出了高的要求。
重钢环保搬迁焦化工程将建设年产240万吨焦碳规模的焦化厂,因此,研究焦化余热的回收利用工艺技术,为焦化厂节能减排提供技术支撑,顺应重钢环保搬迁的现实需求和焦化行业长远发展的趋势。
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