5.5米捣固焦炉短期达产达效探讨

2010年6月8日—11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会

5.5米捣固焦炉短期达产达效探讨

史建才 李浩伟（河北中煤旭阳焦化有限公司炼焦车间）

【摘 要】中煤旭阳焦化有限公司新建6#焦炉（JNDK55-07F）2010年3月9日装煤，3月11日岀焦，至2010年4月10

日结焦时间成功缩短为25.5小时，历时30天成功实现达产达效，创造了5.5m捣固焦炉达产达效最短时间记录。5.5m捣固焦炉是我国新型捣固焦炉，目前已经占据新建焦炉的主导地位，工艺技术虽然已经经过一段时间的考验，但是随着先进技术的不断应用还存在一些特定的难题制约着焦炉的顺利达产，该论文阐述了5.5米捣固焦炉实现短期达产达效过程中的控制要点，并进行了深入的论述和研究。

【关键字】焦炉 达产 达效 要点控制

0.绪论

我公司现有JNDK55-05F型焦炉和JNDK55-07F型焦炉各两座，因采用了国际先进的自动化控制技术和操作工艺，较之已经发展成熟的JNDK43-99D型焦炉，无论在设备操作还是在加热制度管理方面都有了较大的改变。要想在短期内实现达产达效，过程中的要点把握非常关键，否则，很难在短期内达到满负荷生产。

1.5.5米与4.3米焦炉的工艺、设备数据对比

一座新投产的焦炉，其设备运行正常和员工操作技能的掌握需要一个过程。然而这个过程的长短又恰恰是制约焦炉达产达效的重要因素。为了在较短时间内达产达效，就更需要科学管理，加强操作、提高操作技能，保证设备正常运行。就中煤旭阳新型5.5米捣固焦炉而言，与原建的4.3米捣固焦炉和5.5米捣固焦炉相比，从工艺设计和主要设备在一定程度上存在着较大区别，详细内容见下表：

表1 炉型 项目 备煤车间预粉碎设备 工艺流程 加热方式设计 化产脱硫设施设计 炭化室尺寸 锥度 炉体结构及生产参数 燃烧室结构 加热水平 集气管位置 焦炉孔数 设计结焦时间 捣固设施及捣固方式 除尘设施 5.5米（JNDK55-07F）焦炉 5.5米（JNDK55-05F型）焦炉 4.3米（JNDK43-99D型）焦炉 有 有 无 复热式 在鼓冷之后增加了脱硫设施 15.98×0.554×5.5 20 采用废气循环和加高炉煤气灯头的结构；炉头火道采用了蛇形循环结构 810 焦侧，无操作平台 65 25.5 复热式 在鼓冷之后增加了脱硫设施 15.98×0.554×5.5 20 采用废气循环和加高炉煤气灯头的结构；炉头火道采用了蛇形循环结构 810 机侧，有操作平台 55 25.5h 单热式 没有 14.08×0.5×4.3 10 单废气循环结构，焦侧炉头（27、28）火道无废气循环孔。 700 机侧，有操作平台 60 22.5 主要设备 21锤微移捣固 高压氨水无烟装煤 24锤固定捣固 导烟车 12锤移动捣固 消烟除尘车 35

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推焦车、拦焦车自动清门清框装置 有，自动 有，自动。 无，手动人工。 车辆控制系统 PLC编程，采用通讯控制，PLC编程，采用通讯控制，联锁联锁部位较多，自动化程部位较多，自动化程度较高 度较高 联锁部位较少，自动化程度一般。 通过上表与4.3米捣固焦炉和原5.5m捣固焦炉的直观比较，不难看出， 5.5米捣固焦炉不管是从设备还是从工艺设计都有了较大改进，所以除了从操作上讲能尽快掌握设备性能，例如固定捣固、微移捣固、高压氨水无烟装煤系统、各车辆上新的改进设施等等，更要把握好新捣固方式对捣固煤饼堆密度分布的影响和无烟装煤操作对焦炉吸压力调节的影响，从热工管理上能需要较快摸索出合适的加热制度，避免因为加热制度不合理而影响焦炭的成熟，使员工尽快的适应才新技术、新工艺、新设备是短期内能达产达效的根本保障。

2.掌握设备性能，提高操作技能

5.5m焦炉五大车的控制系统都是PLC编程通讯控制、且连锁部位较多，就目前而言，让操作工尽快熟练掌握确实是一个挑战，尤其是在焦炉开工初期的设备调试阶段，又容易出现这样、那样的故障。但是值得提醒的是：在这个设备调试、故障排除阶段，正是操作工现场学习的时候，所以在这个阶段要特别注重操作工的现场学习，必须多与设备厂家调试人员进行沟通、学习，了解故障发生的原因，掌握简易的排除故障的方法。这样做当出现故障时，小问题能自己及时解决不耽误时间；大问题也能给维修、电工人员提供一些参考建议。再是通过实际情况看，在开工初期更重要的一点，是让操作工首先掌握各车的操作连锁使用方法，很有必要。因开工初期往往由于连锁原因造成停产时候很多，可能由于一个连锁小问题就会造成长时间烧空炉的现象发生，所以操作工能正确掌握连锁的使用方法，必要时在保证安全生产的前提下，解锁操作就能把问题解决。

3.加强捣固装煤操作，保证入炉煤量。

捣固焦炉有着自身捣固工艺的独特性。它不但对入炉煤的细度、水分要求较严，而且对捣固工的操作手法也提出较高的要求，否则就很容易出现塌煤、送不到位的现象，这样无法保证入炉煤量、焦炉就很难达效，这个问题当然在5.5米捣固焦炉也不例外（尤其刚投产时，此现象表现很突出）。为了解决这一问题，在逐步达效的过程中我们采取了与4.3米捣固对比，尝试不同手法的捣固，最终取得较好的效果（现在煤饼高度控制在了5.25-5.3米），总结起来有以下几点： 3.1 配合煤的细度＜3㎜的比例不能低于87％。

3.2 配合煤的水分不能低于10％（一旦低于此比例，塌煤明显增多），控制在10.5～11.5％之间最好。 3.3 把设计的薄层连续给料捣固和间断给料捣固相结合，尤其是要掌握好给料时间和频次，这一点很重要。

3.4 一旦配合煤水份发生明显变化时，要及时从捣固手法和捣固时间上进行调整。

4.抓好无烟装煤新技术，确保正常生产

高压氨水无烟装煤技术是一项先进的技术工艺，具有良好的烟尘处理效果，但是同时也是一项难掌握的操作技术。高压氨水无烟装煤是利用2.5-3Mpa的高压氨水在桥管部位喷射形成负压来吸收装煤过程中形成的荒煤气，一般在装煤时通过炉顶相邻炭化室导烟孔N+2、N-1与N同时进行，在投产初期如果控制不当，强烈的负压极易造成炭化室窜漏，对炉体造成极大的损害。因此在新焦炉投产初期除了让员工尽快的熟悉掌握无烟装煤的操作技术，还必须对炭化室进行较长时间的温养（一般应不低于20天），不易使吸力过大，波动过剧烈，以促进炭化室炉墙部位尽快形成石墨，因此初期高压氨水压力应不超2.5Mpa为宜。

5.制订合理加热制度

5.5米捣固焦炉与4.3米捣固焦炉从加热方式、燃烧室结构、加热水平高度等方面都有着较大的区别。如完全照搬4.3米焦炉的加热制度显然是不合适的，要想保证在逐步提产达效的过程中使焦饼均匀成熟，就得从实际出发，摸索合理的加热制度。 5.1 小孔板排列

小孔板排列是否合适，直接关系到横排温度的均匀性。分析5.5m捣固焦炉的炉体结构以及其装煤操36

2010年6月8日—11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 作对炉温的影响，原焦耐院设计的孔板排列，明显不适合实际生产，必须做出相应的改变。原设计的小孔板排列如下表：因为是按照炭化室的宽度和预计的传热效果做出的排列，而未考虑到捣固焦炉煤饼的特性以及其对热量的需求量，势必造成焦饼成熟不均匀，致使焦侧焦炭过火，机侧焦炭生，因此不能满足生产要求；而且从小孔板孔径看有些偏大（在煤气主管压力保持正常情况下，会造成横管压力偏低）。

表2

设计横排小孔板孔径布置表（编号从机侧到焦侧） 燃烧室立火道号 孔径mm 燃烧室立火道号 孔径mm 燃烧室立火道号 孔径mm 燃烧室立火道号 孔径mm 1 16.4 10 13.4 19 13.6 28 13.2 2 15.4 11 13.4 20 13.6 29 13.9 3 13.2 12 13.5 21 13.6 30 14 4 13.2 13 13.5 22 13.6 31 15.5 5 13.3 14 13.5 23 13.6 32 16.5 6 13.6 15 13.5 24 13.7 7 13.3 16 13.5 25 13.7 8 13.4 17 13.5 26 13.7 9 13.4 18 13.5 27 13.8 为了解决此现象，我们采用了利用一段（8排）立火道做小孔板变更排列试验，通过6次试验，最后把小孔板排列确定如下：

燃烧室立火道号 孔径mm 燃烧室立火道号 孔径mm 燃烧室立火道号 孔径mm 燃烧室立火道号 孔径mm 表3 新横排小孔板孔径布置表（编号从机侧到焦侧） 1 2 3 4 5 6 14.8 13.9 12.8 12.8 12.8 12.8 10 11 12 13 14 15 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 19 20 21 22 23 24 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 28 29 30 31 32 12.6 12.6 12.6 13.8 14.5 7 12.6 16 12.5 25 12.6 8 12.6 17 12.5 26 12.6 9 12.6 18 12.5 27 12.6 通过实际生产检验，新的孔板排列组合取得了较好的加热效果，能够保证焦炭的成熟均匀，因此可以广泛推广应用于其他的5.5m捣固焦炉，当然也可以根据实际情况作出相应的调整，例如在JNDK55-07F型焦炉上，由于采用无烟装煤技术，上升管置于焦侧，不利于机侧炉头温度的保持，就可以相应的将机侧炉头部位的孔板进行调大。，为了能够尽快达产，此项操作可与炉体安装时提前进行。 5.2 加热制度标定

焦炉加热制度笼统上讲，是指温度制度和压力制度，是调火工作中对焦炉加热管理时应认真控制的一些全炉性指标。每座焦炉的加热制度标定，都要必须遵循结合炉体结构特点以及生产的实际情况的原则进行标定，不能一概而论。通过现场摸索，我公司5.5米捣固焦炉确定满负荷生产的加热制度见附表。

标定合理加热制度是热工管理的重要内容，一般情况下，炉温调节要求加热制度稳定，但实际生产条件发生变化时，也得及时调整，才能保证生产的正常运行。

6.结语

通过认真组织分析5.5m焦炉的加热制度，完善掌握其机械操作技术，我公司四座5.5m捣固焦炉（已达产三座，另一座准备投产）分别以45天时间和30天时间快速实现达产达效，充分显示了科学管理在焦炉生产中的积极作用。

本文数据来源于实际操作，由于作者水平有限，难免谬误，望广大同事批评指正。

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附表4 周转时间25.5小时）5.5米捣固焦炉加热制度 看火孔压煤气压力分烟道吸蓄顶吸力（pa） 进风门开度(㎜) 力（pa） （pa） 力（pa） 机焦主总机焦机侧 焦侧 机侧 焦侧 侧 侧 管 管 侧 侧 煤空空上升 下降 上升 下降 煤气 气 气 气 180440煤空煤空煤空煤空24 22 180 180 0 0 气 气 气 气 气 气 气 气 90 125 90 125 56 56 75 75 56 56 75 75 炉头温度(℃) 蓄顶温度(℃) 小烟道温度(℃) 煤焦煤炉标准温度周线线饼顶(℃) 转机侧 焦侧 机侧 焦侧 机侧 焦侧 (m) (m) 高空时煤空煤空煤空煤空度间间气 气 气 气 气 气 气 气 (m) 温(h) 度1270 1260 (℃) 125126126126380 380 380 380 1.82.05.2机侧1345 25.835 0 0 0 0 8 6 5 焦侧1340 5 38